Badania środowiskowe, opis i charakterystyka biologiczna nowego

Badania środowiskowe, opis i charakterystyka biologiczna nowego gatunku Babesia, odkrytego u
gryzoni z masywu Synaju (Egipt)
Cel badań
Pierwotniaki z rodzaju Babesia to kosmopolityczne pasożyty wielu gatunków zwierząt i ludzi.
Obecnie na świcie opisano kilkadziesiąt gatunków i genotypów Babesia, wykazujących pewną
specyficzność żywicielską do swoich żywicieli. W roku 2000 rozpoczęliśmy w Egipcie, w unikalnym
środowisku suchych dolin (wadis) masywu Synaju, badania zespołów pasożytów gryzoni. W próbach
krwi pozyskanych w latach 2004 i 2008 w jednej z najwyżej położonych dolin górskich,
zaobserwowaliśmy nietypowe formy Babesia. Przeprowadzona w naszym zakładzie analiza
molekularna produktu PCR na fragmencie genu 18 S rRNA wykazała odmienność Babesia z Synaju od
B. microti i innych opisanych u gryzoni gatunków. Celem niniejszego projektu badawczego jest
opisanie nowego gatunku Babesia, poprzez (1) rozpoznanie w powtórzonych badaniach terenowych:
zakresu typowych żywicieli, dokładnej lokalizacji w obrębie masywu Synaju, ekstensywności i
intensywności zarażenia w naturalnie zarażonych populacjach oraz identyfikacji możliwego wektora;
(2) przeprowadzenie charakterystyki biologicznej nowego gatunku Babesia: określenie zmienności
morfologicznej i porównanie wymiarów trofozoitów w rozmazach krwi od naturalnych żywicieli;
określenie zakresu parazytemii u naturalnych żywicieli; ustawienie modelu eksperymentalnego i
określenie przebiegu parazytemii; oraz zbadanie zakresu reakcji krzyżowej pomiędzy B.microti i
nowym gatunkiem Babesia z wykorzystaniem surowic myszy Balb/c zarażonych B.microti i surowic
pozyskanych od naturalnie zarażonych żywicieli. (3) Ostatnim etapem charakterystyki nowego
gatunku będą badania molekularne, aby na podstawie analizy filogenetycznej kilku loci (18S rDNA,
betatubulina, HSP) wykazać pokrewieństwo nowego gatunku Babesia z gatunkami/ genotypami
wcześniej opisanymi u gryzoni i innych ssaków.
Metody badawcze
Badania ekologiczne:





Określenie zarażenia Babesia spp. u gryzoni z Egiptu za pomocą diagnostyki mikroskopowej i
molekularnej (barwienie Giemza, PCR, sekwencjonowanie)
Wykrywanie DNA Babesia u ektopasożytów zebranych z gryzoni i ze środowiska
Porównanie ekstensywności i intensywności zarażenia Babesia w naturalnie zarażonych
populacjach gryzoni na przestrzeni lat 2000- 2012
Określenie wpływu czynników środowiskowych (rok i miejsce badań) i populacyjnych
(gatunek, wiek i płeć żywicieli) na ekstensywność i intensywność zarażenia
Określenie wpływu koinwazji Babesia i innymi gatunkami pasożytów krwi – analiza struktury i
różnorodności zgrupowania pasożytów krwi gryzoni
Badania laboratoryjne:




Określenie zakresu zmienności morfologicznej trofozoitów nowego gatunku na podstawie
pomiarów i dokumentacji fotograficznej rozmazów krwi
Pasaż nowego gatunku w warunkach laboratoryjnych- przeniesienie izolatu pasożyta na
wrażliwe szczepy myszy laboratoryjnych wg metodyki stosowanej w pasażu B. microti,
prowadzonego w naszym Zakładzie od kilkunastu lat przez dr Małgorzatę Bednarską.
Określenie przebiegu parazytemii za pomocą diagnostyki mikroskopowej (intensywność
parazytemii) i molekularnej (długość fazy chronicznej)
Zbadanie stopnia reakcji krzyżowej surowic gryzoni po zarażeniu B.microti i nowym
gatunkiem Babesia (ELISA)
Badania molekularne:




Określenie zmienności genetycznej izolatów pasożyta pozyskanych od różnych gatunków
żywicieli (Acomys dimidiatus, Acomys russatus, Dipodillus dasyurus)
Określenie zmienności genetycznej izolatów pasożyta pozyskanych w różnych dolinach i w
różnym czasie (wpływ lokalizacji i zmienności w czasie na różnorodność genetyczną pasożyta)
Wykrywanie DNA Babesia spp. u potencjalnych wektorów- ektopasożytów zebranych z
gryzoni (PCR, sekwencjonowanie)
Analizy filogenetyczna na podstawie kilku loci (18S rDNA, beta-tubulina, HSP)- określenie
pokrewieństwa nowego gatunku Babesia z gatunkami/ genotypami wcześniej opisanymi u
gryzoni i innych ssaków.
Wpływ rezultatów na rozwój nauki
Efektem podjętych badań będzie opisanie nowego dla nauki gatunku pasożyta wraz z jego
kompleksową charakterystyką ekologiczną, biologiczną i molekularną. W ten sposób zostanie
poszerzona wiedza na temat ewolucji układów pasożyt-żywiciel, na przykładzie istotnych dla zdrowia
ludzi i zwierząt obligatoryjnych pasożytów erytrocytów z rodzaju Babesia. Unikalne środowisko
izolowanych silnie od siebie dolin górskich w masywie Synaju jest doskonałym i wyjątkowym
naturalnym modelem do przeprowadzenia podstawowych badań nad ewolucją układów pasożyt–
żywiciel, a zebrane przez nas dane o zarażeniu tych samych populacji gryzoni z lat 2000-2012 będą
unikalne w skali świata i zaowocują publikacjami na światowym poziomie.