Halakban élősködő mételyek és a puhatestűekben fejlődő lárvastádiumok vizsgálata molekuláris módszerekkel  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
108813
típus PD
Vezető kutató Cech Gábor
magyar cím Halakban élősködő mételyek és a puhatestűekben fejlődő lárvastádiumok vizsgálata molekuláris módszerekkel
Angol cím Investigation of fish infecting trematodes and their developmental stages by molecular methods
magyar kulcsszavak Digenea, cerkária, halparazita, ITS, COI
angol kulcsszavak Digenea, cercaria, fish infecting, ITS, COI
megadott besorolás
Állatorvos-tudomány (Komplex Környezettudományi Kollégium)75 %
Ortelius tudományág: Kórokozó férgek állatokban
Állati viselkedés, viselkedésökológia (Komplex Környezettudományi Kollégium)25 %
Ortelius tudományág: Állatrendszertan
zsűri Növénytermesztés, állattenyésztés
Kutatóhely Állatorvos-tudományi Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont)
projekt kezdete 2014-04-01
projekt vége 2018-03-31
aktuális összeg (MFt) 26.571
FTE (kutatóév egyenérték) 3.20
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A munka célja a hazai természetes vizi-, valamint tógazdasági halakban és köztigazda szervezetekben élősködő digenetikus fejlődésű mételyek (Plathyhelminthes: Trematoda: Digenea) vizsgálata. A vizsgálat kiterjed az ezeken az élőhelyeken előforduló mételyek különböző fejlődési alakjainak faji azonosításra, amihez molekuláris módszereket kívánunk igénybe venni. Két DNS szakaszt kívánunk megvizsgálni, a riboszomális RNS gének között elhelyezkedő spacer régiókat (ITS régió), valamint a mitokondriális COI gént (citokróm c oxidáz I alegység). Az így kapott szekvenciaadatok révén lehetővé válik a különböző fejlődési stádiumok egymásnak való megfeleltetése, ebből következően a fejlődési ciklus tisztázása.
Emellett szeretnénk képet kapni a hazai halpatogén mételyek előfordulásáról, mint például a Diplostomum és Thylodeplhis fajok, amelyek a hal a szemében élősködnek, vagy az Apophallus muehlingi, ami a halak fekete pettyes megbetegedéséért felelős. Néhány fajról ismert, hogy zoonotikus megbetegedést is okozhat, mint a Trichobilharzia fajok, az alkalmazott molekuláris módszerekkel ezek kimutatása is lehetővé válik a puhatestű köztigazdákból. Külön hangsúlyt szeretnénk fektetni a Sanguinicola vérmétélyek vizsgálatára is. Egyes mételyfajok fejlődési stádiumainak gazdaspecificitása is szolgáltathat új adatokat, előfordulhat, hogy egyes métely fajok esetében eddig le nem írt puhatestű köztigazdáról is tudomást nyerhetünk.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Mindössze néhány digenetikus fejlődésű mételyfaj fejlődési ciklusa ismert a világon. A tervezett molekuláris vizsgálatok hozzásegíthetnek az egyes fejlődési alakok azonosításához nehezen kivitelezhető és időigényes fertőzési kísérletek nélkül. Magyarországon először nyerhetnénk szekvenciaadatokat a trematódák fejlődési alakjairól (lárva és adult). Reményeink szerint néhány esetben lehetővé válik majd az összetartozó lárva és adult fejlődési állapotok egymásnak való megfeleltetése, és így a fejlődési ciklus tisztázása. Más esetekben akkor is lehetőség nyílhat a lárvaalakok (cerkária, metacerkária) identifikálásra a génbankban elhelyezett adatok felhasználásával, ha mi magunk nem rendelkezünk az kifejlett mételyekről szekvenciákkal.
Számos métely fajról ismert, hogy a halakban kóros elváltozásokat képesek előidézni, mint például a a Diplostomum pseudospathaceum, a Thylodephis nembe tartozó fajok, illetve az Apophallus muehlingi. Zoonotikus fajok is előfordulhatnak természetes vizeinkben, mint a Trichobilharzia-k, amelyek vörös, viszkető kiütéseket idéznek elő az emberi bőrön. A kutatás során elsősorban ezekre a halpatogén és zoonotikus fajokra kívánunk koncentrálni. A Sanguinicola vérmételyeket a legfontosabb patogén trematódák között tartják számon, emiatt vizsgálatukat szintén indokoltnak érezzük.
A fejlődési alakok gazdaspecifitása (gazdaspektrum szélessége) ugyancsak sok kérdést vet fel,, mivel a lárvalakok nagy morfológiai hasonlósága miatt nem minden esetben azonosítható faji szinten a cerkária, és emiatt a gazdafajról levont információ is hiányos vagy téves lehet.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A Magyarországon halakban és egyéb gerinces állatokban, valamint az emberben élősködő mételyek fejlődési ciklusa többségében ismeretlen. A tervezett kutatás során olyan molekuláris adatokat nyerhetünk, melyek alapján pontosabban azonosíthatók lesznek majd a puhatestű köztigazdákban élő lárvaformák a gerinces gazdákban élősködő imágókkal. Korábban csak időigényes, nehezen kivitelezhető kísérletekkel voltak reprodukálhatók a métely fejlődési ciklusok, melyet a tervezett vizsgálatok felgyorsíthatnak.
A tervezett vizsgálatok nemcsak halparazita mételyek fejlődési ciklusait tárhatják fel, hanem esély nyílik a fürdőző emberek természetes vizeinkben szerzett métely-fertőzöttsége hátterének feltárására is (zoonózis).
Lehetővé válik a hazai természetes vizeinkben és halastavainkba előforduló halpatogén mételyfajok kimutatása molekuláris módszerekkel akár a puhatestű köztigazdából is.
Emelett új információkat nyerhetünk az egyes mételyfajok fejlődési alakjainak gazdaspecificitásáról is.
Magyarországon ez lenne az első kutatási projekt,, amely ezeket a szervezeteket molekuláris módszerekkel vizsgálja.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A kutatás során a hazai természetes vizeinkben élő és halastavainkban tenyésztett halakban, illetve köztigazda szervezetekben előforduló mételyfajokat vizsgálunk. Számos métely fajról ismert, hogy halakban esetenként súlyos elváltozásokat képesek okozni, mint például a Diplostomum pseudospathaceum a halak szemlencséjében, vagy a Thylodelphis nembe tartozó fajok a szem üvegtestében. Ebbe a csoportba tartozik az Apophallus muehlingi faj is, amely a pontyfélék feketepettyes betegségét idézi elő. Ismertek olyan fajok is, amik emberre is át tudnak terjedni, mint például a Trichobilharzia fajok, amely az emberi bőrön viszkető, vörös kiütéseket okoznak.
A vizsgált mételyfajok meglehetősen bonyolult fejlődési ciklussal rendelkeznek, a teljes kifejlődésükhöz egy vagy két köztigazda szükséges. Ez első köztigazda általában puhatestű faj (csiga vagy kagyló), amelyben az úgynevezett cerkária lárvák fejlődnek. A cerkáriák azonosítása morfológia alapján sok esetben nem lehetséges. Emiatt a gyűjtött mintákat molekuláris módszerekkel vizsgáljuk, az így nyert DNS szekvenciaadatok alapján a lárvák faji azonosítása is lehetséges, ami elvezethet egyes fajok teljes fejlődési ciklusának feltárásához, anélkül, hogy nehezen kivitelezhető és időigényes fertőzési kísérleteket kelljen véghezvinni.
angol összefoglaló
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
The aim of our project is to investigate the digenean trematodes (Plathyhelminthes: Trematoda: Digenea) parasitizing the fishes and intermadiate hosts of Hungarian natural fresh waters and fishponds. The research includes the species identification of the developmental forms of trematodes by molecular methods. The research will target two sections of the genomial DNA, the nuclear spacer sequences between the ribosomal RNA genes (ITS region), and the mitochondrial COI (cytochrome C oxidase subunit I). The received sequence data may help us two compare the different developmental stages to reveal the life cycle.
We would like to gain information about the occurrence of fish infecting trematodes in Hungary by collecting, like the Diplostomum spp. and Thylodephis spp., which infect the eyes of the fishes, or the agent of black spot decease, Apophallus muehlingi. Some species are known to cause zoonotic infections (for example Trichobilharzia spp.), the applied molecular tools make possible the identifications of their cercariae from the mollusc host. The investigation of Sangunicola flukes is among our important aims as well.
The host specifity of the different developmental stages may result new data, in the case of some species new mollusc hosts could be proved as intermediate host.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Only a few developmental cycles of digenean flatworms has been revealed throughout the world yet. The planned molecular studies could help us to identify the developmental stages of trematodes without time consuming life-cycle infection experiments. For the first time in Hungary, we would like to obtain sequence data of trematode life cycle elements (larvae, adult stages). In some expected cases, received sequence data of larval and adult stages correspond to each other and we shall be able to identify the way of developmental cycle. In other cases, the sequence data from cercariae could be identified based upon the Genbank matches published by other authors.
There are several trematode species, which can cause harmful diseases to fishes, like D. pseudospathaceum, Thylodelphis spp., Apophallus muehlingi. Even zoonotic trematodes can occur in our natural fresh waters, like Trichobilharzia species, which cause itchy red spots on the human skin.. In our studies, we would like to focus on the fish-pathogenic and zoonotic species, first of all. Sanguinicola bloodworms are referred among the most important pathogenic trematodes. Host specificity (or: the range of hosts) is yet a question under debate within the group of trematodes. Due to the large morphological similarities of cercariae, their host specifity have not been wholly explored yet.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Though the pathogenic effect of trematodes is well known the developmental cycle of trematodes infecting animals and the man is mostly unknown. During the planned research using molecular methods we may get data which gives us a key to identify larval stages developing in molluscs with adult stages infecting vertebrates. Previously, this kind of research could be performed by tiresome, long lasting experimental studies.
In addition to veterinary significance there is a chance to get answer the evolvement of human cercarial dermatitis, a zoonosis, commonly known dermatitis of swimmers..
The research make possible to demonstrate the occurrence the fish infecting trematodes from the natural waters and fishponds even from the mollusc intermediate hosts. Besides, we could gain additional information about the host specifity of cercariae.
This would be the first time that trematods will be investigated by molecular methods in Hungary.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
During the research, we investigate the trematode species of Hungarian natural fresh waters and fishponds. A lot of these species are known to cause harmful deceases in fishes, like Diplostomum pseudospatheceum in the eye lens of perches, or the Thylodelphis species in the vitreous. Apophallus muehlingi is the member of trematodes too, which infect cyprinid fishes causing the so-called black spot decease. Other species can infect even humans, like Trichobilharzia species effecting cercarial dermatitis on the skin.
The trematode species have a complicated life cycle; they need one or two intermediate host to reach their adult forms. The first intermediate host is usually a mollusk (snails or bivalves, in which the cercaria larvae develop. The exact identification of cercariae is often not possible only by morphology. Therefore, the collected samples will be analyzed by molecular methods, the received DNA sequences may help the species identification of cercaria larvae, and explore the whole life cycle of these trematodes without time-consuming infection experiments.




 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
A kutatás során számos halbetegség parazitológiai hátterét derítettük fel, így például a pontyfélék oldalvonalszervét fertőző Petasiger és Paryphostomum fajokat azonosítottuk. A vágódurbincs kopoltyújának torzulásos tünetegyüttesét fedeztük fel, amit az Echinocasmus nembe tartozó mételyek okoznak, emellett sikerült a parazita teljes fejlődési ciklusát is meghatározni. A feketepettyes betegséget okozó Apophallus fajok esetében bizonyítottuk, hogy két eltérő faj okozza a betegséget a pontyfélék és a sügérfélék esetében. Az Észak-Amerikából behurcolt invazív halfaj, a naphal esetében igazoltuk a Posthodiplostomum centrarchii faj előfordulását Magyarországon, amely a naphal eredetei hazájából származó élősködője, és annak belső szerveit fertőzi meg. Megvizsgáltuk négy hazai tógazdaság pontyállományát zoonotikus mételyek után kutatva, és megállapíthattuk, hogy ilyen paraziták nem fordultak elő a halhúsban, csupán az ártalmatlan Holostephanus mételyeket sikerült kimutatnunk. Ugyanakkor természetes vízi halainkban előfordulnak a zoonotikus Metagonimus mételyek, azonban alapos sütés-főzés esetén a fertőzött halak fogyasztása biztonságos.
