SOČkařka publikovala výsledky svého výzkumu v odborném lékařském časopise

11. 8. 2022

Výsledek výzkumu SOČkařky vyšel v odborném časopise Klinická mikrobiologie a infekční lékařství 2022. Studentka Alice Milotová pod vedením doc. RNDr. Aleny Žákovské, Ph.D. Masarykova univerzita se ve své práci Středoškolská odborná činnost (SOČ) zabývala monitoringem aktivity a pozitivity klíšťat v lokalitě brněnské aglomerace lesoparku Brno – Pisárky. Zaměřila se především na vymezení kritické doby výskytu a infekčnosti klíšťat.

Alice Milotová, studentka Gymnázia Brno- Řečkovice pod vedením paní doc. RNDr. Aleny Žákovské Ph.D. vydala článek v lékařském časopise Klinická mikrobiologie a infekční lékařství 2022. Více o výzkumu studentky se dočtete ve článku níže: 

Monitoring aktivity a pozitivity klíšťat Ixodes ricinus v lokalitě brněnské aglomerace lesoparku Brno-Pisárky; vymezení kritické doby výskytu a infekčnosti klíšťat.

Milotová1, A. Žákovská1,2

1Přírodovědecká fakulta Masarykovy University, Ústav Experimentální biologie, oddělení Fyziologie živočichů a imunologie, Kotlářská 2, 61137 Brno 

2 Pedagogická fakulta, Masarykovy University, katedra Biologie, Poříčí 8, 60200, Brno

Krátké sdělení (Short communication)

Alena Žákovská, Přírodovědecká fakulta Masarykovy University, Ústav Experimentální biologie, oddělení Fyziologie živočichů a imunologie, Kamenice 753/5, Brno, 625 00, korespondující autor, alenazak@sci.muni.cz, 724995976

Alice Milotová

doc. RNDr. Alena Žákovská, Ph.D., tel. 724995976, r. č. 6262231217, č. ú. 2800083317/2010

 

SOUHRN

Milotová A., Žákovská A.: Monitoring aktivity a pozitivity klíšťat Ixodes ricinus v lokalitě brněnské aglomerace lesoparku Brno-Pisárky; vymezení kritické doby výskytu a infekčnosti klíšťat.

 

Cíl práce: Cílem této publikace je prezentace výsledků monitoringu aktivity a pozitivity klíšťat Ixodes ricinus v lokalitě brněnského aglomerace lesoparku Brno-Pisárky na nebezpečné patogenní mikroorganismy. Sledovanými patogeny jsou Borrelia burgdorferi sensu lato, Anaplasma phagocytophilum, Coxiella burnetii, Erhlichia chaffensis a Francisella tularensis. Současně jsou sledovány faktory (zejména teplota), které by mohly ovlivnit aktivitu klíšťat na této lokalitě. 

Materiál a metody: Klíšťata byla na této lokalitě odchytávána pomocí metody vlajkování. Metodou PCR (polymerázová řetězová reakce) a následnou gelovou elektroforézou byla určována pozitivita jedinců.

Výsledky: V období od března do listopadu 2021 bylo na této lokalitě nasbíráno 563 jedinců, s největším zastoupením nymf (85 %). Pozitivita na patogen Bbsl byla 5,6 %, na patogen Anaplasma phagocytophilum 2,4 %. Výskyt Coxiella burnetii, Ehrlichia chaffensis a Francisella tularensis nabyla na této lokalitě potvrzena.

Závěr: Na lokalitě byla prokázána promořenost patogeny Bbsl a Anaplasma phagocytophilum. Ve srovnání s ostatními brněnskými lokalitami je však pozitivita na území Brna-Pisárek nižší.

 

Klíčová slova: Ixodes ricinus; klíště obecné; Borrelia burgdorferi sensu lato; Brno-Pisárky; patogeny; aktivita klíšťat; pozitivita klíšťat

 

SUMMARY

Milotová A., Žákovská A.: Monitoring the activity and positivity of Ixodes ricinus ticks on selected pathogenic microorganisms in the agglomeration of the city of Brno

 

Objective: The aim of this publication is to present the results of monitoring the activity and positivity of Ixodes ricinus ticks in the Brno agglomeration of the Brno-Pisárky forest park for dangerous pathogenic microorganisms. The monitored pathogens are Borrelia burgdorferi sensu lato, Anaplasma phagocytophilum, Coxiella burnetii, Erhlichia chaffensis and Francisella tularensis. At the same time, factors (especially temperature) that could influence tick activity at this site are being monitored. 

