Toxikokinetika rizikových prvků v systému hostitel/parazit

Kristýna Válková

Bachelor's thesis

Risk element toxikokinetics in host/parasite systems

Abstract:

Rizikové prvky, jako je olovo, kadmium, meď, rtuť, arsen a další, ovlivňují nejen životní prostředí, ale i živočichy, kteří danou lokalitu obývají. Dále pak jejich toxikokinetiku uvnitř organismu, tedy cestu, kterou se vydají. Rychlost a úroveň metabolismu rizikových prvků určuje nejen konkrétní xenobiotikum a individuální faktory zvířete, jako je věk, druh, pohlaví, zdravotní stav atd., ale zároveň zde působí přítomnost nebo naopak absence parazitů trávicího traktu, kteří pro svůj život a úspěšné rozmnožování „okrádají“ tělo svého hostitele o esenciální živiny. Avšak dojde-li u hostitele k expozici rizikovým prvkům, běžný způsob detoxikace organismu od xenobiotika je v těle hostitele pozměněn zejména díky parazitovi, který díky svému způsobu života odebírá z těla svého hostitele též tyto prvky. Tato práce se zabývala konkrétní interakcí rizikových prvků v tělech obratlovců, kteří byli nakaženi zástupci parazitů ze třídy tasemnic (Cestoda) a motolic (Trematoda), kmene hlístic (Nematoda) a vrtejšů (Acanthocephala), rozdíly v koncentracích mezi jednotlivými tkáněmi uvnitř těla hostitele a parazita, ale i rozdílnými schopnostmi absorbce rizikových prvků mezi jednotlivými druhy parazitů. Současná vědecká literatura potvrdila významný efekt parazita při expozici hostitele rizikovým prvkům, jelikož je schopen kumulovat často až mnohonásobné koncentrace rizikového prvku uvnitř svého těla vůči hostitelským tkáním. Z tohoto důvodu víme, že některé druhy parazitů, jako je kupříkladu tasemnice krysí (Hymenolepis diminuta), krevnatky úhoří (Anguillicola crassus) z kmene hlístic, případně pak vrtejši Paratenuisentis ambiguous, mohou být využiti jako indikátory kvality životního prostředí. Zároveň potvrzuje vyšší schopnost kumulace rizikových prvků skupinami tasemnic, motolic a vrtejšů oproti kmeni hlístic, které na rozdíl od předcházejících skupin přijímají živiny klasickou trávicí trubicí nikoliv tegumentem, který sbírá veškeré látky z těla hostitele bez ohledu na škodlivost.Dále byla prokázána větší koncentrace rizikových prvků v tělech samic vrtejšů Moniliformis moniliformis oproti jejich samčím protějškům. Rizikové prvky se u samic tohoto druhy kumulují zejména v gonádách a je proto pravděpodobné, že k tomuto jevu dochází i u dalších gonochorických druhů z řad vrtejšů a hlístic.

Abstract:

Risk elements, such as lead, cadmium, copper, mercury, arsenic etc.. affect not only the environment but also the animals that occur in such locatility. Subsequently, we have to research toxicokinetics of these elements within the organism, thus their way through the organism. The risk element metabolism of rate is determined not only by specific xenobiotic and individual factors of the animal, such as age, animal species, sex, health, etc.. Simultaneously a presence or an absence of gastrointestinal helminths is very important. These parasites need to “steal“ essential nutrients from its host for living and successful reproduction. However if the host is exposed to risk elements, the usual way of detoxifying organism from xenobiotic in host body is changed due to the presence of parasite, which takes up from host body not only the essencial minerals but also the risk element.This work deals with specific interaction of risk elements in vertebrate organism infected with individual parasites from the clades of the tapeworm (Cestoda) and flukes (Trematoda), phylum of the nematodes (Nematoda) and acanthocephalans (Acanthocephala), differences between concentration in hosts and parasite tissue and also the possibilities of different values of concentration of risk elements among different types of parasites.The current scientific literature has confirmed significant effects of the parasite presence during exposure of the host to risk elements, as the parasite is often able to accumulate up to multiple concentration of risk element within its body when compared to that in the host tissues. For this reason we know that some species of parasites, such as the rat tapeworm (Hymenolepis diminuta), nematode Anguillicola crassus, or acanthocephalan Paratenuisentis ambiguous, can be used as sentinel organisms for quality of environment. At the same time this work confirmed the higher ability to accumulate the risk elements by the groups of tapeworm, flukes and acanthocephalans compared to the phylum Nematoda, which unlike previous groups receives nutritients through the classical digestive tract rather than tegument, which collects all compounds from the host tissues regardless their harmfulness. There was also confirmed higher concentration of risk element in female acanthocephalans Moniliformis moniliformis compared to their males counterpart. Risk elements in this case were acummulated in female gonades and it is likely that this happens also with other gonochorist species from groups of acanthocephalans ane nematodes.

Keywords

expozice, akumulace, rizikový prvek, helmint, drobný zemní savec

Keywords

exposure, accumulation, risk element, helminth, small terrestrial mammal

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zuzana Čadková, Ph.D. DiS.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals