Sesja 4 Biochemia i biologia molekularna pasożytów

download Sesja 4 Biochemia i biologia molekularna pasożytów

If you can't read please download the document

Transcript of Sesja 4 Biochemia i biologia molekularna pasożytów

pas07-supl.qxd

Sesja 4

Biochemia i biologia molekularna pasoytw

Evaluation of the developmental toxicity of Ascaris pepsininhibitor in mice

Joanna Baszkowska

Department of Biology and Medical Parasitology, Chair of Biology and Medical Genetics, Medical University ofLodz, Pl. Hallera 1, 90647 d, Poland; Email: [email protected]

The maternal and developmental toxicity of exposure to pepsin inhibitor isolated from Ascaris suum(API) was assessed in BALB/c mice. On gestational days (gd) 615, four groups of plugpositive femaleswere injected intraperitoneally by API at 50, 100, 150, 200 mg/kg body weight/day. Control group received0.9% NaCl solution (0.3 ml/30 g/body weight) during the same gestational days. Maternal food consumption, body weight, and clinical signs were monitored at regular intervals throughout gestation. At termination(dg 18), confirmedpregnant females were evaluated for clinical status and gestational outcome. The uterinecontents were inspected for the number of total implantation sites, early and late resorptions, and live anddead fetuses. Live fetuses were weighed and examined for external, visceral and skeletal variations and malformations. Maternal body weight on gd 18, weight gain, gravid uterine weight, food consumption were significantly decreased after injection of higher doses of API. All doses of API exhibited an embryotoxic effect(high rate of intrauterine resorption). The percentage of postimplantation loss in the groups with administeredAPI was higher (over 511 times) that in control group. Fetotoxicity was observed as shown by the decreasein the number of live fetuses and mean fetal weight, intrauterine fetal deaths, delayed skeletal ossification,occurrence of pathological changes of fetal organs and tissues. At 150, 200 mg/kg/day, congenital malformations (hydronephrosis, internal hydrocephalus) were noted. In summary, the maternal toxicity noobservedadverseeffect level (NOAEL) was 50 mg/kg/day and the lowobservedadverseeffect level(LOAEL) was 100 mg/kg/day under the conditions of this study. Similarly, the developmental toxicityLOAEL was 100 mg/kg/day based on decreased fetal body weight.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 63 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Spermatogenesis and mutagenicity of Ascaris chymotrypsininhibitor in mice

Joanna Baszkowska

Department of Biology and Medical Parasitology, Chair of Biology and Medical Genetics, Medical University ofLodz, Pl. Hallera 1, 90647 d, Poland; Email: [email protected]

Chymotrypsin inhibitor isolated from Ascaris suum (ACHI) was tested for the induction of dominantlethal mutations in male mice. Dominant lethal effects of ACHI for the main stages of germ cell developmentwere analyzed by mating at specific time points after dosing. Two groups of adult BALB/c males received24 or 40 mg/kg body weight (bw)/day intraperitoneal (ip) injection of ACHI in sterile PBS for five consecutive days. Males from third group were administered single ip injection of ACHI 60 mg/kg bw. The control group received concurrent injections of PBS for five successive days. After the last dose, each male wasmated with two untreated females. For fractionated examination with regard to successive germ cell stages(spermatozoa, spermatids, spermatocytes, spermatogonia), every second week two other untreated virginfemales were placed with each male for mating. The uteri of the females were inspected on the 15th day ofgestation, and preimplantation loss and postimplantation loss determined from dominant lethal parameters.Exposure of mice germ cells to ACHI did not impair mating activity of males or their fertility. In the femalesbred to ACHItreated males, significant (P < 0.05) increase in preimplantation loss was observed at postinjection week 1 and 3 (reflecting exposure to spermatozoa and spermatids), regardless of dose and length ofexposure to the inhibitor. A significant increase of this parameter was also noted at week 5 (reflecting exposure to spermatocytes), but only in 60 mg/kg bw group. During mating days 1521 (reflecting exposure ofmid and early spermatids) a significant (P < 0.05) increase in postimplantation loss and dominant lethaleffects were observed. With the dose 60 mg/kg bw, dominant lethal effect was restricted to spermatocytes.These preliminary data suggest that ACHI induces dominant lethal mutations mainly at the postmeiotic stageof spermatogenesis, and spermatids are the most sensitive cell stage to the effect of ACHI. These results showthat ACHI may be one of the factors causing disturbances in spermatogenesis leading to a reduction of hostreproductive success.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 64 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Biochemical characteristics of trehalose synthesis in musclesof parasitic nematode Ascaris suum

Magorzata Dmitryjuk, Elbieta opieskaBiernat and Marek Farjan

Departament of Biochemistry, Faculty of Biology, University of Warmia and Mazury, Oczapowskiego 1A, 10957Olsztyn; Email: [email protected]

Trehalose (Dglucopyranosyl1,1Dglucopyranoside) can be biosynthesized from bacteria, someplants, as well as from nematode by using an enzymatic system of TPS (trehalose6phosphate synthase EC2.4.1.15) and TPP (trehalose6phosphate phosphatase EC 3.1.3.12). This enzymatic system requires UDPglucose and glucose6phosphate as the initial substrates and trehalose6phosphate as intermediate product.

There is much less information available on synthesis of trehalose in nematodes that's why in the presentresearch we decided to mark the properties of both enzymes participating in trehalose synthesis in musclesof A. suum. We marked an optimum pH and temperature, thermal stability and effector's influence (MgCl2,KCl, NaCl, FeCl3, ZnCl2, CaCl2) on activity of both examine enzymes. Activity of TPS was determinedusing the method by Giaever at al. (1988), and that of TPP by Kaasen at. al. (1992). The end product of thereaction trehalose was determined using HPLC.

