Ich ciało jest wydłużone, owalne lub robakowate, silnie spłaszczone, wyraźnie segmentowane. Zakończone jest dwiema przyssawkami, dzięki którym zwierzęta te przytwierdzają się do podłoża… i do ofiary. Gatunki krwiopijne posiadają nawet 60 mikroskopijnych zębów, by móc przebić skórę swojego żywiciela. Pierwsze wzmianki o pijawkach, bo o nich mowa, można znaleźć już na freskach w egipskich piramidach. O ich leczniczych właściwościach wiele pisał Hipokrates, a w czasach napoleońskich przystawianie pijawek lekarskich osiągnęło szczyt popularności. Dziś w zachodniej medycynie znów rośnie zainteresowanie tymi pierścienicami, a ciekawe badania nad ich rozmnażaniem od lat prowadzi zespół prof. dr. hab. Piotra Świątka.

Prof. dr hab. Piotr Świątek z pijawką afrykańską

Tradycja badawcza

Nazwa katedry, którą prowadzi prof. dr hab. Piotr Świątek, jest bardzo ogólna, odnosi się bowiem do embriologii i histologii wszystkich zwierząt. Dzięki temu naukowcy mogą realizować swoje zainteresowania i zajmować się bliskimi im grupami organizmów. Jak wyjaśnia kierownik katedry, kilku pracowników od lat zajmuje się rozwojem wybranych narządów gadów. Większość bada jednak bezkręgowce: owady, wije, pająki czy niesporczaki, które niedawno odbyły podróż w kosmos.

– Mój zespół także zajmuje się bezkręgowcami, z tym, że są to pierścienice, a w szczególności pijawki i skąposzczety. Członków naszej katedry łączy natomiast wspólne zainteresowanie: przyglądamy się rozwojowi poszczególnych tkanek – wyjaśnia prof. Świątek.

Głównym przedmiotem badawczym jest układ rozrodczy, a w szczególności oogeneza, czyli budowa jajnika i dojrzewanie komórek jajowych przedstawicieli wybranego gatunku.

– Po obronie rozprawy doktorskiej na Uniwersytecie Jagiellońskim, przygotowanej pod kierunkiem prof. zw. dr. hab. Jerzego Klaga, postanowiłem kontynuować swoje badania na Uniwersytecie Śląskim. Szukałem jednak nowej grupy organizmów, do której mógłbym wykorzystać przygotowane wcześniej narzędzia badawcze – mówi biolog. Jak dodaje, w Katowicach już wtedy ukształtowała się silna tradycja badania pijawek, chociaż pod uwagę brane były inne aspekty. Studia nad pierścienicami zapoczątkował pierwszy kierownik i założyciel Katedry Histologii i Embriologii Zwierząt, nieżyjący już prof. zw. dr hab. Kazimierz Czechowicz. – To były dosyć drastyczne eksperymenty. Na pijawkach dokonywano np. dekapitacji, czyli pozbawiano je części ciała z mózgiem, i sprawdzano między innymi, czy brak tego organu będzie miał wpływ na przebieg procesów życiowych, w tym na rozrodczość. A jeśli tak, to jaki? Oczywiście nie trudno się domyślić, że miał – wyjaśnia naukowiec. – Pijawki to grupa dosyć słabo poznanych organizmów, dlatego pomyślałem, że warto przyjrzeć się im bliżej, dzięki temu mogłem nie tylko zgłębiać nowy dla mnie temat, lecz również kontynuowałem tradycje śląskiej katedry – dodaje.

Prof. Świątek rozpoczął zatem w 2002 roku badania pijawek bytujących w różnych częściach świata, a jego głównym przedmiotem zainteresowań pozostał rozwój i funkcjonowanie układu rozrodczego. – W pewnym sensie „przyssałem się” do pijawek i to „pasożytowanie” trwa już kilkanaście lat – przyznaje ze śmiechem badacz.

