May salivary gland secretory proteins from hematophagous leeches reach pharmacologically relevant concentrations in the vertebrate host?

Pharmacology study published in PLoS ONE (2013)

Zuletzt aktualisiert: 18. Juni 2026Geprüft von: ASH Editorial Board

Forschungsartikel – EvidenzreviewArtikelreferenz

Evidence: Research reportSpeichel-PharmakologieKlinische StudienLemke S et al. · PloS one, 2013

Abstract

Saliva of hematophagous leeches (Hirudo sp.) contains bioactive proteins which allow the leech proper feeding and storage of ingested blood, but may also exert effects in the host. Leech therapy is used to treat many different ailments in humans, although only a small fraction of salivary proteins are characterized yet. Moreover, we do not know whether complete transfer of salivary proteins stored in the unicellular salivary glands in a leech to the host during feeding may generate concentrations that are sufficiently high to affect physiological processes in the host. Our 3D reconstruction of a portion of internal leech tissue from histological sections revealed that one leech contains approx. 37,000 salivary gland cells. Using tissue slices from pig liver and mouse skeletal muscle for reference, we obtained data for protein densities in leech salivary gland cells. As individual salivary cells are voluminous (67,000 µm(3)) and the stored proteins are densely packed (approx. 500 µg/mm(3)), we extrapolated that a single leech may contain up to 1.2 mg of salivary proteins. Analyzing protein extracts of unfed or fed leeches by 2D electrophoresis, we calculated the relative molar amounts of individual salivary proteins in the mass range of 17-60 kDa which may be released from a single leech during feeding. Distribution of these salivary proteins in the host (assumed plasma volume of 5 l) may result in concentrations of individual compounds between 3 and 236 pmol/l. Such concentrations seem sufficiently high to exert biochemical interactions with target molecules in the host.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal Article

Indexed MeSH termsAnimalsDensitometryElectrophoresis, Gel, Two-DimensionalHumansLeechesLiverMiceMicrotomyModels, AnatomicMuscle, SkeletalReference StandardsSalivary Glands

Zusammenfassung

Quantitative analysis of leech salivary protein release during feeding to determine whether host-tissue concentrations reach pharmacologically active levels.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Diese Studie verwendete 3D-Rekonstruktion des inneren Gewebes von Blutegeln aus histologischen Schnitten, Proteindichtemessungen an Referenzgeweben aus Schweineleber und Maus-Skelettmuskel sowie 2D-Elektrophorese von gefütterten und ungefütterten Blutegeln, um zu schätzen, dass ein einzelner Hirudo-Blutegel bis zu 1,2 mg Speichelproteine enthalten kann, was potenziell Wirts-Plasmakonzentrationen einzelner Verbindungen zwischen 3 und 236 pmol/L ergibt. Für die Hirudotherapie ist dies relevant, da es eine quantitative Abschätzung darüber liefert, ob die beim Blutegelsaugen übertragenen bioaktiven Speichelproteine Konzentrationen erreichen könnten, die ausreichen, um physiologische Prozesse im Wirt zu beeinflussen; die Autoren legen nahe, dass diese Konzentrationen hoch genug erscheinen, um biochemische Wechselwirkungen mit Zielmolekülen auszuüben. Allerdings handelt es sich um Extrapolationen, die auf einem angenommenen Plasmavolumen (5 L) und einem geschätzten Gesamt-Drüseninhalt beruhen – nicht um gemessene In-vivo-Konzentrationen aus tatsächlichen Saugvorgängen –, und die Studie bestätigt keine biologische Aktivität auf diesen Konzentrationen.