We demonstrated that the optimum temperature of both studied enzymes were at 35C. In the temperatureabove 50C both enzymes were nonactive. TPS was more resistant to thermal denaturation than TPP. Theoptimum of pH for TPS was at pH 4.2. At alkaline pH this enzyme is nonactive. TPP showed the highestactivity at pH 7.0.

All examined chemical compounds increased the activity of TPS and TPP, except for KCl, which inhibited TPP.

This work was supported by Grant: 2PO4C 124 29, from 2005 to 2008.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 65 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Poziom prolaktyny (PRL) w surowicach a czsto zaraeniaToxoplasma gondii u ludzi

The relationship between the level of prolactin (PRL) in human sera and the frequency of Toxoplasma gondii infections

Katarzyna Dzitko*, Jan Komorowski** i Henryka Dugoska*

*Uniwersytet dzki, Wydzia Biologii i Ochrony rodowiska, Zakad Immunoparazytologiiul. Banacha 12/16, 90237 d: Email: [email protected]**Uniwersytet Medyczny, Katedra i Klinika Endokrynologii, ul. Sterlinga 1/3, 91425 d

Ochronne dziaanie prolaktyny (PRL) w zaraeniu wewntrzkomrkowym pierwotniakiem Toxoplasmagondii wykazano na modelu dowiadczalnej toksoplazmozy u myszy (Benedetto i wsp. 1995). Biorc poduwag bardzo szerokie spektrum dziaania PRL, w tym jej aktywno immunomodulacyjn, okrelono czsto zaraenia ludzi T. gondii w zalenoci od poziomu PRL.

Badania przeprowadzono na 556 surowicach pacjentw Kliniki Endokrynologii UM w odzi z uwzgldnieniem takich parametrw jak: obecno przeciwcia antyT. gondii, poziom PRL, pe i wiek. Porwnujc czsto zaraenia w grupie osb z poziomem PRL powyej normy (kobiety > 23 ng/ml, n=168; mczyni > 16 ng/ml, n=66) z grup osb o prawidowym poziomie PRL (odpowiednio: n=205, n=76), stwierdzono nisz (45,58% 33,9%) prewalencj toksoplazmozy u kobiet z hiperprolaktynemi (p < 0,05).

W celu poznania przyczyny hiperprolaktynemii, u kobiet z 5krotnie podwyszonym poziomem badanego hormonu (> 86 ng/ml) przeprowadzono test w warunkach dynamicznych z uyciem blokera receptorwdopaminergicznych metoklopramidu, a wyniki badania laboratoryjnego interpretowano zawsze w powizaniu z obrazem klinicznym. Po wykluczeniu przypadkw fizjologicznej i farmakologicznej hiperprolaktynemii, najnisz (8,6%, p > 0,05) prewalencj T. gondii zaobserwowano u kobiet z bardzo wysokim poziomem PRL i z gruczolakiem przysadki.

Przeprowadzone badania wskazuj, i stan hiperprolaktynemii moe hamowa rozwj infekcji wywoanej przez T. gondii. Nadal jednak pozostaje pytanie, czy ochronne dziaanie PRL wynika z bezporedniegowpywu hormonu na pozakomrkowe toksoplazmy, czy te jest skutkiem immunoregulatorowej roli PRL,ktra aktywujc komrki ywiciela prowadzi do zahamowania replikacji pasoyta i tym samym do jego stopniowej eradykacji.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 66 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

The alterations of glutathione level in rat liver cells afterexposure to Fasciola hepatica proteins

Agnieszka Gajewska, Katarzyna SmagaKozowska*, Agnieszka Wesoowska*and Grzegorz Kotomski

Zakad Parazytologii i Inwazjologii, Wydzia Medycyny Weterynaryjnej, SGGW, ul. Ciszewskiego 8, 02786Warszawa*Instytut Parazytologii im. Witolda Stefaskiego PAN, ul. Twarda 51/55, 00818 Warszawa

A number of studies have shown that liver of infected rats is under oxidative stress during the parenchymal stage of Fasciola hepatica infection. An useful indicator of the oxidative stress is the concentration oflowweight antioxidant reduced glutathione (GSH).

The purpose of this study was to investigate the level of glutathione in rat hepatocytes exposed to excretorysecretory products (ESPs) and somatic proteins (SDS and TBS fractions) of Fasciola hepatica.Determination of reduced glutathione levels was carried out using the Cayman Chemical Glutathione AssayKit. Rat hepatocytes were incubated with 0.4 and 1 mg/ml of parasite proteins for 2, 24, 48 and 72 hrs.

The significant decrease of glutathione level in rat liver cells was observed after exposure to ESPs andsomatic protein fractions of Fasciola hepatica. The concentration of GSH was lower by 51.3057.99%,53.6969.36% and 63.7368.44% after 2 hrs of incubation with SDS, TBS and ESPs, respectively, as compared to control. The degree of glutathione level decrease was not dependent on concentration of abovementioned parasite proteins.

The decrease of glutathione level indicates that Fasciola hepatica proteins are involved in induction ofoxidative stress in livers of infected hosts.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 67 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Amplification of Fasciola hepatica DNA from feces importance of sample preparation

Aleksandra Garbacewicz1, Monika KozakCiszczyk2 and HalinaWdrychowicz2

1Department of General Biology and Parasitology, Medical University of Warszawa; Email: [email protected] Stefaski Institute of Parasitology, Polish Academy of Sciences, Warszawa

Collecting stool samples is one of the easiest methods to obtain material for diagnosis of infection.Traditional techniques to identify Fasciola hepatica are based on the detection of parasite eggs in host feces.This technique is reliable only after flukes attain sexual maturity and begin releasing eggs. However stoolsamples can also be used to diagnose the parasite by molecular methods such as PCR.

