Mikrobiológia

gastrointestinálne ťažkosti, mechanické poškodenie čreva atď.).

Cudzie bunky sa nachádzajú najmä v našom tráviacom trakte, avšak parazity osídľujú aj ústa, nos či kožu. Ako sme na tom teda reálne s osídlením parazitmi v tele?

Musím zdôrazniť, že je podstatný rozdiel medzi vírusmi, baktériami a parazitmi. Nie som mikrobiológ, preto mi neprislúcha odborne sa vyjadrovať k mikroorganizmom a baktériám. Vaša otázka sa týka predovšetkým mikroorganizmov, ktoré môžu byť patogénmi a spôsobovať ochorenia, ale zároveň v tejto skupine organizmov poznáme aj druhy, ktoré sú pre organizmus prospešné, ako napríklad probiotické baktérie v čreve človeka. V našich zemepisných šírkach drvivá väčšina obyvateľstva parazity nemá. Vyššiu prevalenciu niektorých parazitárnych ochorení možno pozorovať u skupín ľudí žijúcich v podmienkach s nízkym hygienickým štandardom, prevažne s absenciou kanalizácie, tečúcej vody a bez základných hygienických návykov. Častými parazitmi tejto skupiny obyvateľstva sú okrúhle červy (Nematoda), napríklad škrkavka detská (Ascaris lumbricoides), mrľa ľudská (Enterobius vermicularis), tenkohlavec (Trichuris trichiura) alebo jednobunkové parazity rodu Giardia. S cirkuláciou parazitických červov (mrle alebo škrkavky) v prostredí sa môžu stretnúť aj rodičia malých detí, predovšetkým v predškolských zariadeniach. Sezónne sa veľa ľudí stretne najmä s kliešťami a komármi. Špeciálnu skupinu predstavujú importované parazitárne nákazy, ako napríklad malária alebo schistozomóza, ktoré si človek prinesie ako nechcený suvenír z dovolenky – prevažne z tropických alebo subtropických oblastí. U zdravého človeka sa parazity bežne nevyskytujú a nepredstavujú ani bežnú súčasť „mikroflóry“ čreva alebo iných orgánov. Ak sa u človeka potvrdí parazitárne ochorenie, je nevyhnutné pristúpiť k jeho liečbe. Čo je z vášho pohľadu najnáročnejšie pri skúmaní príčiny, priebehu, životného cyklu a spôsobu prenosu chorôb alebo parazitov?

Parazitológia je komplexná veda a je veľký rozdiel v tom, či sa zaoberáte jednobunkovými, alebo mnohobunkovými parazitmi, prípadne či študujete vektory a nimi prenášané patogény. Nič zo súčasných poznatkov o životných cykloch a hostiteľoch parazitov, o spôsoboch nákazy, o prejavoch a liečbe parazitárnych ochorení by sme dnes nevedeli, keby sa niekoľko storočí dozadu vedci nezačali o tieto organizmy zaujímať. Ako už bolo spomenuté, častokrát je parazit ukrytý v tele hostiteľa, čo samozrejme komplikuje jeho pozorovanie alebo detekciu. Mnohé parazity majú zložité životné cykly, v ktorých sa vystriedajú rôzne druhy bezstavovcov aj stavovcov v úlohe medzihostiteľov a definitívnych hostiteľov. Pre každú fázu životného cyklu parazita sú charakteristické morfologicky rôznorodé štádiá, od vajíčok cez nepohlavne sa rozmnožujúce larválne štádiá až po pohlavne sa rozmnožujúce dospelce. Je obdivuhodné, ako vedci minulých storočí skúmali tieto organizmy a prichádzali na nové poznatky, pričom ich technické možnosti boli veľmi obmedzené. Vďaka týmto vedcom a ich objavom máme v súčasnosti obrovskú základňu poznatkov o životných cykloch a spôsobe šírenia parazitov. Samozrejme, neustále nachádzame nové druhy parazitov, avšak s dnešnými znalosťami a metodologickými možnosťami už nie je také náročné odhaliť ich a opísať.

„V procese evolúcie si patogény vyvinuli mnohé stratégie, ktoré sú nevyhnutné pre ich šírenie v prostredí a prežívanie v hostiteľskom organizme. Vyvinuli si mechanizmy maskovania, v dôsledku ktorých ich imunitný systém hostiteľa nerozpozná.“

Ako sa za posledné roky zmenil výskum v mikrobiológii a parazitológii z technického i kvalitatívneho hľadiska?

