Laboratoř parazitární terapie

Hlavním zaměřením laboratoře je studium vlivu komenzálních eukaryot na některá chronická zánětem zprostředkovaná onemocnění [CIADs – Chronic Inflammation-Associated Diseases], hledání dalších potenciálních organismů použitelných v terapii či prevenci CIADs a případně nových léčebných strategií. Aktuálně jsou hlavním předmětem výzkumu zánětlivá střevní onemocnění jako např. Crohnova choroba. Tento výzkumný přístup začíná nabývat na své důležitosti zejména proto, že v posledních několika dekádách došlo k velmi prudkému nárůstu, jak prevalence, tak incidence CIADs. Tato skutečnost bývá spojována především s přechodem k tzv. modernímu způsobu života, s přehnanými hygienickými návyky, používáním chemicky ošetřovaných potravin a vody, stejně jako s nadměrným a často neuváženým užívání antibiotik či jiných chemoterapeutik (tj. paradigmata – Hygienická hypotéza / „Old Friends“ hypotéza / Biome depleční teorie). Lidé mají tedy velmi omezený kontakt s antigeny, které jsou potřebné pro správný a vyvážený vývoj stabilního imunitního systému a vlastní imunoregulaci. Výzkum v posledních letech ukázal, že helminti, střevní bakteriální komunity a v neposlední řadě také komenzální prvoci obývající tlusté střevo, mohou pozitivně ovlivňovat zdravotní stav lidí, a dokonce zmírnit problémy osob trpícími různými CIADs.

Řešené výzkumné projekty

Komenzální prvok a lidský střevní ekosystému

Výsledky výzkumu posledních let ukazují na zásadní význam role střevního mikrobiomu v lidském zdraví. Ten se týká nejen bakteriální složky, ale i některých helmintů a v neposlední řadě i střevních komenzálních prvoků, kteří se ukazují být nedílnou součástí střevního mikrobiomu. Typickým příkladem je střevní prvok Blastocystis. Ten byl ještě před několika lety spojován pouze s klinickou manifestací závažných zánětlivých onemocnění (např. Crohnova choroba či syndrom dráždivého tračníku). S přibývajícími vědeckými poznatky získanými také od zdravé lidské populace je však zřejmé, že se jedná spíše o komenzální organismus (tj. organismus žijící v souladu s lidským tělem). Přes tyto skutečnosti ale víceméně chybí komplexní experimentální studie, které by odhalily celkový podíl Blastocystis na zdraví hostitele (tj. na imunitní systém, složení střevního mikrobiomu a podobně), jakož i dešifrování příčin různých klinických projevů. Pro účely těchto in vivo studií na Blastocystis jsme nedávno ustanovili potkaní model pro udržování lidského izolátu Blastocystis a také dlouhodobou kolonizaci pro účely experimentálního testování (Růžková et al., 2018, Exp Parasitol). V současné době pracujeme na projektu, jehož cílem je sledování vlivu Blastocystis na střevní zánětlivá onemocnění a interakce prvoka se střevním bakteriálním mikrobiomem (ve spolupráci s týmem L. W. Parfrey z „University of British Columbia“). Podstatnou součástí těchto experimentů je také analýza funkčních změn v genomu Blastocystis v průběhu kolonizace hostitelského střeva. V současnosti pracujeme na dalších tématech týkajících se role blastocyst v lidském zdraví ve spolupráci s klinickými pracovišti. 
 