In the experiment, 34 male and female Wistar rats were used as laboratory hosts. Animals were infectedby gastric intubation with different numbers of F. hepatica metacercariae. Stool samples were collectedweekly and various sample preparation methods were tested to obtain DNA of sufficient quality for PCRamplification. In faeces are present PCR inhibitors therefore the purification of DNA is important step. Theoptimal procedure included washing in TE buffer prior to DNA isolation with the NucleoSpin(r) Tissue kit(MachereyNagel) according to protocol number designated for fecal samples. This procedure was necessaryto refine and condense the samples, ensuring high sensitivity of the PCR test. Molecular diagnosis based onthe modified isolation protocol enabled detection of the parasite in stool samples as early as 5 weeks afterinfection, compared to 1012 weeks using the conventional method.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 68 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Komrki rozrodcze i zarodki jako drogi szerzenia Neosporacaninum u byda

Germinative cells and embryos as a source of Neospora caninum transmission in cattle

Katarzyna Godzik, Boena Moskwa i Wadysaw Cabaj

Instytut Parazytologii im. W. Stefaskiego PAN, ul. Twarda 51/55, 00818 Warszawa; Email: [email protected]

Neosporoza jest chorob pasoytnicz byda wywoywan przez wewntrzkomrkowego pierwotniakaNeospora caninum. Rozprzestrzenianie N. caninum w stadzie hodowlanym odbywa si drog pionow i poziom. Przenoszenie pasoyta z pokolenia na pokolenie jest gwn drog szerzenia parazytozy (8195%).

Celem podjtych bada bya ocena ryzyka przeniesienia neosporozy drog pciow lub poprzez przenoszenie zarodkw tzw. embriotransfer. Embriotransfer jest rekomendowany przez Midzynarodowe Towarzystwo Embriotransferu (International Embryo Transfer Society; IETS) (Stringfellow 1998, Baillargeoni wsp. 2001) jako procedura zapobiegajca rozprzestrzenianiu N. caninum w stadzie hodowlanym.

W badaniach wykorzystano metod PCR wg. Yamage i wsp. (1999) z wasnymi modyfikacjami (Moskwai wsp. 2007). Analizie molekularnej poddano nasienie buhajw zarodowych, w surowicach ktrych stwierdzono specyficzne przeciwciaa IgG przeciw pasoytowi. Badano take oocyty i wczesne stadia zarodkowewyizolowane od krw serododatnich.

W nasieniu od dodatnich buhajw zarodowych stwierdzono DNA N. caninum. Wynik ten wskazuje namoliwo przenoszenia parazytozy drog pciow. Jest on szczeglnie istotny ze wzgldu na fakt, e wykazano moliwo zaraenia krw podczas inseminacji nasieniem zawierajcym dowiadczalnie wprowadzone tachyzoity (Ferre i wsp. 2006, SerranoMartinez i wsp. 2007). Natomiast nie stwierdzono DNA pasoytaw oocytach ani wczesnych stadiach zarodkw. Jest to niezwykle istotny wynik, w przypadku powszechniestosowanej procedury przenoszenia zarodkw. Uzyskany wynik oznacza, e pasoyt przenika do zarodkaw znacznie pniejszym okresie rozwoju, czyli po implantacji do krw biorczy.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 69 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Enzymy zwizane z glikoliz w redii i cerkarii Fasciola hepatica oraz w wtrobotrzustce limaka Galba truncatula

Enzymes associated with glycolysis in redia and cercaria ofFasciola hepatica and in hepatopancreas of Galba truncatula

Mirosawa Humiczewska

Uniwersytet Szczeciski, al. Piastw 40 B, 71065 Szczecin; Email: [email protected]

Celem pracy byo okrelenie lokalizacji oraz nasilenia aktywnoci enzymw zwizanych z glikoliz tj.glukozo6fosfatazy (G6P), heksokinazy (Hk) oraz aldolazy (Ald) w rediach i cerkariach motylicywtrobowej oraz w wtrobotrzustce limaka (Galba truncatula), u ktrego larwy pasoytoway.

Materia do bada stanowiy limaki zaraone miracydiami motylicy, w warunkach laboratoryjnych.Enzymy wykrywano metodami histochemicznymi, po 40 i 60 dniach od zaraenia, kiedy w wtrobotrzustcelimakw rozwijay si redie i cerkarie. Ponadto do oznaczenia ilociowego enzymw dokonywano pomiarw preparatw w cytofotometrze. Cytofotometryczn analiz przeprowadzano wykonujc pomiaryzawartoci enzymw w tkankach redii i cerkarii oraz w komrkach trawiennych wtrobotrzustki limakw.Otrzymane wartoci odpowiadajce wzgldnej iloci badanych enzymw poddawano obliczeniom statystycznym, okrelajc istotno rnicy iloci enzymw w komrkach trawiennych wtrobotrzustki po 40 i 60dniach od zaraenia oraz niezaraonej, a take w pasoytach.

Uzyskane wyniki wykazay, e najwiksze iloci aktywnych enzymw u pasoytw wystpuj w kulachzarodkowych, gardzieli i jelicie redii oraz w tegumencie i przyssawkach cerkarii, a wic w tkankach aktywnych metabolicznie. Wystpuj te rnice w aktywnoci poszczeglnych enzymw, najwysz aktywnoci odznacza si G6P, a najnisz Ald. Silna aktywno badanych enzymw w tkankach pasoytw wiadczy o tym, e odgrywaj one istotn rol w ich metabolizmie. Szczeglnie wysoka aktywno w kulach zarodkowych redii wydaje si by zwizana z intensywnymi podziaami komrek zarodkowych i rnicowaniem si embrionw cerkarii.

