Pionierskie badania genetyczne nad hybrydyzacją międzygatunkową Trichinella spiralis i Trichinella britovi - badania wstępne

Abstract

Włośnica jest zoonozą pasożytniczą, której czynnikiem etiologicznym są nicienie z rodzaju Trichinella. Do zarażenia ludzi dochodzi poprzez spożycie mięsa zawierającego żywe larwy włośni (np. mięsa dzików, świń i koni). Wszystkie rozpoznane dotychczas gatunki Trichinella są chorobotwórcze dla ludzi. Na podstawie badań molekularnych, w Polsce potwierdzono występowanie czterech z nich: Trichinella spiralis, Trichinella britovi, Trichinella pseudospiralis i Trichinella nativa. Najbardziej rozpowszechnione są jednak T.spiralis i T.britovi. Ponadto, w około 3% populacji dzików zarażonych włośnicą stwierdza się występowanie inwazji mieszanych T.spiralis /T.britovi. W 2015 r. w wyniku badań własnych, po raz pierwszy na świecie, wykryto naturalnie występujące hybrydy pomiędzy gatunkami T.spiralis i T.britovi. Osiągnięcie to było możliwe dzięki analizie fragmentów genów 5S rDNA-ISR i mitochondrialnego genu CO1. Wykryte hybrydy zostały wyizolowane od czterech dzików i dwóch lisów, u których stwierdzono inwazje mieszane T.spiralis/T.britovi. Występowanie hybryd międzygatunkowych w szerszej populacji Trichinella spp. i szerszej puli genów nie jest poznane. Co więcej nie prowadzone są żadne badania, które mogłyby określić częstotliwość występowania takich hybryd. Badania takie miałyby praktyczne implikacje dotyczące cech fenotypowych larw. Gatunki te różnią się bowiem właściwościami biologicznymi, np. opornością na niskie temperatury, długością trwania cyklu życiowego, patogennością a także powinowactwem do innych gatunków żywicieli. Powstawanie hybryd może doprowadzać do mieszania się tych cech oraz powstawania coraz silniejszych i bardziej odpornych populacji włośni. Ze względu na brak podstawowej wiedzy na temat biologii powstałych hybryd rozważanie takie jest spekulatywne, jednakże nie powinno być pomijane, zwłaszcza, że w literaturze istnieją dowody hybrydyzacji pomiędzy innymi pasożytami np. zoonotycznymi przywrami zarażającymi ludzi (Schistosoma haematobium, S. mansoni), bydło (S. bovis) oraz owce, kozy i bydło (S. curassoni), co doprowadziło do powstania kombinacji cech skutkujących m.in. rozszerzeniem zasięgu żywiciela i zmniejszeniem skuteczności leczenia farmakologicznego.

Planowany projekt miał na celu wyselekcjonowanie izolatów larw włośni, w których można spodziewać się występowania naturalnej hybrydyzacji międzygatunkowej pomiędzy T.spiralis i T.britovi, do późniejszych badań genetycznych i proteomicznych nad właściwościami larw – hybryd międzygatunkowych w przyszłym grancie.

Bazą proponowanych badań była kolekcja izolatów larw włośni pozyskanych w latach 2018-2023 z tkanki mięśniowej dzików badanych w kierunku włośnicy. Izolat stanowił pulę larw włośni wyodrębnioną od jednego dzika. Z każdego izolatu pobierano około 100 larw włośni. Z tej puli larw ekstrahowano DNA, które posłużyło do amplifikacji wybranych fragmentów DNA w rekcji multiplex PCR. Na podstawie uzyskanych produktów amplifikacji, określono gatunkowość larw włośni w poszczególnych izolatach. Łącznie wykonano badanie 1000 izolatów, z których 766 określono jako monoinwazję T.spiralis, 193 jako T.britovi, 9 jako T.pseudospiralis oraz 32 izolaty, w których wykryto DNA zarówno T.spiralis jak też T.britovi. Do analizy występowania hybrydyzacji międzygatunkowej do przyszłego grantu wybrano izolaty larw włośni, w których stwierdzono inwazję mieszaną T.spiralis/T.britovi. Z wyselekcjonowanych 32 izolatów do dalszych badań indywidualnych larw, które będą prowadzone w ramach planowanego grantu zakonserwowano w alkoholu etylowym co najmniej 200 larw z każdego izolatu. Planowany w projekcie Miniatura cel został osiągnięty w 100%. Utworzono bazę izolatów, które będą podstawą do badań naukowych nad właściwościami hybryd międzygatunkowych pomiędzy larwami T.spiralis i T.britovi w przyszłym grancie. Utworzona kolekcja izolatów larw zapewnia możliwość wykonania kompleksowych analiz genetycznych z indywidualnych osobników larw włośni pochodzących z inwazji mieszanych T.spiralis i T.britovi.