Hirudoterapia

– Zastanawiałem się od dawna, dlaczego mamy wrodzone poczucie obrzydzenia do pierścienic. Wijące się zwierzęta wzbudzają naszą czujność. W dzieciństwie mieszkałem blisko rzeki i pamiętam, jak mama ostrzegała mnie przed tymi organizmami. Często wydaje nam się, że gdy tylko wejdziemy do wody, pijawki przyssą się do naszej skóry, wypiją krew i ta przygoda z pewnością skończy się dla nas tragicznie. Tymczasem zapominamy o tym, że nie wszystkie pijawki są krwiopijne – mówi badacz. Jak dodaje, w Polsce największa pijawka, zwana końską, osiągająca długość około 6–10 cm, w ogóle nie ssie krwi, ale jest drapieżna. Woli larwy np. owadów. Potrafi się przyssać do skóry, bo ma przyssawki, ale nie ma słynnych ząbków, którymi mogłaby się przebić przez skórę.

Najbardziej znanym przedstawicielem pijawek jest jednak – wykorzystywana w medycynie naturalnej od tysięcy lat – pijawka lekarska (Hirudo medicinalis). Niewielu pewnie wie, że w starożytnym Egipcie pojawiały się także przepisy kulinarne z nią w roli głównej. Prof. Świątek może się podzielić np. przepisem na pijawki w cukrze. O wiele ciekawsze od walorów smakowych są jednak medyczne właściwości tych pierścienic. I wcale nie chodzi o rzekomo korzystne efekty upuszczania krwi chorego, w które wierzono. Tajemnica ich skuteczności kryje się w ponad stu czynnych związkach wytwarzanych przez organizm pijawek i przekazywanych żywicielowi podczas ssania jego krwi.

– „Ofiara” otrzymuje koktajl hirudozwiązków, bo tak je nazywamy. Potrafimy je już dosyć dobrze opisywać, wciąż jednak prowadzone są badania nad dokładnym ich wpływem na organizm człowieka. Musimy wiedzieć, na co pomagają i na co ewentualnie szkodzą – komentuje prof. Świątek.

Hirudoterapia rzeczywiście cieszy się coraz większą popularnością, o czym świadczą kolejne gabinety mające w swej ofercie tak zwane przystawianie pijawki lekarskiej. Nie ma jednak ściśle określonych wskazań do stosowania tej metody. Najczęściej wspomaga inne terapie lub łagodzi pewne objawy chorobowe.

– Przede wszystkim w miejscu przystawienia pijawki pojawia się lepsze krążenie krwi, dlatego jej zastosowanie jest dosyć szerokie. Leczenie stopy cukrzycowej, migren, trądziku młodzieńczego, żylaków oraz zespołu bólowego kolana czy kręgosłupa to tylko kilka przykładów wykorzystania pijawek. Często stosuje się je także w mikrochirurgii, sprawiają bowiem, że tkanki szybciej się regenerują – tłumaczy badacz. Zwykle sesja trwa nie więcej niż dwie godziny. Gdy pijawka się naje i staje się „beczułką krwi”, sama odpada. Nie trzeba jej wtedy siłą odciągać od żywiciela.

Nie wszyscy lubią krew

Piscicola respirans, potężna przyssawka tylna krwiopijnej pijawki rybiej z Polski

Zespół naukowców pracujących pod kierunkiem prof. Świątka nie ogranicza się jednak do badania pijawki lekarskiej. Interesuje ich ta cała grupa pierścienic, z których, jak zostało to już zasygnalizowane wcześniej, tylko część żywi się krwią.

– W katedrze pracujemy na tak zwanych gatunkach niemodelowych bezkręgowców. Nie są to organizmy hodowane laboratoryjnie. Musimy je pozyskać z ich naturalnego środowiska, dlatego albo sami wyruszamy w teren, albo korzystamy z uprzejmości naszych kolegów naukowców z całego świata, którzy mogą nam przesłać interesujący nas materiał badawczy – wyjaśnia biolog. Organizmy przybywają zatem do Katowic ze wszystkich stron świata. – Najczęściej przywozimy odpowiednio zakonserwowane fragmenty ciała, które nas interesują. Mnie zajmują tematy rozrodcze, dlatego łatwiej jest przywieźć gotowy materiał do badań (np. wypreparowane jajniki) niż cały żywy organizm – komentuje badacz.

