Jederzeit bereit: postprandiale Synthese von Speichelproteinen in Speicheldrüsenzellen des blutsaugenden Blutegels Hirudo verbana
Be ready at any time: postprandial synthesis of salivary proteins in salivary gland cells of the haematophagous leech Hirudo verbana
Histologische und molekularbiologische Studie in der Zeitschrift Journal of Experimental Biology (2016)
Abstract
Sanguivorous leeches are ectoparasites having access to body fluids of potential hosts only infrequently. During feeding, salivary proteins are released from unicellular salivary glands into the wound. These substances, among them anti-coagulants, anti-inflammatory or anti-microbial agents, allow these animals proper feeding and long-term storage of host blood in their crops for several months. Using histological, protein biochemical and molecular techniques, we investigated whether synthesis of salivary proteins and refilling of salivary gland cells occur immediately after feeding or later when stored nutrients in the crop are getting scarce. The results of the histological analyses showed that gland cell area was significantly smaller right after feeding when compared with those in unfed animals. This parameter recovered quickly and reached the control level at 1 week after feeding. 2D gel electrophoresis and analysis of the abundance of individual proteins in extracts of leech tissues revealed that a subset of proteins that had been present in extracts of unfed animals virtually disappeared during feeding, but re-appeared within 1 week of feeding (most probably secretory proteins) while another subset did not change during the experimental period (most probably housekeeping proteins). Semi-quantitative PCR analysis of hirudin cDNA prepared from leech RNA samples revealed that the amount of hirudin transcripts increased immediately after feeding, peaked at 5 days after feeding and declined to control values thereafter. Our results indicate that bloodsucking leeches synthesize salivary proteins and refill their salivary gland cell reservoirs within a week of a blood meal to be prepared for another feeding opportunity.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Bei Hirudo verbana war die Drüsenzellfläche unmittelbar nach einer Blutmahlzeit signifikant verringert und erreichte nach einer Woche das Kontrollniveau. In der 2D-Gelelektrophorese verschwand ein Teil der Proteine während der Fütterung nahezu und trat binnen einer Woche wieder auf, während ein anderer unverändert blieb. Semiquantitative PCR zeigte einen Anstieg der Hirudin-mRNA unmittelbar nach der Fütterung, Höhepunkt nach 5 Tagen und Rückkehr zu Kontrollwerten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Blutegel binnen einer Woche Speichelproteine synthetisieren und ihre Drüsen wieder auffüllen.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie untersuchte den Zeitverlauf der Speichelproteinsynthese und der Erneuerung der Speicheldrüsenzellen bei blutsaugenden Blutegeln nach einer Blutmahlzeit unter Einsatz histologischer, proteinbiochemischer und molekularer Techniken. Die Forschenden stellten fest, dass sich die Drüsenzellfläche innerhalb einer Woche nach der Nahrungsaufnahme erholte und dass die Hirudin-Transkriptspiegel etwa fünf Tage nach der Nahrungsaufnahme ihren Höhepunkt erreichten, bevor sie wieder abnahmen. Das Verständnis des biologischen Zyklus der Speicheldrüsenwiederauffüllung ist potenziell relevant für die Hirudotherapie, insofern es Aufschluss über die physiologische Bereitschaft blutsaugender Blutegel zur nachfolgenden Nahrungsaufnahme gibt. Die wesentliche Einschränkung besteht darin, dass es sich um eine grundlegende Studie zur Blutegelphysiologie handelt und nicht um eine klinische Untersuchung therapeutischer Ergebnisse beim Menschen.
Verwandte Verbindungen im ASH-Register
Aus dem Blutegel stammende Moleküle und aus Hirudin abgeleitete Arzneimittel, die zum Thema dieser Arbeit gehören, jeweils mit vollständigem Profil im ASH-Verbindungsregister:
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Lemke S, Müller C, Hildebrandt JP. Be ready at any time: postprandial synthesis of salivary proteins in salivary gland cells of the haematophagous leech Hirudo verbana. J Exp Biol. 2016;219(Pt 8):1139-1145. doi:10.1242/jeb.135509. PMID: 27103675
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
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