Materials and methods: Ticks were catched at this site using the flagging method. Positivity of ticks was determined by PCR (polymerase chain reaction) followed by gel electrophoresis.

Results: Between March and November 2021, 563 individuals were collected at this site, with the highest proportion of nymphs (85%). The positivity rate for the pathogen Bbsl was 5.6% and for the pathogen Anaplasma phagocytophilum 2.4%. The occurrence of Coxiella burnetii, Ehrlichia chaffensis and Francisella tularensis was confirmed at this site.

Conclusion: The site was found to be infested with the pathogens Bbsl and Anaplasma phagocytophilum. However, the positivity in Brno-Pisárky is lower compared to other Brno sites.

 

Keywords: Ixodes ricinus; deer tick; Borrelia burgdorferi sensu lato; Brno-Pisárky; pathogens; aktivity of ticks; positivity od ticks

 

Úvod: Klíšťata patří mezi přenašeče závažných bakteriálních onemocnění. U všech stádií klíšťat (larev, nymf a dospělců) byl potvrzen výskyt patogenních organismů, které dále šíří bakteriální, virová
a parazitární onemocnění mezi lidmi i zvířaty. Lymeská borelióza, klíšťová encefalitida, erlichióza, anaplazmóza a mnoho dalších jsou nebezpečná onemocnění, která mohou mít ve vážných případech
i celoživotní následky [9]. Tato bakteriální onemocnění mohou být v horších případech velmi časově a finančně náročná. Nejčastějším projevem lymeské bereliózy je erythema migrans (EM), což je červená prstencová skvrna, rozšiřující se okolo místa kousnutí klíštěte. V některých případech se však EM nevytvoří a na infekci se tak může přijít daleko později [6]. Lymeská borelióza se léči antibiotiky, které ovšem pouze potlačují přítomné projevy nemoci, nikoliv odstraňují infekci. Lymeská borelióza může přejít do chronického stádia, kdy pacienti pociťují neustálou únavu a dochází k trvalému poškození kloubů, orgánů i svalů [8]. Cílem této práce je poukázání na riziko nákazy patogenními mikroorganismy při běžných venkovních aktivitách a také šíření povědomí o těchto závažných chorobách.

 

Materiál a metody:

Lokalita: Lesopark Brno-Pisárky se nachází ve vzdálenosti přibližně 2 km západně od centra města, v nadmořské výšce 200 m n.m.. Je vyhledávanou lokalitou místních obyvatel, kde na monitorovaném prostoru o rozměru přibližně 200 m2 najdeme škálu druhů flóry a fauny charakteristickou pro danou lokalitu [10]. Ze zástupců fauny zde najdeme ježka západního, veverku obecnou, norníka rudého nebo myšici lesní. Z fauny poté například dub zimní i dub lesní, habr obecný, smrk obecný nebo borovici lesní.  Lokalita je ve smíšeném lese [10][11].

 

Sběr klíšťat: Sběr na lokalitě probíhal jedenkrát týdně vždy ve stejnou denní dobu po dobu jedné hodiny. 

Pomocí metody vlajkování, kdy se pomalu smýká bílou bavlněnou látkou po vegetaci, se klíšťata přichytí na látku a následně jsou z ní přenesena do zkumavek podle jednotlivých stádií. Na lokalitě byla zaznamenána také teplota těsně nad zemí, teplota jeden metr nad zemí, tlak a vzdušná vlhkost.