Vliv benigního červa na střevní zánětlivá onemocnění

Helminti (neboli červi) jsou všeobecně považováni za silné manipulátory hostitelské imunity. Během stamiliónů let ko-evoluce s hostitelskými organismy (včetně člověka) si vyvinuly řadu důmyslných mechanismů, které odklánějí nebo přesměrovávají imunitní odpověď hostitele zejména tak, aby zastavili zánětlivé mechanismy vedoucí k jejich přímé likvidaci. Navzdory tomu, že mnoho helmintů je pro člověka za určitých podmínek patogenních, získáváme stále nové důkazy o tom, že úplná ztráta kontaktu s těmito organismy má neblahé důsledky pro lidské zdraví. Epidemiologické studie prokazují, že absence výskytu helmintů u člověka koreluje s celosvětovým nárůstem chronických zánětlivých onemocnění (CIADs* – Chronic Inflammation-Associated Diseases) ve vyspělých zemích. CIADs jsou skupinou onemocnění, která mají společné, zdánlivě nesouvisející, rizikové faktory a vyskytují se převážně ve vyspělých společnostech napříč celým dnešním světem (např. Crohnova choroba, roztroušená skleróza, různé alergie etc.). Nedávno nastoupivší intenzivní výzkum střevního mikrobiomu člověka ukazuje, že reintrodukce helmintů do střevního ekosystému se zdá být slibným přístupem při léčbě CIADs. Podstatou je využití kontrolované expozice nepatogenním či mírně patogenním červem s cílem aktivovat protizánětlivé imunitní odpovědi. Naše laboratoř se zaměřuje na testování helminta, tasemnice krysí (Hymenolepis diminuta), jejíž kolonizace hostitele jsou převážně asymptomatické. Nedávno jsme prokázali příznivý účinek kolonizace Hymenolepis na střevní zánět na experimentálním modelu (Jirků-Pomajbíková et al., 2018, Parasitol). Přes testování v klinických studiích a v experimentálních systémech, studium helminto-terapie dosahuje mezníku, kdy je nutné přistoupit k několika dalším směrům výzkumu, které jsou nezbytné pro jeho následný a úspěšný rozvoj. Jedním z nich je studium interakcí v rámci komplexu „hostitel-helmint“ společně s definováním podmínek a faktorů ovlivňujících míru protizánětlivého účinku. V rámci tohoto projektu si tudíž klademe za cíl definovat vliv složení diety (a dalších specifických faktorů, případně jejich kombinací) na interakce mezi hostitelem a H. diminuta, které mohou ovlivňovat její účinnost pro terapii při vybraných zánětlivých onemocněních. Tato tasemnice se dostává do popředí výzkumu v rámci helminto-terapie a je považována za velmi optimálního terapeutického kandidáta. Předložený projekt je řešen v úzké spolupráci s laboratoří Williama Parkera, vedoucího laboratoře na „Duke University“ (NC, USA), která se specializuje na studium efektu H. diminuta na neuropsychiatrické poruchy (např. autismus). 

*Chronická zánětlivá onemocnění (CIAD): pojem označuje širokou skupinu chorob a stavů způsobených chronickým zánětem, tudíž, doprovázených imunitní dysregulací. Tato skupina zahrnuje alergie, řadu autoimunitních stavů, některé neuropsychiatrické poruchy a některá onemocnění zažívacího traktu.

Diversita střevních komenzálních prvoků ve zdravé lidské populaci

Výzkum posledního desetiletí ukazuje na fakt, že prvoci představují důležitou součást střevního mikrobiomu většiny živočichů, včetně člověka, se zjevným dopadem na jeho zdraví. Ve srovnání s bakteriální mikrobiotou, nebyla diverzita střevních prvoků z pohledu komunity dosud systematicky sledována, zejména pak v populaci tzv. Západní společnosti. Ještě donedávna převládal názor, že střevní prvoci jsou pro člověka patogenní a musí být tedy z těla odstraněni. Teprve nedávno bylo prokázáno, že komenzální prvoci jsou běžnou a nedílnou součástí střevních společenstev a mají příznivý vliv na hostitelský organismus. Například, prvoci Blastocystis spp. a Dientamoeba fragilis jsou detekováni častěji u zdravých jedinců než u těch, kteří trpí chronickými zánětlivými onemocněními střev. Další důležitý poznatek nových průzkumů naznačuje, že kolonizace komenzálních prvoků v těle hostitele je spojena se specifickým složením a často i větší diverzitou střevní bakteriální mikrobioty. V rámci tohoto projektu, monitorujeme výskyt a prevalenci několika střevních prvoků (prozatím BlastocystisDientamoebaGiardiaEntamoeba, apod.) v populaci zdravých lidí (v kontextu střevních zánětů) a případné zoonotické přenosy (tj. přenosy mezi lidmi a jejich zvířaty - se kterými jsou v blízkém kontaktu). Jelikož střevní prvoci byli (vedle bakterií a helmintů) dlouhodobě součástí střevního ekosystému našich předků, bude nutné přehodnotit jejich význam pro zdraví člověka v moderní společnosti. Tento pohled nabízí další možnosti k prevenci nebo dokonce léčbě pandemie chronických zánětlivých onemocnění. 

KONTAKT

Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
Parazitologický ústav
Branišovská 1160/31
370 05 České Budějovice

NAJÍT PRACOVNÍKA