kutatási eredmények (angolul)
During the research, the parasitological background of several fish diseases was discovered. We identified the Petasiger and Paryphostomum species which infect the lateral line scales of cyprinid fishes. In ruffe, Gymnocephalus cernuus, malformations of the gill filaments apparently caused by these infections were observed by Echinocasmus flukes, moreover the whole life cycle of the parasite was determined. It was proved that the black-spot disease of cyprinid and percid fishes is caused by two distinct Apophallus species in the case of the two different family. A North American parasite species, Posthodiplostomum centrarchii was observed in the invasive fish, the pumpkinseed (Lepomis gibbosus), most of the their inner organs (liver, spleen, kidneys, guts) were susceptible for infection. Four Hungarian aquacultures were investigated for zoonotic trematodes, however only harmless Holostephanus species were found in the musculatures of carps. Metagonimus spceies were collected from fish caught from natural waters which parasites are known to be zoonotic. It should be noted that the consumption of infected fish is entirely safe after cooking.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=108813
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Molnár K, Gibson D I, Majoros G, Székely C, Sándor D, Cech G: Malformations of the gill filaments of the ruffe Gymnocephalus cernuus (L.) (Pisces) caused by echinostomatid metacercariae, J FISH DIS x:, 2016
Cech Gábor, Sándor Diána, Majoros Gábor, Székely Csaba, Molnár Kálmán: HALAK FEKETE PETTYES BETEGSÉGÉT OKOZÓ APOPHALLUS FAJOK GAZDASPECIFICITÁSÁNAK, ÉS DIVERZITÁSÁNAK VIZSGÁLATA MORFOLÓGIAI, ILLETVE MOLEKULÁRIS MÓDSZEREK SEGÍTSÉGÉVEL, MTA ÁLLATORVOS-TUDOMÁNYI BIZOTTSÁGA SzIE ÁLLATORVOS-TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA, AKADÉMIAI BESZÁMOLÓK (2016. JANUÁR 25-28.), PARAZITOLÓGIA ÁLLATTAN HALKÓRTAN, 2016
Cech Gábor, David I. Gibson, Székely Csaba, Papp Melitta, Deák-Paulus Petra, Juhász Lajos, Tóth Norbert, Molnár Kálmán: A kormoránon élősködő Petasiger mételyek metacerkáriáinak előfordulása Cyprinid halak oldalszerveiben, XXXIX. Halászati Tudományos Tanácskozás, Szarvas, 2015. május 20-21., 2015
G. CECH *, D.I. GIBSON , C. SZÉKELY , M. PAPP , P. DEÁK-PAULUS , L. JUHÁSZ , N. TÓTH , K. MOLNÁR: THE OCCURRENCE OF PETASIGER METACERCARIAE (DIGENEA) IN AN UNUSUAL SITE, WITHIN THE LATERAL LINE SCALES OF CYPRINID FISHES, 17th International Conference on Disease of Fish and Shellfish, Abstract Book, P-176, 2015
K. MOLNÁR1, G. CECH *, G. MAJOROS , CS. SZÉKELY: MALFORMATION OF THE GILL FILAMENTS IN THE RUFFE [GYMNOCEPHALUS CERNUA (L.), PISCES] DUE TO INFECTION WITH METACERCARIAE, 17th International Conference on Disease of Fish and Shellfish, Abstract Book, P-183, 2015
Gábor Cech, Kálmán Molnár, Csaba Székely: Molecular biological studies of adult and metacercarial stages of Petasiger exaeretus Dietz, 1909 (Digenea: Echinostomatidae), Acta Veterinaria Hungarica Vol. 65 (2) pp. in press, 2017
Sándor Diána, Molnár Kálmán, Majoros Gábor, Székely Csaba, Cech Gábor: HALAK FEKETE PETTYES BETEGSÉGÉT OKOZÓ APOPHALLUS FAJOK GAZDASPECIFICITÁSÁNAK ÉS DIVERZITÁSÁNAK VIZSGÁLATA MORFOLÓGIAI ÉS MOLEKULÁRIS MÓDSZEREKKEL, XL. Halászati Tudományos Tanácskozás 2016. június 15-16. programfüzet, 2016