Technologický vývoj posledných desaťročí prenikol do všetkých vedných oblastí, parazitológiu nevynímajúc. Viacero zložitých vedeckých otázok, týkajúcich sa metabolizmu parazitov, ich rezistencie na antihelmintiká alebo mo-

U zdravého človeka sa parazity bežne nevyskytujú a nepredstavujú ani bežnú súčasť „mikroflóry“ čreva alebo iných orgánov.

„Podľa niektorých štúdií vedie toxoplazmóza u ľudí k menšej obozretnosti a k výberu riskantnejších aktivít a činností – dokonca aj k výberu riskantnejšieho povolania.“

dulácie imunitnej odpovede u hostiteľa, je dnes možné študovať do veľkej hĺbky vďaka genomickým a proteomickým analýzam. Štruktúra vybraných génov a oblastí DNA dáva odpovede na mnohé otázky týkajúce sa hostiteľsko-parazitických vzťahov, presnej diagnostiky parazitov a dizajnu nových liečiv. Sekvenátory novej generácie, ktoré je dnes pomerne jednoduché využiť v rámci ponúkaných komerčných služieb mnohých laboratórií, umožňujú analyzovať celé genómy medicínsky a veterinárne významných druhov parazitov za pomerne krátky čas. Veľkým prínosom je i dokonalejšia mikroskopická technika (napríklad skenovací elektrónový mikroskop či konfokálny mikroskop a podobne), vďaka ktorej je možná detailná vizualizácia povrchových aj vnútorných štruktúr parazitov.

Ako poznáme, že sme hostiteľmi parazita? Existujú v našej populácii ľudia, ktorí vôbec netušia, že sú napadnutí parazitmi? Akou formou prebieha následné testovanie výskytu parazitov v tele človeka?

Tu opäť zohráva úlohu to, o aký druh parazita ide. V prípade črevných parazitov, či už červov, alebo jednobunkových parazitov, sú signálmi ochorenia gastrointestinálne problémy, strata hmotnosti, bolesti brucha, hnačky alebo zápchy a podobne. Diagnostika býva pomerne jednoduchá a pozostáva z mikroskopického vyšetrenia stolice, pri ktorom sa zistí prítomnosť vajíčok parazitických červov alebo cýst parazitických jednobunkovcov. Niektoré druhy parazitov (napr. Dirofilaria) sa vyskytujú v podkoží alebo spojivkovom vaku oka, vtedy je nutné odborné odstránenie parazita a jeho diagnostika sa následne potvrdí morfologicky a molekulárne pomocou analýzy DNA. Prítomnosť krvných parazitov sa zistí v krvných náteroch mikroskopicky. O čosi zložitejšia je diagnostika tkanivových parazitov lokalizovaných povezdme v pečeni, pľúcach, mozgu či vo svaloch. Pacienta väčšinou privedú k lekárovi ťažkosti, ktoré nemusia okamžite naznačiť, že ide o parazitárne ochorenie. Zobrazovacími technikami (USG, CT, MRI) sa v takýchto prípadoch odhalí v tkanive cystický alebo iný útvar, po biopsii ktorého je možné druhovo-špecifickými PCR metódami detegovať presný druh parazita. Dôležitým vyšetrením je aj detekcia protilátok, pri ktorej ale treba rozlíšiť aktuálne prebiehajúcu infekciu od pretrvávania protilátok po prekonaní ochorenia. Interpretácia výsledku sérologického vyšetrenia musí korelovať s klinickým nálezom a s výsledkami ďalších vyšetrení. Parazity sú pôvodcami parazitárnych ochorení a ako každé ochorenie, tak aj parazitárne sa skôr alebo neskôr u človeka prejaví. Je len veľmi málo parazitárnych nákaz bez dlhodobých symptómov. Patrí k nim chronická (latentná) toxoplazmóza, ktorá sa u pacientov s dostatočnou imunitou nemusí prejaviť vôbec.

Akým spôsobom parazity rozlišujú hostiteľské prostredie?

Endoparazity, ktoré parazitujú vo vnútri hostiteľského organizmu, preferujú určité orgány alebo tkanivá, hovoríme tomu topická alebo orgánová špecifickosť. Orgán či tkanivo, ktoré sú miestom najčastejšieho výskytu parazita, sa nazývajú predilekčné miesta. Všetky vývinové štádiá parazitov sa museli v priebehu evolúcie morfologicky aj fyziologicky adaptovať na prostredie hostiteľského organizmu, ktoré im mohlo poskytnúť podmienky na prežitie a rozmnožovanie. Významnú úlohu pritom zohrávajú receptory a biochemické parametre prostredia hostiteľa. Ide o veľmi komplexné interakcie na molekulárnej úrovni na rozhraní patogén-hostiteľ, respektíve vektor-patogén-hostiteľ. V procese evolúcie si patogény vyvinuli mnohé stratégie, ktoré sú nevyhnutné pre ich šírenie v prostredí a prežívanie v hostiteľskom organizme. Vyvinuli si mechanizmy maskovania, v dôsledku ktorých ich imunitný systém hostiteľa nerozpozná. Napríklad klieš-

