Nutriční imunita železa proti jednobuněčným parazitům člověka

Abstract

Nutritional immunity represents a natural host defense mechanism that involves reducing the availability of nutrients, specifically metals, to pathogens. Limiting access to these micronutrients leads to the inhibition of growth, proliferation, and other key biological processes of pathogenic microorganisms. This bachelor thesis focuses on the role of iron, which plays the most crucial part in nutritional immunity and whose function in the human body is irreplaceable. In this work, I describe three basic mechanisms of iron acquisition in bacteria. Considerable emphasis is placed especially on the role of siderophores, bacterial molecules with a high affinity for iron, which transport iron into the bacteria from the host environment. In unicellular parasitic protozoa, iron acquisition from the host environment is considerably diverse. This thesis explores iron uptake specifically in the genera Leishmania, Plasmodium, and the species Trypanosoma brucei. In the genus Leishmania, LIT1, a transporter for inorganic iron acquisition, and the ferric reductase LFR1, ensuring the conversion of Fe3+ to Fe2+, were described. In Plasmodium, I elaborate on the unique occurrence of hemozoin (malarial pigment) and the topic of the iron paradox, which characterizes its specific iron management. Furthermore, the...

Nutriční imunita představuje přirozený obranný mechanismus hostitele, při kterém dochází ke snižování dostupnosti živin, konkrétně kovů, pro patogeny. Omezení přístupu k těmto mikronutrientům vede k inhibici růstu, proliferace a dalších klíčových biologických procesů patogenních mikroorganismů. Tato bakalářská práce se zaměřuje na roli železa, které zaujímá v nutriční imunitě roli nejzásadnější a jehož funkce je v lidském těle nenahraditelná. V práci popisuji tři základní mechanismy zisku železa u bakterií. Značný důraz kladu zejména na roli sideroforů, bakteriálních molekul s vysokou afinitou k železu, které přenáší železo do bakterie z hostitelského prostředí. U jednobuněčných parazitických prvoků je příjem železa z hostitelského prostředí značně různorodý. Tato práce přibližuje příjem železa konkrétně u rodů Leishmania, Plasmodium a druhu Trypanosoma brucei. U rodu Leishmania byl popsán LIT1, transportér pro zisk anorganického železa, a ferrireduktáza LFR1, zajišťující přeměnu Fe3+ na Fe2+. U Plasmodium přibližuji unikátní výskyt hemozoinu (malarického pigmentu) a téma železného paradoxu, což charakterizuje jeho specifické nakládání s železem. Dále je definován vzájemný vztah mezi malárií a nedostatkem železa u hostitele. Krevní formy Trypanosoma brucei přijímají železo primárně z hostitelského...