Sándor Diána, Molnár Kálmán, Varga Ádám, Székely Csaba, Cech Gábor: POTENCIÁLISAN ZOONOTIKUS MÉTELY-METACERKÁRIÁK VIZSGÁLATA NÉGY MAGYARORSZÁGI HALGAZDASÁG PONTYÁLLOMÁNYÁBAN, MTA ÁLLATORVOS-TUDOMÁNYI BIZOTTSÁGA ÁTE ÁLLATORVOSTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA, AKADÉMIAI BESZÁMOLÓK (2017. JANUÁR 23-26.), PARAZITOLÓGIA ÁLLATTAN HALKÓRTAN, 2017
Sándor Diána, Molnár Kálmán, Székely Csaba, Cech Gábor: Halak fekete pettyes betegségét okozó Apophallus fajok gazdaspecificitásának és diverzitásának vizsgálata morfológiai és molekuláris módszerek segítségével, A Magyar Biológiai Társaság XXX. Vándorgyűlése, 2017. február 17–18. programfüzet, 2017
Sándor Diána, Molnár Kálmán, Székely Csaba, Majoros Gábor, Cech Gábor: Halak fekete pettyes betegségét okozó Apophallus fajok gazdaspecificitásának és diverzitásának vizsgálata morfológiai és molekuláris módszerekkel, 17. Kolozsvári Biológus Napok, programfüzet, 2016
Gábor Cech, Kálmán Molnár, Csaba Székely: Molecular biological studies of adult and metacercarial stages of Petasiger exaeretus Dietz, 1909 (Digenea: Echinostomatidae), Acta Veterinaria Hungarica 65 (2), pp. 198–207 (2017), 2017
Sándor Diána, Molnár Kálmán, Varga Ádám, Székely Csaba, Cech Gábor: Potenciálisan zoonotikus métely–metacerkáriák vizsgálata négy magyarországi halgazdaság pontyállományában, XLI. Halászati Tudományos Tanácskozás 2017. június 14-15., programfüzet 2017, 2017
Sándor D, Cech G, Molnár K, Varga Á, Székely C: Monitoring potentially zoonotic metacercariae of common carp (Cyprinus carpio) in four Hungarian aquacultures, 18th International Conference on Disease of Fish and Shellfish, Abstract Book, 042-O, 2017, 2017
Cech G, Sándor D, Székely C, Majoros G, Molnár K: Investigations into the host specificity of the metacercariae of Apophallus (Platyhelminthes: Trematoda: Digenea) species in Hungarian freshwater fishes, 18th International Conference on Disease of Fish and Shellfish, Abstract Book, 041-P, 2017, 2017
Diána Sándor, Kálmán Molnár, David I. Gibson, Csaba Székely, Gábor Majoros, Gábor Cech: An investigation of the host-specificity of metacercariae of species of Apophallus (Digenea: Heterophyidae) in freshwater fishes using morphological, experimental and molecular methods, Parasitology Research,N ovember 2017, Volume 116, Issue 11, pp 3065–3076, 2017
Sándor Diána*, Molnár Kálmán, Székely Csaba, Cech Gábor: KÍSÉRLETES ÉS MOLEKULÁRIS BIOLÓGIAI VIZSGÁLATOK HALAKBAN METACERCARIA STÁDIUMBAN ÉLŐSKÖDŐ POSTHODIPLOSTOMUM FAJOKON, MTA ÁLLATORVOS-TUDOMÁNYI BIZOTTSÁGA ÁTE ÁLLATORVOSTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA AKADÉMIAI BESZÁMOLÓK (2018. JANUÁR 22-25.), 2018
Cech Gábor, Molnár Kálmán, Székely Csaba: PETASIGER ÉS PARYPHOSTOMUM METACERCARIAK ELŐFORDULÁSA PONTYFÉLÉK OLDALVONALSZERVÉBEN, In: AKADÉMIAI BESZÁMOLÓK: PARAZITOLÓGIA ÁLLATTAN HALKÓRTAN. Budapest, Magyarország, 2015.01.28. Kiadvány: Budapest: 2015. pp. 13, 2015
Molnár K, Gibson DI, Cech G, Papp M, Deák-Paulus P, Juhász L, Tóth N, Székely Cs: The occurrence of Petasiger metacercariae (Digenea) in an unusual site, within the lateral line scales of cyprinid fishes, FOLIA PARASIT x: (y) ss-dd, 2015
Molnár Kálmán, Majoros Gábor, Cech Gábor, Székely Csaba: A KOPOLTYÚLEMEZEK TORZFEJLŐDÉSE ECHINOCHASMUS METACERKÁRIÁK MEGTELEPEDÉSE NYOMÁN VÁGÓDURBICSBAN, In: AKADÉMIAI BESZÁMOLÓK: PARAZITOLÓGIA ÁLLATTAN HALKÓRTAN. Budapest, Magyarország, 2015.01.28. Kiadvány: Budapest: 2015. pp. 14, 2015



vissza »