 

Vyhodnocení pozitivity: K vyhodnocení pozitivity byla použita metoda PCR. Nejprve však bylo nutné izolovat DNA z klíšťat. Izolace funguje na principu buněčné lýzy a následnému čištění DNA od proteinů a dalších detergentů. Izolované DNA byla poté pomocí metody PCR mnohonásobně amplifikována pomocí vhodných primerů na Bbsl, Anaplasma phagocytophilum, Coxiella burnetii, Ehrlichia chaffensis a Francisella tularensis. Hodnotila se minimální pozitivita, tj. z každého pozitivního vrozku ze dvou až tří klíšťat se počítalo s právě jedním pozitivním. Samotné vyhodnocení proběhlo pomocí gelové elektroforézy, při které jsou řetězce DNA taženy vodnou intersticiální sítí rychlostí, která závisí na délce řetězce. Byla určována minimální pozitivita. Pro 20 jedinců byla provedena izolace DNA a PCR pomocí jiných kitů (firma GeneProof), kdy bylo každé klíště testováno zvlášť. Z dvaceti klíšťat byly dvě nevalidní a 7 (39 %) pozitivních na patogen Bbsl. Je tedy možné, že pozitivita klíšťat byla vyšší
(v jednom vorku se mohlo nacházet více pozitivních klíšťat).

 

Analýza závislosti počtu klíšťat na teplotě: Analýza byla provedena pomocí Spearmanova korelačního koeficientu, kterým jsme porovnali hodnoty počtu jedinců s teplotou v jednotlivé sběry. Hladina významnosti byla stanovena na 0,05.

Výsledky: V roce 2021 bylo na lokalitě Brno-Pisárky odchyceno celkem 563 klíšťat: 7 (1,2 %) larev, 478 (84,9 %) nymf, 78 dospělců a to 42 (8 %) samic a 36 (6 %) samců. Nejvyšší aktivita byla pozorována v dubnu (103 jedinců) a v květnu (144 jedinců), nejnižší naopak v březnu (2 jedinci), v říjnu (3 jedinci) a v listopadu (3 jedinci) (viz tabulka 1). Pomocí Pearsonova korelačního koeficientu byla potvrzena závislost počtu klíšťat na teplotě ovzduší v jarním období (březen – květen), kdy byla p hodnota 0,006 a v letním období (červen – srpen), kdy byla p hodnota 0,003 (viz graf 1). Hladina významnosti byla stanovena na 0,05. V podzimním období (září – listopad) se závislost nepodařilo prokázat. Byla zjištěna pozitivita klíšťat na této lokalitě, a to na patogeny Bbsl a Anaplasma phagocytophilum. Pro Bbsl bylo vyhodnoceno 19 (5,6 %) z celkových 131 testovaných vzorků a pro Anaplasma phagocytophilum to bylo 8 (2,4 %) vzorků. Při analýze pomocí jiného kitu byla zjištěna pozitivita až 40 %, to znamená, že je možné, že byla pozitivita vyšší, tj. ve vzorku (poolu) se nacházelo více pozitivních klíšťat. Přítomnost patogenu Coxiella burnetii, která zde byla potvrzena v minulém roce jedním pozitivním vzorkem, se v roce 2021 prokázat nepodařilo. Ehrlichia chaffensis a Francisella tularensis se na této lokalitě dlouhodobě nevyskytují, což bylo tímto výzkumem prokázáno. Nejvyšší pozitivita byla pozorována v květnu (5 pozitivních na Bbsl, 3 pozitivní na Anaplasma phagocytophilum).

Diskuze: Na monitoring v letech 1996-2002 byl znovu započat v roce 2010. V tomto roce byla na lokalitě Brno-Pisárky odchyceno 307 jedinců, v roce 2011 pak 382 [2]. V dalším výzkumu v roce 2019 zde bylo sesbíráno 552 jedinců [6]. Můžeme tedy říct, že od roku 2010 aktivita klíšťat vzrostla, od roku 2019 však zůstává poměrně na stejné úrovni. Nejvyšší procento ve všech letech zastupují nymfy, naopak nejmíň bývá nalezeno larev. Pozitivita v letech 2010 a 2011 byla určována pomocí metody DFM (dark-field microscopy), v roce 2019 pak už pomocí PCR. Ve srovnání s rokem 2019, kdy bylo určeno 7,2 % (21 jedinců) pozitivních na Bbsl, můžeme říct, že se pozitivita na tento patogen snížila. Výsledky promořenosti na A. phagocytophilum jsou téměř stejné (2019 – 2,8 %, 2021 – 2,4 %). Na rozdíl od roku 2019 se nepotvrdila přítomnost bakterie Coxiella burnetii na této lokalitě [7]. V porovnání s ostatními zeměmi se ČR pohybuje mezi těmi s nižší promořeností; např v oblasti jižní Moravy v okolí Valtic nymfy klíšťat I. ricinus vyšetřená zástinovou mikroskopií na Borrelia burgdorferi s.l. vykazovala infekčnost od 12.6% do 20.0 % [4]. Na Slovensku je průměrná promořenost z několika lokalita 13 %. V polské lokalitě Tarnow pak 22 % [5]. Pozitivita v Rakousku je 8,8 % [3], v Rusku pak 11,5 % [1].

