Bleší matky, zombie houby a virové viry - parazité jako gangsteři

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Parazit jako chytrý gangster nechce nikoho zabít – potřebuje pouze získat svůj podíl a na oplátku je dokonce připraven poskytnout nějaké služby. Často s hostitelem manipuluje, ale dokáže ho také ochránit před nepřáteli. Proč paraziti nejsou absolutní zlo, ale samostatný svět a nezbytná součást přírody, která by měla být chráněna, nám vysvětlila Maria Orlová, kandidátka biologických věd, vedoucí výzkumná pracovnice na Ťumeňské státní univerzitě.

Jací paraziti ve mně mohou být právě teď a co tam přesně je?

- S největší pravděpodobností patříte k těm 2,5 miliardám lidí, kteří nemají parazity (v úzkém smyslu - červy). Mají zbývajících 4,5 miliardy, žijí především v tropických zemích.

Skutečnost, že mnoho lidí nemá parazity, se stává problémem.

Jako první s touto myšlenkou přišel epidemiolog David Strachan. Podle jeho hygienické hypotézy se imunitní systém, který neinteraguje s parazity, nevytváří správně. V důsledku toho se u člověka zvyšuje počet autoimunitních patologií - onemocnění, při kterých tento systém začíná reagovat na tkáně svého vlastního těla jako na cizí předměty.

Bylo zjištěno, že ty národy, pro které jsou střevní paraziti normálním jevem, prakticky netrpí Crohnovou chorobou (jedná se o autoimunitní patologii). Příčinná souvislost zatím nebyla prokázána, ale tato problematika se studuje.

Nejsou na mé pokožce roztoči?

- Existují - tzv. roztoči, jsou přítomni na kůži každého člověka. Nejčastěji se ale navenek nijak neprojevují a neškodí. Samozřejmě, že pokud si tato klíšťata nevybudují normální vztah s imunitním systémem, navenek se projeví akné, ale to se stává poměrně zřídka.

Otázkou je, jak přesně nakreslit hranici mezi parazitismem, symbiózou, mutualismem a dalšími typy vztahů. Symbiont je spolubydlící; to znamená, že parazit, přísně vzato, je také symbiont. Vzájemník je oboustranně výhodný spolubydlící. Ale když spolubydlící nebydlí jen poblíž, ale začne i škodit? Bohužel to stále není vždy jasné.

Obecně není jasné, co je považováno za škodu a jak ji posuzovat. To, co se nám navenek jeví jako negativní vliv, se může náhle ukázat jako pozitivní.

Vědci proto při popisu parazitů, zejména na úrovni mikroorganismů, často používají termín „oportunní“– jde o organismy, které mohou škodit, ale zatím tak neučinily.

Existují paraziti, kteří jsou vnímáni jako čisté zlo?

- Navenek může vše vypadat přesně takto - pro konkrétního jedince. Například je tam mrtvý zajíc - rozložíte ucho a tam jako korálky visí opilá klíšťata. Zvíře zemřelo na to, že bylo současně napadeno mnoha parazity. Je to děsivé na pohled.

Ale musíme pochopit, že příroda vychází ze zájmů populace a druhu, a ne konkrétního jedince. Parazit je jedním z faktorů přirozeného výběru.

To znamená, že odstranění konkrétního zajíce z populace bylo k něčemu nutné.

Ale staráme se o slabé děti, i když připustíme, že příroda potřebovala, aby se narodily slabé a zemřely. Tak proč nekojíme zajíce a nezabíjíme klíšťata?

- Parazit není orientován na smrt hostitele. Není to pro něj výhodné. Smrt parazita nastává ve zvláštních případech. Zajíčka je to samozřejmě škoda, ale pokud ho napadlo tolik klíšťat, znamená to, že měl problémy s imunitním systémem a pokud ano, bez klíšťat by uhynul.