ťami prenášané borélie sa po vniknutí do tela hostiteľa zdržiavajú v krvi len krátko, pomnožia sa a následne migrujú do ďalších orgánov, kde môžu dlhú dobu perzistovať a spôsobovať chronické formy ochorenia. Borélie pritom využívajú vo svoj prospech množstvo stratégií a komplexný systém vzájomných interakcií ako „prekabátiť“ imunitný systém hostiteľa.

Je známe, že niektoré parazity ovplyvňujú aj psychiku a správanie človeka. Ako je to možné?

Niektoré zahraničné vedecké tímy sa zaoberajú vplyvom jednobunkového parazita Toxoplasma gondii na správanie človeka. Existujú štúdie, ktoré sa snažia preukázať vplyv toxoplazmózy na správanie človeka, pričom vychádzajú z toho, že parazit môže byť lokalizovaný v mozgu. Pri modeli mačka (definitívny hostiteľ) – myš (medzihostiteľ) sa predpokladá, že toxoplazmóza myší má za následok ich menej obozretné správanie, ktoré vedie v konečnom dôsledku k tomu, že sa nakazené myši stanú ľahšou korisťou pre mačku. Podľa niektorých štúdií vedie toxoplazmóza u ľudí k menšej obozretnosti a k výberu riskantnejších aktivít a činností – dokonca aj k výberu riskantnejšieho povolania. Uvádza sa, že ľudia pozitívni na toxoplazmózu sú okrem iného častejšie účastníkmi dopravných nehôd. Hypotéza manipulácie správania človeka pri nákaze toxoplazmózou sa vysvetľuje modifikáciou niektorých neurónových dráh v mozgu parazitom.

Aký veľký majú parazity vplyv na ľudskú populáciu?

Záleží to od geografickej oblasti a stupňa rozvoja danej krajiny. Vo všeobecnosti sa vo vyspelých krajinách parazitárne ochorenia vyskytujú iba v malej miere a z hľadiska zdravia populácie nepredstavujú závažné riziko. Prispievajú k tomu dostupné poznatky o výskyte parazitov, o spôsobe ich diagnostiky i liečby a dodržiavanie preventívnych opatrení (umývanie rúk, ovocia a zeleniny, konzumácia tepelne upravených jedál). V rozvojových krajinách – prevažne v tropických a subtropických oblastiach – je ale situácia podstatne iná. Mnoho druhov parazitov sa vyskytuje a cirkuluje práve v týchto oblastiach, keďže im vyhovujú vyššie priemerné teploty vonkajšieho prostredia. Ďalším rizikovým faktorom je nedostatočná osveta, hygienické štandardy a zdravotná starostlivosť. Dôsledkom toho býva pretrvávajúca cirkulácia pôvodcov parazitárnych ochorení v prostredí i vysoký počet ľudí trpiacich na danú parazitárnu infekciu. Spomedzi mnohých možno spomenúť maláriu, ktorú spôsobuje jednobunkový parazit zvaný Plasmodium malariae prenášaný komármi. Podľa informácii CDC (Centers for Disease Control and Prevention) bolo v roku 2020 v Afrike nakazených maláriou 241 miliónov ľudí a 627 000 ľudí tomuto ochoreniu podľahlo.

Veterinárna parazitológia je taktiež oblasťou, ktorej sa v Parazitologickom ústave SAV aktívne venujete. Môžete sa podeliť o niektoré zo svojich zaujímavých pozorovaní o infekciách zvierat, ktoré iba zriedkavo napádajú ľudí?