Závěr: Lokalita Brno-Pisárky prokazuje pozitivitu na patogeny Bbsl a Anaplasma phagocytophilum. Lokalita se pohybuje mezi těmi s nižší pozitivitou. Aktivita i pozitivita klíšťat na této lokalitě se mírně zvyšuje. Z těchto důvodů je třeba být více ostražitý při aktivitách v přírodě, a to nejen na této lokalitě.

Alekseev Andrey N., Dubinina Helen V., Van de Pol Ingrid, Schouls leo M. Identification of Ehrlichia spp. and Borrelia burgdorferi in Ixodes Ticks in the Baltic Regions of Russia. Journal of Clinical Microbiology. 2001; 39(6), s. 2237-2242. cited [2022-01-20].

Bertoňková Naďa. Vliv vybraných chemických přípravků na klíšťata (Ixodes ricinus) z lokality Pisárky, Brno. Brno, 2012. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav experimentální biologie, Oddělení fyziologie a imunologie živočichů. Vedoucí práce doc. RNDr. Alena Žákovská, Ph.D.

Cisak E., Chmielewska-Badora J., et al. Study on the occurrence of Borrelia burgdorferi sensu lato and tick-borne encephalitis virus (TBEV) in ticks collected in Lublin region (eastern Poland). Ann Agric Environ Med. 2002; 9(1), s. 105-110. cited [2022-01-20].

Hubálek Z., Halouzka J., Juřicová Z., Šikutová S., Rudolf I. Effect of forest clearing on the abundance of Ixodes ricinus ticks and the prevalence of Borrelia burgdorferi s.l. 2006. doi: 10.1111/j.1365-2915.2006.00615.x. cited [2022-01-20].

Lenčáková Daniela, Hizo-Teufel Cecilia, et al. Prevalence of Borrelia burgdorferi s.l. OspA types in Ixodes ricinus ticks from selected localities in Slovakia and Poland. International Journal of Medical Microbiology. 2006; 296, s 108-118. cited [2022-01-20].

Stanek Gerold, Strle Franc. Lyme borreliosis–from tick bite to diagnosis and treatment. FEMS Microbiology Reviews. 2018; 42(3), s. 233-258. cited [2022-01-20].

Šmídová Lucie. Stanovení oxidativního vzplanutí fagocytů v odpovědi na modelové genospecies Borrelia burgdorferi s.l. spojené s detekcí vybraných patogenů z I. ricinus. Brno, 2021. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav experimentální biologie. Vedoucí práce doc. RNDr. Alena Žákovská, Ph.D.

Veselý Jakub. Nejčastější zoonózy přenášené klíšťaty. Brno, 2019. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav experimentální biologie. Vedoucí práce RNDr. Helena Nejezchlebová, Ph.D.

Vaňousová Daniela, Hercogová Jana. Lyme borreliosis treatment. Dermatologic Therapy. 2008; 21(2), s. 101-109. cited [2022-01-20].

Žákovská A., Nejezchlebová H., et al. Activity of the tick Ixodes ricinus monitored in a suburban park in Brno, Czech Republic, in association with the evaluation of selected repellents. Journal of Vector Ecology. 2013; 38(2), s. 295-300. cited [2022-01-20].

Žákovská A., Vostal K., Martiníková H. A longitudinal study of the prevalence of borreliae in ticks in the urban locality of Brno - Pisárky, Czech Republic. Journal of Vector Ecology. 2008; 33(2), s. 385-388. cited [2022-01-20].