W komrkach trawiennych wtrobotrzustki po 40 i 60 dniach zaraenia aktywno G6P jest silna i wykazuje wzrost w porwnaniu z wtrobotrzustk nie zaraon. Natomiast heksokinaza wykazuje wzrost aktywnoci w wtrobotrzustce po 40 dniach zaraenia i wyrany spadek po 60 dniach w porwnaniu z niezaraon. Rnice w zawartoci enzymw s istotne statystycznie (p < 0,01). wiadcz one o zaburzeniu metabolizmu w zaraonej wtrobotrzustce limaka, szczeglnie silne po 40 dniach zaraenia.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 70 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Niektre enzymy cyklu pentozofosforanowego w metacerkariiFasciola hepatica

Some enzymes of the pentose phosphate pathway in metacercariae of Fasciola hepatica

Mirosawa Humiczewska

Uniwersytet Szczeciski, al. Piastw 40 B, 71065 Szczecin; Email: [email protected]

Celem prezentowanych bada histochemicznych i cytofotometrycznych byo wykrycie lokalizacji i aktywnoci enzymw biorcych udzia w przemianach glukozy w cyklu pentozofosforanowym tj. dehydogenaz: glukozo6fosforanowej (DG6P) i 6fosfoglukonianowej (D6PG) w tkankach metacerkarii motylicy wtrobowej.

Metacerkarie uzyskiwano w warunkach laboratoryjnych ze limakw Galba truncatula zaraonych miracydiami Fasciola hepatica. Metacerkarie pobierano do bada na drugi dzie po encystacji oraz po 60 dniach.Dehydrogenazy wykrywano metodami histochemicznymi. Ponadto do oznaczenia ilociowych zmian enzymatycznych zastosowano pomiary preparatw w cytofotometrze, wykonujc pomiary komrek tegumentu,parenchymy i przyssawek w ubu grupach metacerkarii. Otrzymane wartoci odpowiadajce wzgldnej ilocibadanych enzymw poddawano obliczeniom statystycznym, okrelajc istotno rnicy iloci enzymww metacerkariach dwutygodniowych i 6miesicznych.

W metacerkariach dwudniowych wykryto pozytywne odczyny obu badanych enzymw. DG6P odznaczaa si dosy silnym odczynem w tegumencie i w parenchymie, a w przyssawkach i jelicie umiarkowanym.D6PG przy podobnej lokalizacji wykazuje nieco sabsze nasilenie aktywnoci w wikszoci badanych tkanek. Po upywie 6 miesicy od encystacji lokalizacja aktywnych enzymw w tkankach metacerkarii nie ulega zmianie. Nasilenie odczynw enzymatycznych byo nieco sabsze ni w metacerkarii dwudniowej. Jednake pomiary cytofotometryczne wykazay, e rnice w iloci enzymw midzy tymi dwoma grupami metacerkarii byy nieistotne statystycznie.

Utrzymujca si aktywno obu dehydrogenaz na prawie niezmienionym poziomie po 6 miesicach odencystacji, wskazuje na wan rol cyklu pentozowego w metabolizmie metacerkarii. Jak wiadomo cykl pentozowy suy gwnie do produkcji zredukowanych nukleotydw (NADPH) potrzebnych do wielu syntez,m.in. kwasw tuszczowych i sterydw, a przede wszystkim fosforanw pentoz, ktre s niezbdne do budowy nukleotydw i kwasw nukleinowych.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 71 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

A comparison of protectivity of cDNA vaccination againstFasciola hepatica infections using a novel cathepsin L(FhPcW2) and previously tested cathepsin Ls

S. Jaros1, K. Januszkiewicz1, K. SmagaKozowska1, A. Wesoowska1, W. Zygner2 and H. Wdrychowicz1, 2

1Laboratory of Molecular Parasitology, W. Stefaski Institute of Parasitology PAS, 51/55 Twarda Str., 00818Warszawa, Poland 2Division of Parasitology, Faculty of Veterinary Medicine, Warsaw Agricultural University, Ciszewskiego 8, 02786 Warszawa, Poland

Fasciola hepatica infections in farm animals and humans are of great global medical and economical significance. The drug of choice in the treatment of fasciolosis in ruminants is triclabendazole, a member of thebenzimidazole family of anthelmintics. Unfortunately, resistance to this drug is rising worldwide. Moreover,pharmacological therapy is expensive and harmful for the environment. Therefore it is hoped that a new generation of vaccines could improve the control of fasciolosis.

Cysteine proteinases are promising vaccine antigens. These enzymes are very important in the hostparasite interactions playing a key role in parasite feeding, migration through the host tissues as well as inimmune evasion.

In the present study we performed a comparison of cDNA and protein sequences of different isoforms ofF. hepatica cysteine proteinases, including a novel one of cathepsin L family (FhPcW2), attempting to identify the most immunogenic regions which could be used for vaccination as recombinant peptides. Preliminaryvaccination trials in rats using cDNA of FhPcW2 and pCMV vector revealed 42.6 % level of protectionagainst F. hepatica metacercariae challenge. We also performed bioinformatic characterization of FhPcW2using following programs: DIpro 2.0, DOMPro 1.0, NetPhos 2.0, NetOGlyc 3.1, Peptide Mass, SSPro,SignalP 3.0, Swiss Model, The Sulfinator, SYFPEITHI, TargetP 1.1, TMHMM 2.0, WoLF PSORTPrediction, ProteinProtein BLAST, VAST Search.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 72 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Molecular cloning of cDNA and preliminary analysis ofcathepsin L like enzyme from metacercariae of Fasciolahepatica

S. Jaros1, A. Zawistowska2, K. Januszkiewicz1, M. Winiewski2 and H. Wdrychowicz1, 2

1Department of Molecular Biology, Laboratory of Molecular Parasitology, W. Stefaski Institute of Parasitology,Polish Academy of Sciences, 51/55 Twarda Str., 00818 Warszawa, Poland2Division of Parasitology, Department of Preclinical Sciences, Warsaw Agricultural University, Ciszewskiego 8, 02786 Warszawa, Poland

Fasciola hepatica infections cause significant global problem in veterinary and human medicine. Thefluke causes huge losses in cattle and sheep production. Because of its economical importance efforts ofmany scientists are focused on constructing an effective vaccine against this parasite.