Jedným z príkladov veterinárne významného parazita, ktorý sa objavuje u ľudí iba ojedinele, je motolica pečeňová (Fasciola hepatica), ktorá sa vyskytuje v žlčovodoch domácich (ovce, kozy, hovädzí dobytok) alebo voľne žijúcich prežúvavcov (jelene). Medzihostiteľmi tejto motolice sú vodné ulitníky, z ktorých sa uvoľňujú larválne štádiá parazita do vody. Larvy prichytené na rastlinných a trávnatých porastoch v blízkosti jazier alebo riek bývajú zdrojom nákazy pre pasúce sa prežúvavce. Bežne sa Fasciola hepatica u ľudí nevyskytuje. Výnimkou sú obyvatelia istej oblasti v južnej Amerike, ktorí rastliny z okolia vodných tokov zbierajú a používajú ako prísadu do šalátu. Ak sú rastliny infikované larvami motolice pečeňovej, môže sa človek ako nešpecifický a zriedkavý „Niektoré experimentálne štúdie sa snažia preukázať pozitívny účinok črevnej parazitárnej infekcie u pacientov trpiacich napríklad zápalovými ochoreniami čreva, ulceróznou kolitídou alebo Crohnovou chorobou.“

hostiteľ týmto parazitom nakaziť. Zdrojom nákazy môže byť aj pitie vody kontaminovanej larvami, prípadne jej využívanie na umývanie ovocia a zeleniny či na zavlažovanie polí.

Dokážeme tepelnou úpravou živočíšnych produktov zahubiť všetky parazity?

Potravinami prenášané parazitárne nákazy, tzv. food-borne parasitoses sa prenášajú predovšetkým konzumáciou surových, respektíve tepelne nedostatočne upravených potravín, predovšetkým mäsa a rýb, kde môžu byť prítomné infekčné štádiá parazitov. Áno, tepelnou úpravou, hlavne varom, dochádza k denaturácii proteínov a nukleových kyselín, k rozrušeniu obalov zárodočných štádií parazitov, a teda k ich inaktivácii. Rovnaký efekt má aj hlboké mrazenie potravín. V tejto súvislosti je dôležité spomenúť ochorenie zvané anisakióza, ktoré vyvoláva sleďový červ Anisakis simplex. Živé larvy parazita sa môžu dostať do organizmu človeka konzumáciou surových alebo tepelne nedostatočne upravených rýb. V zamrazených či tepelne spracovaných rybách a rybacích výrobkoch nie sú parazity rodu Anisakis životaschopné ani infekčné, nemôžu byť teda zdrojom parazitárnej nákazy pre človeka. Aj napriek tomu vedia byť pre zdravie človeka nebezpečné, pretože po konzumácii mŕtvych lariev môže dôjsť u niektorých ľudí k alergickým reakciám. Špecifické bielkoviny – vyskytujúce sa v týchto parazitoch – môžu pôsobiť ako silné alergény a spôsobovať gastroenteritídu, reumatologické i dermatologické symptómy.

Ako sa súčasná situácia vo svete premieta do vašich výskumov?

Veľká časť práce parazitológa sa odohráva v teréne, hlavne od jari do neskorej jesene, keď sa realizujú zbery parazitologického materiálu. Parazity na výskum musíme získať vo vonkajšom prostredí, zberom kliešťov, odoberaním vzoriek pôdy, piesku, vzoriek trusu, pitvou voľne žijúcich zvierat (ryby, hlodavce), odoberaním biologického materiálu (krv, trus, sliny) hospodárskych alebo spoločenských zvierat. Terénne práce pandémia neovplyvnila, pretože sa poväčšine odohrávajú vo vonkajšom prostredí a vedeckí pracovníci, ktorí sú zvyknutí pracovať s infekčným materiálom, nemali problém dodržiavať navyše aj pandemické opatrenia. Pandémia však výrazne ovplyvnila zahraničné služobné cesty zamerané na medzinárodné konferencie, zber materiálu v zahraničí, ale aj stáže na zahraničných pracoviskách.

Ako by zneli vaše návrhy a rady pre mladých vedcov, ktorí sa venujú práve parazitológii?

Mladí vedci by mali skúsiť prácu na zahraničnom pracovisku – je to skúsenosť, ktorú nič nenahradí. Získajú veľa nových skúseností a poznatkov o fungovaní zahraničných výskumných tímov. Určite by som im poradila, aby sa naučili čo najširšie spektrum zručností a vedomostí, od práce v teréne a zberu biologického materiálu cez rôzne laboratórne techniky až po vyhodnotenie a publikovanie výsledkov. Nemali by sa báť ani štatistiky, ktorá je pre mnohých biológov „kameňom úrazu“, ale bez ktorej nie je možné správne interpretovať výsledky. Mladí vedci by sa mali čím skôr oboznámiť s prácou v tíme a zvládnuť spoluprácu pod vedením skúsenejších kolegov. Zároveň by sa mali učiť, ako viesť mladších kolegov a študentov v snahe zasvätiť ich do vedeckej práce. Výskum musí mladého vedca baviť. Zároveň si musí vážiť akademickú slobodu a možnosť venovať sa profesionálne tomu, čo je pre mnohých koníčkom.