Przeprowadzana jest przede wszystkim analiza mikroskopowa, a nadrzędny cel to filogeneza, czyli znalezienie wzajemnych pokrewieństw pomiędzy gatunkami pijawek z całego świata przez pryzmat budowy i rozwoju organów rozrodczych.

– Założyliśmy, że w obrębie układu rozrodczego nie powinny występować znaczne różnice wynikające na przykład z przystosowania się organizmu do danego środowiska naturalnego. Obserwujemy zatem narządy wewnętrzne bezkręgowców i szukamy podobieństw i różnic. Mnie interesuje gonada żeńska, gdzie produkowane są komórki jajowe – mówi prof. Świątek. Najpierw potrzebne są więc oko i lupa, aby móc opisać kształt i podstawowe cechy jajnika, potem organizm zostaje zatopiony w żywicach, aby można go było kroić na bardzo cienkie plasterki przy pomocy specjalnego urządzenia, jakim jest ultramikrotom. Uzyskane fragmenty o grubości zaledwie 70 nanometrów można już oglądać pod mikroskopem elektronowym i dokonywać dalszych opisów, analiz i porównań.

– Dzięki temu widzimy, jak zbudowany jest narząd na poziomie ultrastruktury. Zaczynamy więc od poziomu makro, opisujemy, jak wygląda jajnik pijawki i w którym miejscu się znajduje, a kończymy na poziomie mikro, na którym opisujemy budowę poszczególnych komórek tworzących narządy rozrodcze – tłumaczy badacz.

Jak rozmnażają się pijawki?

Pijawki są związane przede wszystkim ze środowiskiem wodnym, ale wiele gatunków świetnie radzi sobie również na lądzie. Jak wyjaśnia prof. Świątek, w ich organizmie znajduje się kilka podstawowych układów pozwalających na realizację potrzeb życiowych. Posiadają specjalne worki zwane uchyłkami jelita, w których gromadzą zdobyte pożywienie. Mają prymitywny układ nerwowy i pewne zwoje znajdujące się w przedniej części ciała, które można nazwać mózgiem. Mogą mieć wiele par oczu. – Oczywiście nie przypominają one złożonych oczu kręgowców, odbierają jednak wrażenia świetlne – komentuje biolog.

Organizmy te posiadają zredukowany układ krwionośny oraz niezwykle silne i elastyczne mięśnie, pozwalające ich ciału śmiało się wyginać, chociaż, jak zaznacza badacz, przez większą część życia pozostają nieruchome i czekają cierpliwie na żywiciela. Wystarczy jednak delikatne poruszenie toni wodnej, by uaktywnić tak zwane ruchy poszukujące. Mają także sobie właściwy układ rozrodczy.

Jak wyjaśnia badacz, pijawki są obojnakami, co oznacza, że każdy osobnik posiada komplet narządów rozrodczych męskich i żeńskich. Niektóre gatunki mogą mieć nawet dziesięć par jąder powtarzających się w poszczególnych segmentach, ale wszystkie pijawki mają tylko parę jajników oraz dwa otwory płciowe – męski i żeński. Co ciekawe, istnieje kilka sposobów przekazywania sobie plemników przez pijawki.

– Część pijawek nie posiada narządów kopulacyjnych i składa plemniki w dowolnym miejscu na ciele drugiego osobnika, „wbijając” je w powierzchnię skóry. Plemniki muszą więc przez jamę ciała dotrzeć do jajników, by powstał zarodek. By się dowiedzieć, jak się to odbywa, badaliśmy pijawki rybie, w organizmach których znajduje się specjalna tkanka (tzw. tkanka kierująca) pozwalająca plemnikom trafić do celu – mówi prof. Świątek.

Gdy dojdzie do zapłodnienia, w części ciała zwanej siodełkiem specjalne gruczoły wydzielają białko, które w wyniku kontaktu z powietrzem zaczyna się pienić. Tam składane są zapłodnione jaja, a struktura białka tworzy twardy, gąbczasty kokon osłaniający rozwijające się zarodki. Młode pijawki muszą następnie przebić ściany kokonu, dotrzeć do wody i znaleźć swojego pierwszego żywiciela. Tak zaczyna się ich nowe życie.