Our approach is to construct vaccine targeting genes crucial for parasite development and pathogenesis.One group of promising vaccine antigens are cysteine proteinases, which play a key role in parasite feeding,migration through host tissues and in immune evasion. However, so far only enzymes from flukes dwellingin final host have been analysed. In the present experiments we aimed to identify cysteine proteinasesexpressed by the developmental stage of F. hepatica infective for the final host.

A total RNA was isolated from metacercariae F. hepatica and reverse transcribed. First strand cDNA wassynthesized using Reverse Transcriptase and the primer pTXho. Based on analysis of variety of cDNAsequences encoding cathepsins L, which are deposited in GenBank database, conserved regions were identified and specific gene primers were designed. The 5' (750 bp) and 3' end ( 531bp) were amplified using poliGor pTXho and internal specific gene primers by the method of RACEPCR. Obtained products were clonedinto the pBluescript SK+ vector and sequenced using T7 and T3 primers. Sequence analysis showed the highest similarity to procathepsin L from NEJ stage (newly excysted juvenile) of Fasciola hepatica. We foundalso its high similarity to cathepsin Ls from Fasciola gigantica. At present a bioinformatics analysis is beingperformed in order to identify biochemical properties, potential function and structure of the metacercarialcathepsin L.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 73 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Ekspresja receptorw tollpodobnych na poziomie mRNAw jelitach (jelito cienkie i jelito grube) myszy zaraonych larwami T. spiralis

mRNA expression of Tolllike receptors in mice intestine(small intestine and colon) during infection of T. spiralis

Mariusz Kaczmarek, Agnieszka Wojtkowiak i Krystyna Boczo

Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego, ul. Fredry 10, 61701 Pozna; Email: [email protected]

W ostatnich latach due zainteresowanie immunologw wzbudzaj receptory, znajdujce si na powierzchni komrek odpowiedzialnych za rozpoczcie szybkich dziaa obronnych ywiciela na rne infekcje, bez angaowania limfocytw. Receptory te nale do rodziny biaek Toll receptory Tollpodobne(TLRs Toll Like Receptors), a odpowied immunologiczna inicjowana przez te receptory moe stanowistary ewolucyjny mechanizm obrony ywiciela przed patogenami. W parazytologii pionierski cykl bada nadrol TLRs w odpowiedzi immunologicznej na inwazj pasoytnicz rozpoczto kilka lat temu tylko w przypadku leiszmaniozy i dlatego nasze planowane badania dotycz rwnie inwazji tkankowej, o dwufazowymcyklu rozwojowym, jak jest wonica. Dodatkowym celem bada bdzie zbadanie wpywu dziaania lekuprzeciwpasoytniczego Albendazolu na rol TLRs w odpowiedzi immunologicznej ywiciela na obecno larw a pniej postaci dorosych T. spiralis w jelicie. Ten dodatkowy cel bada ma pewien aspekt praktyczny, bowiem moe potwierdzi czy lek przeciwpasoytniczy Albendazol ma szerokie pole dziaaniaobejmujce nie tylko metabolizm samego pasoyta (tubulin), ale take ukad immunologiczny ywiciela.

Materia do bada stanowi wyizolowany RNA z jelit (jelito cienkie i jelito grube) myszy szczepuBALB/c zaraonych larwami T. spiralis. Z RNA otrzymywano cDNA przy zastosowaniu techniki RTPCR.W reakcji PCR uyto nastpujcych primerw dla Toll4 o sekwencjach 5'TCATGGCACTGTTCTTCTCC3'i 5'GTCTCCACAGCCACCAGATT3'.

Planuje si rwnie potwierdzenie istnienia Toll4 i Toll2 na poziomie biaka metodami immunohistochemicznymi z uyciem specyficznych przeciwcia poliklonalnych.

W miniach zdrowych jak i zaraonych larwami T. spiralis zwierzt, jak wynika z naszych wstpnychbada, Toll4 nie bior udziau w odpowiedzi immunologicznej. Wobec powyszych stwierdze nasze badania s planowane tylko w jelitowej fazie wonicy.

Natomiast wyrana ekspresja mRNA Toll4 zachodzi w rnych odcinkach jelita; u myszy zdrowych ekspresja mRNA Toll4 znacznie silniej zaznaczona jest w jelicie grubym anieli w jelicie cienkim. Badania immunohistochemiczne Toll4 w obu odcinkach jelita przed i po leczeniu przy zastosowaniu Albendazolu sw toku.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 74 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

The proteolyticantiproteolytic balance in rat serum duringFasciola hepatica infection

Lidia Koodziejczyk1, Ewa Zapora2 and Elbieta Skrzydlewska2

1Department of Biology and Medical Parasitology, Pomeranian Medical University, al. Powstacw Wielkopolskich72, 70111 Szczecin; Email: [email protected] of Inorganic and Analytical Chemistry, Medical University of Bialystok, Mickiewicza 2, 15230Biaystok, Poland

Fasciola hepatica infection is accompanied by increased generation of reactive oxygen species. Moreoverthe low level of nonenzymatic antioxidants and decreased activity of antioxidant enzymes is observed in ratliver and serum in the course of fasciolosis. Such situation may be the reason of oxidative modification ofcellular components such as lipids and proteins.

