Relationship between genetic variation in TLR4 receptors and infections caused by parasites of the genus Trypanosoma on the example of the collared flycatcher (Ficedula albicollis)

Interakcja pasożyt- żywiciel, jako najczęściej występująca relacja między organizmami, która napędza ich wzajemną koewolucję. Szczególna uwaga jest skupiona na dzikich populacjach ptasich, w których między innymi z powodu migracji, zachodzą liczne interakcje z pasożytami. Patogen oddziałując na gospodarza wymusza na nim powstawanie nowych wariantów genetycznych, prowadzących do wzrostu oporności. Interakcja między tymi dwoma organizmami jest ściśle powiązana z wrodzonym układem immunologicznym. Jest to fundamentalny system ochrony organizmu, składający się z niezawodnych mechanizmów reagujących natychmiast, gdy pojawi się zagrożenie. Jednym z jego podstawowych elementów są receptory Toll- like rozpoznające konserwatywne wzorce molekularne związane z patogenami. Ich struktury są poddawane ciągłej presji przez patogeny co wymusza powstawanie coraz to nowszych wariantów genetycznych zwiększających dostosowanie gospodarza. TLR4 jest powszechnie znany jako receptor dla LPS, jednak posiada on szerszą gamę ligandów, między innymi takie, które pochodzą od pasożytów (np. GIPL- glikozylofosfatydyloinozytol). Pasożytem pasożytem często występującym u ptaków jest rodzaj Trypanosoma, należący do pasożytów krwi. Wywołuje on liczne zoonozy jak i poważne choroby dotykające ludzi (śpiączka afrykańska, choroba Chagasa). Szukanie związków między zmiennością genetyczną receptorów TLR, w tym TLR4, a infekcją wywołaną przez tego pasożyta jest ważne, by zrozumieć w jaki sposób oddziałują na siebie i w przyszłości stworzyć optymalne leczenie tych infekcji. W poniższej pracy na przykładzie dzikiej populacji muchołówki białoszyjej (Ficedula albicollis) sprawdzono czy podane związki między TLR 4 a Trypanosomą występują. W badanej próbie 5 zapasożyconych i 5 zdrowych osobników zauważono wyższą zmienność genetyczną u ptaków chorych. Wyniki te sugerują, że warto jest się bliżej przyjrzeć interakcjom tego pasożyta z TLR4. W tym celu warto powiększyć badaną próbę, jak i uwzględnić w badaniach ewentualne koinfekcje

Host- parasite interaction is the most common relationship between organisms which drives their coevolution. Particular attention is focused on wild bird populations, where, due to e.g., migration, numerous interactions with parasites occur. The pathogen interacting with the host forces the host to develop new genetic variants, leading to increased resistance. The interaction between the two organisms is closely linked to the innate immune system. This is the organism's fundamental protection system, consisting of reliable mechanisms that respond immediately when a threat is present. One of its core components are Toll-like receptors that recognise conserved molecular patterns associated with pathogens. Their structures are under constant pressure by pathogens forcing the emergence of new genetic variants that increase host fitness. TLR4 is commonly known as the receptor for LPS, but it has a wider range of ligands, including those derived from parasites (e.g., GIPL- glycosylphosphatidylinositol). A parasite frequently identified in birds is the genus Trypanosoma, which are common blood parasites. It causes numerous zoonoses as well as serious diseases affecting humans (African sleeping sickness, Chagas disease). Looking for associations between genetic variation in TLR receptors, including TLR4, and infection caused by this parasite is important to understand how they interact and, in the future, to develop optimal treatments for these infections. In the following work, the example of a wild population of collared flycatcher (Ficedula albicollis) was used to test whether the stated relationships between TLR 4 and Trypanosoma exist. In a study sample of 5 parasitised and 5 healthy individuals, higher genetic variability was observed in infected birds. These results suggest that it is worthwhile to take a closer look at the interactions of this parasite with TLR4. To this end, it is worth enlarging the study sample, as well as including possible co-infections in the study.