Jsou střevní parazité lidoopů a lidí tak blízce příbuzní jako jejich hostitelé?

Klinická detekce a identifikace měňavek (střevních parazitů) se obvykle provádí světelným mikroskopem, což je ovšem metoda často komplikovaná, a ne zcela přesná. Mezinárodní tým z českých, belgických a švýcarských institucí, jehož členem byl i Jakub Kreisinger z katedry zoologie na PřF UK, vyvinul nový a účinnější přístup za použití pokročilých molekulárních metod.

Životní cyklus měňavek je poměrně jednoduchý. Zahrnuje vegetativní (aktivní, vyživující se) stádium, takzvaného trophozoita, který kolonizuje tlusté střevo svého hostitele, a cystu, což je stádium schopné odolat podmínkám mimo hostitele, což měňavkám umožňuje přenos do jiných hostitelů. Sedm druhů měňavek se vyskytuje u nehumánních primátů a dva z nich, E. nuttalli a E. histolytica, jsou považovány za patogenní. E. histolytica (měňavka úplavičná) je dokonce pokládána za původce třetího nejsmrtelnějšího lidského parazitárního onemocnění (100 000 úmrtí za rok, 35 až 50 milionů případů symptomatické choroby). Její nejbližší příbuzný, E. nuttalli, se vyskytuje u makaků, gueréz a chápanů.

Obecně je přítomnost více druhů nebo linií měňavek v jednom hostiteli běžná. Klinická diagnóza měňavek se často provádí pomocí světelného mikroskopu, na základě morfologie cyst. To však může být velmi komplikované, jelikož se běžně v jednom hostiteli vyskytuje více druhů/linií měňavek a jejich cysty mohou vypadat velmi podobně. Proto se jako mnohem vhodnější přístup pro identifikaci jeví použití efektivnějších molekulárních metod.

V této studii vyvinul tým novou metodu založenou na takzvaném sekvenování nové generace (anglicky high throughput sequencing nebo next generation sequencing), které umožňuje detekci několika druhů/linií, včetně těch vzácných, v několika stovkách vzorků najednou. Konkrétně autoři použili Illumina MiSeq platfomu (umožňující sekvenaci malých genomů a cílené sekvenování) pro sekvenování části genu 18S rRNA.

DNA byla získána ze vzorků exkrementů volně žijících šimpanzů čego, goril nížinných západních a lidí žijících v těsně sousedících oblastech na periferii přírodní rezervace Dja Faunal Reserve v Kamerunu. Metoda odhalila 36 haplotypů (tedy různých variant) 18S rDNA patřících do šesti haploskupin (tedy skupin podobných haplotypů: E. hartmanni, E. dispar, E. nuttalli, E. histolytica, E. invadens a E. coli), přičemž nejpočetnější skupinou byla E. hartmanni a E. coli. V případě haplotypové skupiny E. invadens se může dokonce jednat o nový druh, protože divergence byla poměrně vysoká a nejpříbuznější E. invadens byla doposud nalezena pouze u plazů. Přítomnost více než jednoho haplotypu byla zjištěna v 63 % případů, obvykle to byly dva společně se vyskytující haplotypy a ve 43 % vzorků haplotypy patřily k více než jedné haplotypové skupině. Nejvíce haplotypů (33 haplotypů, 6 haploskupin) bylo nalezeno u lidí, 14 (6 haploskupin) u goril a 8 (4 haploskupiny) u šimpanzů. Rozmanitost haplotypů u lidí byla podstatně vyšší než u šimpanzů a goril. Téměř polovina všech zjištěných haplotypů byla nalezena u dvou nebo všech tří hostitelských druhů.

Aby byla zodpovězena otázka z názvu tohoto článku: na základě analýz bylo zjištěno, že všechny tři hostitelské druhy mají odlišná společenství měňavek. Nicméně složení lidských a šimpanzích společenství měňavek se překrývá, zatímco společenství měňavek goril zahrnují jasně oddělenou skupinu, což odpovídá fylogenetickým vztahům hostitelů. Skutečnost, že se haplotypy překrývají mezi studovanými hostitelskými druhy, pravděpodobně znamená, že určité haplotypy jsou potenciálně zoonotické (tj. přenosné ze zvířat na člověka).

Některé z haplotypů měňavek vykazovaly vysokou hostitelskou specifitu, zatímco některé byly přítomny ve více hostitelích. Většina detekovaných haplotypů patřila spíše ke komenzálním druhům měňavek, zjištěna byla ale i přítomnost dvou potenciálně patogenních druhů. E. histolyticabyla nalezena ve všech hostitelských druzích, zatímco E. nuttalli pouze u lidí a šimpanzů. V této studii byla E. histolytica potvrzena u volně žijících lidoopů vůbec poprvé pomocí molekulárních metod.

Autoři vyvinuli nový přístup pro identifikaci měňavek, včetně vzácných a neznámých druhů, a to i v případě směsných infekcí, což je velmi důležité nejen z hlediska epidemiologie měňavek, ale i ochrany volně žijících lidoopů.