The aim of the study was to determine the effect of Fasciola hepatica infection on antioxidant status ofthe blood serum as well as on the activity of serine proteases cathepsin G and elastase and their inhibitors 2macroglobulin and 1 proteinase inhibitor (1antitrypsin) in rats serum. Wistar rats were infectedwith 30 metacercariae of Fasciola hepatica and the antioxidant status as well as the activities of proteasesand their inhibitors were determined using spectrophotometric methods at 4, 7 and 10 weeks post infection(wpi).

The serum level of total antioxidant status (TAS) in the course of fasciolosis was significantly decreasedat 4, 7 and 10 weeks post infection (by about 24, 39 and 27%, respectively).

Activities of proteases and their inhibitors were also significantly changed in the course of fasciolosis. Theactivity of cathepsin G at 4, 7 and 10 wpi was increased by about 25, 37 and 30%, and respectively the activity of elastase was increased by 18, 16 and 9% in the comparison with control group. The activity of 1protease inhibitor was decreased by 36, 55 and 25% at 4, 7 and 10 wpi, and the activity of 2macroglobulin by14, 17 and 8%.

Our results indicate that the oxidative stress observed during Fasciola hepatica infection leads into theshift in proteolyticantiproteolytic balance in host organism.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 75 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Ekspresja genu dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) w komrkach krwi i hepatocytach u ywicieli porednich zaraonychEchinococcus granulosus

Expression of superoxide dismutase on DNA, mRNA andprotein levels in the blood and hepatocytes wells in pigs infected with Echinococus granulosus

Jolanta Kozowskaj i Jolanta Rzymowska

Katedra i Zakad Biologii z Genetyk, Akademia Medyczna, Lublin

Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) odgrywa wan rol w detoksykacji organizmu. Funkcja jej polega naochronie organizmw przed cytotoksycznym dziaaniem wolnych rodnikw. Enzym ten wystpuje w wielurnych organellach komrkowych oraz wszystkich tkankach, w ktrych zachodz reakcje metabolicznew warunkach tlenowych. Ten biochemiczny antyutleniacz stanowi naturalny system regulacji metabolizmuoraz ochrony przed toksycznym wpywem nadtlenkw i tlenu czsteczkowego.

Adaptacj na stres jest synteza na wysokim poziomie enzymw antyoksydacyjnych i ekspresji ich w ukadzie pasoytywiciel.

Nieliczne badania aktywnoci SOD odnotowano u tasiemcw. Scharakteryzowano go u Taenia taeniaeformis oraz Echinococcus granulosus podczas bada rnych izolatw pasoytw od rnych ywicieli,z wielu rejonw geograficznych.

Materia do bada pozyskiwano w Zakadach Misnych w Lublinie. Krew zwierzt grupy kontrolnej i zaraonej pobierano z serca bezporednio po uboju w trakcie skrwawie

nia. Wtrob grupy kontrolnej i zaraonej tasiemcem pobierano w trakcie rozbirki tusz wieprzowych.Z pobranego materiau izolowano DNA metod fenolowochloroformow Hirta. Nastpnym etapem by

o przeprowadzenie reakcji PCR. W reakcji uyto startery o sekwencji: CTGGGCAATGTGACTGCTGGCA TTGTGCGGCCAATGATGGAATG.

Nastpnie przeprowadzono elektroforez produktw na 2% elu agarozowym.Ekspresja genu dysmutazy ponadtlenkowej jest najwysza w miejscu bbla oraz nieco nisza w tkance

oddalonej od miejsca infekcji. Ekspresja tego genu w komrkach krwi jest nieznacznie nisza od ekspresjizaobserwowanej w hepatocytach.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 76 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Resolution of relationships in the genus Corynosoma Lhe,1904 (Acanthocephala) by the Bayesian analysis based onribosomal DNA sequences

Z. Laskowski1, K. Zdzitowiecki1, R. Milanowski2 and J. Kwiatowski2

1W. Stefaski Institute of Parasitology, Polish Academy of Sciences, Twarda 51/55, Warszawa, Poland2Department of Plants Systematic and Geography, Warsaw University, Aleje Ujazdowskie 4, Warszawa. Poland

Two new sequences of internal transcribed spacers and 5.8S rDNA from Antarctic species Corynosomaarctocephali Zdzitowiecki, 1984 and C. shackletoni Zdzitowiecki, 1978 together with ten homologoussequences available in the GenBank, were used to resolve relationships in the genus Corynosoma. The phylogenetic tree of twelve nominal species of Corynosoma obtained by a Bayesian analysis is composed of twosister clades. One group consists of two species (C. cetaceum and C. shackletoni), while the other of theremaining ten. This second clade consists of three monophyletic groups, whose relationships remain unresolved. The first of these three clades consists of two species (C. bullosum and C. australe). The second cladeis composed of three species, of which C. arctocephali diverges first, whereas C. villosum and C. validumare sister species. Finally, the third clade is composed of two sister groups, one of which includes C.caspicum and C. magdaleni and the other the three remaining species, of which C. hamanni branches off first,while C. strumosum and C. enhydri are sister species. Other methods of phylogenetic inference producedsimilar trees, generally however without significant support of several dipper nodes. The hypotheses regarding evolution of morphological features and geographical distribution of Corynosoma species are being presented based on the obtained phylogenetic tree.

This study was supported by the Grant 2 PO4C 016 26 from the Ministry of Education and Science, Poland.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 77 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Sequencing of the Ashworthius sidemi genomic rRNA genesand internal transcribed spacers

Erland L. Ljunggren and Katarzyna Godzik

Witold Stefaski Institute of Parasitology of the PAS, Warszawa, Poland; Email: [email protected]

The nematode Ashworthius sidemi is a bloodsucking gastrointestinal parasite that is present in deerpopulations and herds of Bison bonasus in Poland. The parasite is considered to be as pathogenic asHaemonchus sp., consequently making it a potentially important pathogen in wildlife and domesticated animals. However, despite its importance very little sequence data is available about the parasite. Sequenceinformation from the ribosomal RNA (rRNA) genes including the internal transcribed spacers (ITS) 1 and 2,has in numerous parasite species proven to be valuable for extended investigations, for example taxonomical, diagnostic and epidemiological studies.

