Stanovení a hodnocení biologicky aktivních látek uvolněných tasemnicí v interakci se střevními buňkami

Tereza Pařízková

Diplomová práce

Determination and evaluation of biologically active compounds released by tapeworm in contact with intestinal cells

Anotace:

Cílem diplomové práce bylo v modelových in vitro pokusech testovat experimentální podmínky pro kultivaci tasemnice v interakci se střevními buňkami tak, aby bylo možno popsat enzymatické produkty antioxidačního aparátu parazita, konkrétně aktivitu superoxid dismutázy (SOD) pro další studium možných interakcí mezi tasemnicí a hostitelem. Také součástí výzkumu bylo stanovení koncentrace určitých prvků (Zn, As, Cd, Pb) ve tkáních tasemnic a v médiích. Pokus byl proveden na 4 potkanech z kmene Wistar, kteří byli chování v laboratoři ČZU. Zvířata byla chována v boxech po dvou jedincích. Byli krmeni paletovou potravou bez přídavku toxických prvků. Infekce potkanů probíhala orální cestou, pro vyšší úspěšnost byla zbývající část pokapána na potravu a část potemníků vložena do hroznového vína. Po 21 dnech a ověření přítomnosti vajíček H. diminuta došlo k usmrcení potkanů a izolaci tasemnic do Petriho misek. Vlastní výzkumná část probíhala ve specializovaných laboratořích, kde byly tasemnice kultivovány metodou in vitro. Nejvíce nás zajímala interakce tasemnice se střevními buňkami, tedy systém parazit - hostitel. Koncentrace SOD má rostoucí charakter. Při stanovení koncentrace tasemnice v médiu je nárůst nepatrný oproti tasemnice v médiu s přidáním střevních buněk. Střevní buňky imitují parazit-hostitelský systém a reagují na oxidační stres zvýšením koncentrace SOD. Významný propad v 8 hodině kultivace může být způsoben jinou sloučeninou, kterou tasemnice produkuje, a ta může ovlivnit výslednou koncentraci SOD. V samotném médiu ji produkuje velmi rychle (již po 2 hodině kultivace), kde je výrazný pokles a po přidání střevních buněk ji produkuje až po delší době (8 hodin). Lze také říci, že s narůstající délkou kultivace se koncentrace SOD zvyšovala nezávisle na pokusné variantě. Při stanovení obsahu prvků v mineralizátech tasemnic a v médiích byl nejvíce stagnující účinek u zinku. Jedná se o esenciální prvek, který tasemnice umí regulovat. Ostatní prvky - arsen, kadmium a olovo měly v interakci se střevními buňkami významný nárůst obsahu do určité hodiny kultivace a poté významný pokles. Tasemnice je schopná akumulovat určitou část a tím tedy zbaví organismus těžkých kovů a je mu prospěšná. Bylo prokázáno, že tasemnice jsou schopné akumulovat rizikové prvky z trávicího traktu hostitele do svého a in vitro kultivace může napomoci k detailnějšímu poznání této interakce.

Abstract:

The aim of the thesis was to test the experimental conditions for culturing the tapeworm in interaction with intestinal cells in model in vitro experiments so that it was possible to describe the enzymatic products of the parasite's antioxidant apparatus, specifically the activity of superoxide dismutase (SOD) for further study of possible interactions between the tapeworm and the host. The determination of the concentration of certain elements (Zn, As, Cd, Pb) in tapeworm tissues and media was also part of the research. The experiment was carried out on 4 rats from the Wistar strain, which were behaved in the CZU laboratory. The animals were kept in boxes of two individuals. They were fed pallet food without the addition of toxic elements. Rats were infected orally, for greater success the remaining part was sprinkled on the food and part of the dark circles was put in grape wine. After 21 days and verification of the presence of H. diminuta eggs, the rats were killed and the tapeworms were isolated in Petri dishes. The actual research part took place in specialized laboratories, where tapeworms were cultured by the in vitro method. We were most interested in the interaction of the tapeworm with intestinal cells, i.e. the parasite-host system. SOD concentration has an increasing character. When determining the concentration of the tapeworm in the medium, the increase is negligible compared to the tapeworm in the medium with the addition of intestinal cells. Intestinal cells mimic the parasite-host system and respond to oxidative stress by increasing SOD concentration. The significant drop at 8 hours of culture may be due to another compound produced by the tapeworm, which may affect the resulting SOD concentration. It produces it very quickly in the medium itself (after only 2 hours of cultivation), where there is a significant decrease, and after the addition of intestinal cells it only produces it after a longer time (8 hours). It can also be said that with increasing length of cultivation, SOD concentration increased independently of the experimental variant. When determining the content of elements in mineralized tapeworms and media, the most stagnant effect was for zinc. It is an essential element that the tapeworm can regulate. The other elements - arsenic, cadmium and lead had a significant increase in content up to a certain hour of cultivation in the interaction with intestinal cells and then a significant decrease. The tapeworm is able to accumulate a certain part and thus rids the organism of heavy metals and is beneficial to it. It has been shown that tapeworms are able to accumulate risk elements from the host's digestive tract into their own, and in vitro cultivation can help to understand this interaction in more detail.

Klíčová slova

tasemnice krysí, in vitro, tenké střevo, enzymy, parazitismus

Keywords

hymenolepis diminuta, in vitro, small intestine, enzymes, parasitism

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 5. 2024
• Vedoucí: prof. Ing. Jiřina Száková, CSc.
• Oponent: Alena Fučíková, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Management zdraví a welfare zvířat