In the presented work we amplified and sequenced a fragment spanning from the 3'end of small subunitrRNA (ssrRNA) to the 5'end of large subunit rRNA (lsrRNA) genes that includes the ITS1, 5.8S and ITS2regions. The primers were designed based on alignments with known sequences from closely related nematodes and were directed towards highly conserved regions in ssrRNA and lsRNA. The PCR successfullyamplified a 1055 bp fragment that was cloned into a basic cloning vector. Multiple clones were selected forsequencing to investigate variations within the target sequences. The sequences were subsequently comparedto the public nonredundant database using the BLASTn algorithm and showed highest similarity to othermembers of the Haemonchidae family (8485%). The genomic sequence corresponding to the A. sidemirRNA region has been submitted to the public database at NCBI (Genbank accession: EF467325). The significance of the obtained sequence information and its possible applications will be discussed.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 78 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Regulation of the kinetoplast DNA replication in trypanosomatids

Neta Milman, Dotan Sela, Aviad Zick, Irit Kapeller, Nurit Yaffe and JosephShlomai

The Kuvin Center for the Study of Infectious and Tropical Diseases, The Hebrew UniversityHadassah MedicalSchool, Jerusalem 91102, Israel; Email: [email protected]

Replication of kinetoplast DNA (kDNA) minicircles initiates at conserved origin sequences that are boundby the universal minicircle sequence binding protein (UMSBP). Knocking down the two UMSBP encodinggenes in Trypanosoma brucei (TbUMSBP1 & TbUMSBP2) by RNA interference (RNAi), results in the cellsgrowth arrest and a significant decreased rate of minicircles replication initiation. These analyses have alsosuggested a post replication role for UMSBP. Fluorescent microscopy analysis of T. brucei cells after RNAiinduction of both TbUMSBP genes revealed the generation of giant kinetoplasts and significantly enlargednuclei in these cells. Analysis of kDNA networks isolated from these cells revealed a dramatic increase in thenetworks size. Electron microscopy analysis demonstrated the generation of large kDNA networks thatapparently failed to segregate. Interestingly, analyses of UMSBP activity in synchronized Crithidia fasciculata cell cultures showed that UMSBP activity, which is regulated in vivo through a cell cycle dependent control of the protein redox state, displays cycling of UMSBP activity with peaks during S and M phases of thecell cycle. Searching for an enzymatic mechanism that may function in the redox mediated regulation ofUMSBP we have found that UMSBP reduction by tryparedoxin enabled its interaction with the replicationorigin. Recently, we have observed that a trypanosomal 2Cys tryparedoxin peroxidase is capable of oxidizing UMSBP in vitro, inhibiting the binding of UMSBP to DNA. We have immunolocalized a 2 Cys tryparedoxin peroxidase that could potentially function in this reaction, at the kDNA region within the C. fasciculata kinetoplast.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 79 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Molecular identification of Echinococcus granulosus cysts isolated from patients in Warsaw

Monika Turkowicz, Danuta Cielecka, Anna Gierczak and BogdanMichaowicz*

Zakad Biologii Oglnej i Parazytologii; Email: [email protected]*Katedra i Klinika Chirurgii Oglnej, Transplantacyjnej i Wtroby, Akademia Medyczna, Warszawa

Echinococcus granulosous is an aetiological agent of cystic hydatid disease affecting man and livestock.The cestode requires a carnivore as the definitive host and a herbivore, omnivore and eventually man as theintermediate host. Many E. granulosus genetic variants has been identified and the majority of genotypes(G1, G2, G5, G6, G7, G8 and G9) are infective to humans. The hydatic cyst in humans tends to develop mostly in liver, sometimes in lung or brain, heart and bones. A biological examination of E. granulosus larva isolated from human tissues, based on conventional morphological study (microscopic observation of wet andstained preparations), is not sufficient for proper species and strain differentiation, therefore in order to identify the genotype, PCR and sequencing were applied. 9 samples, containing larva fragments (parts of cystsand/or protoscolices) obtained after hepatectomy, were examined. The fragment of the mitochondrial NADHdehydrogenase 1 (ND1) gene was amplified and sequenced. PCR analysis confirmed E. granulosus presencein 7 cases; 2 were negative. These 2 negative samples proved to be previously misdiagnosed and did notinclude any parasite tissue. It confirms that molecular analysis of cystic hydatosis is a reliable tool for parasite/nonparasite detection. Sequence alignment of 7 positive isolates showed identity with the G7 (pig) strainof E. granulosus that affirms the pig strain is the most frequent causative agent of human cystic hydatic disease in Poland.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 80 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Transferaza glutationowa (GST) wany enzym detoksykujcy w fazie jelitowej wonicy eksperymentalnej przed i po leczeniu myszy albendazolem

Glutathione transferase (GST) important detoxificationenzyme in intestinal phase of experimental trichinellosis before and after treatment with albendazole

Agnieszka Wojtkowiak i Krystyna Boczo

Uniwersytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego, ul. Fredry 10, 61701 Pozna; Email: [email protected]

Transferazy glutationowe (GST) to wana rodzina enzymw metabolizmu glutationu, ktre neutralizujtoksyczny wpyw wolnych rodnikw. Na struktur tych dimerycznych enzymw mog mie wpyw rneczynniki, np. produkty przemiany materii pasoytw, a take stosowane leki. Enzym ten zosta uprzednioprzebadany przez nas w miniach myszy zaraonych larwami T. spiralis natomiast zmiany zapalne towarzyszce postaciom dorosym Trichinella w jelicie byy do tej pory obiektem szeregu bada ale udziauw tym procesie enzymw metabolizmu glutationu nie badano. Wpyw Albendazolu na GST rwnie wydawa si godny zbadania, poniewa dla GST z mini myszy lek ten okaza si w naszych poprzednich badaniach allosterycznym aktywatorem.

Materia do bada stanowiy jelita (jelito cienkie i jelito grube) myszy szczepu Balb/c zaraonych larwami T. spiralis w dawce ok. 400 larw T. spiralis pobierane do bada w 3 i 4 w dniu po zaraeniu (dpz). W drugim dniu po zaraeniu myszy poddano terapii przy uyciu Albendazolu (Zentel, SmithKline, Beecham)w dawce 0,5 mg/kg. Aktywno GST oznaczano spektrofotometrycznie, mierzc ilo tioeteru (S24dinitrofenyloglutationu), powstaego jako produkt reakcji zredukowanego glutationu (GSH) z 1chloro2,4dinitrobenzenem (CDNB) katalizowanej przez GST. Szybko powstawania barwnego koniugatu okrelano mierzc przyrost absorbancji przy dugoci fali 340nm.

Z dotychczasowych bada mona wycign nastpujce wnioski: (1) W fazie jelitowej wonicy enzymGST ulega w jelicie cienkim wyranej indukcji ju w 3 dpz nasilajcej si w 4 dpz (odpowiednio do 254%i 391% wartoci aktywnoci u myszy kontrolnych). W jelicie grubym natomiast indukcja do 319% wartocikontrolnych nastpowaa dopiero w 4dpz; (2) Po leczeniu zaraonych larwami T. spiralis myszy przy uyciu Albendazolu indukcja GST zarwno w 3 jak i w 4 dpz utrzymywaa si, ale bya o poow sabsza niu myszy zaraonych i nieleczonych; (3) Zaraenie nie wpywa w zasadniczy sposb na kinetyk GST, ktrcharakteryzuje sigmoidalno krzywych wysycenia substratem.

Wydaje si wic, e silnie indukowana w fazie jelitowej wonicy GST moe neutralizowa wolne rodniki wytworzone w tej fazie wonicy w jelitach pod wpywem wydalin postaci dorosych, ale Albendazol podany w 2 dpz w standardowej dawce osabia ten proces.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 81 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne

Enzymy metabolizmu trehalozy u Contracaecum rudolphii(Nematoda)

Enzymes of trehalose metabolism from Contracaecum rudolphii (Nematoda)

Krystyna towska1, Elbieta opieska1, Jerzy Rokicki2

i Magorzata Dmitryjuk1

1Katedra Biochemii Wydziau Biologii, Uniwersytet WarmiskoMazurski, ul. Oczapowskiego 1A, 10719 Olsztyn:Email: [email protected] 2Katedra Zoologii Bezkrgowcw, Uniwersytet Gdaski, Al. Pisudskiego 46, 81378 Gdynia

Biochemia nalecego do Anisakidae pasoytniczego nicienia Contracaecum rudolphii Hartwich, 1964jest szczeglnie interesujca z uwagi na zoono cyklu yciowego. W postaci dorosej wystpuje on w odkach i jelitach ptakw odywiajcych si rybami, gwnie u kormoranw i pelikanw. Jego stadium dyspersyjne (wczesna larwa L2) jest wolno yjce, natomiast larwy inwazyjne pasoytuj u skorupiakw planktonowych i bentosowych oraz u ryb sodkowodnych i morskich. Pimiennictwo dotyczce tego gatunku ogranicza si gwnie do analizy morfologicznej i ekologicznej oraz dynamiki zaraenia. Nie znaleziono, w dostpnej literaturze, informacji na temat metabolizmu C. rudolphii. Z uwagi na to, e trehaloza jest wanymmateriaem energetycznym dla pasoytniczych nicieni, postanowiono wykaza jakie enzymy j metabolizujce s obecne w ekstraktach z C. rudolphii i jaka jest ich aktywno. Wedug naszej oceny s to jednez pierwszych bada z zakresu enzymologii dotyczce tego gatunku, ktry, jak stwierdzono w 2000 roku, zaczyna zamyka swj cykl rozwojowy rwnie w Polsce.

Dorose osobniki oraz larwy stadium L34 C. rudolphii izolowano z odkw kormorana czarnego.W ekstraktach badano aktywno gwnych enzymw rozkadajcych trehaloz trehalazy i fosforylazytrehalozy oraz j syntetyzujcych syntetazy trehalozo6fosforanu i fosfatazy T6P. Okrelono ich aktywno oraz optymalne warunki dziaania. Aktywno enzymw katabolizmu trehalozy bya zdecydowanie wysza u samic ni u samcw pasoyta. Osobniki dorose rozkadaj trehaloz intensywniej ni stadia larwalne. Interesujce jest to, e u dojrzaych samic i wyhodowanych z pozyskanych od nich jaj larw L2, aktywno syntetazy T6P bya bardzo wysoka w porwnaniu do aktywnoci fosfatazy T6P. Odmienn sytuacjobserwowano u larw starszych (L4), u ktrych najwysz aktywno wrd badanych enzymw wykazywaa fosfataza T6P. Uzyskane wyniki wskazuj na istnienie u C. rudolphii rnic w aktywnoci enzymw metabolizmu trehalozy i antyoksydacyjnych, zwizanych z pci i stadium rozwojowym pasoyta.

Wiadomoci Parazytologiczne 2007, 53 (suplement), 82 Copyright 2007 Polskie Towarzystwo Parazytologiczne