Úkolem parazita není svého hostitele zabít, ale přizpůsobit se mu. To je jeden ze základních rozdílů mezi parazitem a predátorem. A jednou z nejslibnějších cest pro parazita je stát se mutualistou, tedy přejít k oboustranně výhodné spolupráci se svým majitelem. Jak jsem řekl, symbiont je jen spolubydlící. Vzájemný člověk je někdo, s kým můžete žít a žít dobře. Toto schéma úspěšně zavedly některé bakterie, například střevní. Většina z nich začala jako parazité.

Ale na bakterie už si všichni zvykli. Zajímavých případů je víc.

Jednou v Jižní Americe byla provedena studie, během níž se ukázalo, že ženy infikované škrkavkami ascaris mají v průměru další dvě děti. Proč?

Přísně vzato, plod je také parazit. Je napůl mimozemšťan, polovina jeho DNA je nepůvodní a imunita by se ho logicky měla zbavit. Uvnitř těla matky samozřejmě existují mechanismy, které tomu brání. Ale občas k potratu přece jen dojde.

Při výskytu škrkavek v těle matky se s nimi vypořádá především imunitní systém a nenapadá plod. Helminti jsou také cizí. V souladu s tím je méně potratů. Obecně je pro parazita prospěšné, aby se hostitel rozmnožoval, protože tak může nakazit potomstvo.

Nutno říci, že v poslední době je stále více zpráv o úspěšnosti helminterapie v léčbě autoimunitních patologií. Tato metoda je sice na pololegální úrovni, ale přece.

I když má terapie parazity hluboké kořeny – lidé se již dávno začali pokoušet léčit sami sebe tím, že se nakazili parazity. Například v 19. století se podobným způsobem bojovalo se syfilidou. Původce syfilis - bakterie treponema - umírá při 40 stupních. A teplota vyskočí pod čtyřicítku, když je člověk nemocný malárií. Díky Kolumbovi, který přivezl kůru mochyně z Ameriky, už věděli, jak ovládnout horečku malárie. Proto, aby se člověk zbavil syfilis, byl infikován malárií: musel strávit nějaký čas v horečce, aby treponema zemřel, pak byla teplota sražena chininem. Metoda je samozřejmě barbarská: zemřel každý třetí pacient. Ale smrt na syfilis byla ještě horší.

Jedním z nejoblíbenějších parazitů je Toxoplasma, kvůli které můžeme kočky milovat. Proč, jak to funguje?

- Toxoplasma je obecně něco úžasného. Parazituje téměř u každého savce, u nikoho nedělá výjimku. Nedávno byla objevena u tuleňů. Je to parazit nervového systému, který rád manipuluje s majitelem a má několik hostitelů.

Nejprve toxoplasma infikuje hlodavce a jejím úkolem je zpřístupnit hlodavce svému hlavnímu hostiteli, kočce. K tomu se kočka musí stát atraktivní v očích své budoucí kořisti. A toxoplasma způsobuje v mozku takové změny, že myš začíná mít ráda pach kočičí moči, o tento pach usiluje. V důsledku toho to kočka sní.

To platí i pro primáty. Ale pokud v přírodě šel primát nakažený Toxoplasmou na levharta, levhart to sežral a Toxoplasma se radovala, tak to v civilizovaném světě tak nefunguje. Člověk, který přijde do styku s močí nemocné kočky, onemocní, ale kočka domácí ji nemůže jíst.

Možná Hemingway trpěl toxoplazmózou, protože toužil lovit lvy?

„Pokud ano, musel by přijít a nechat se sežrat. Ale je pozorována určitá touha po neodůvodněném riziku u lidí s toxoplazmózou.

Ve staré literatuře najdete rady patologů, žádají studenty, aby vzali od těch, kteří zemřeli při autonehodě, zejména od těch, kteří havarovali na motorce, rozbor na toxoplazmózu - a téměř vždy se toxoplazma najde v krvi. Proč ano – otázka zůstávala dlouho otevřená.

Dnes je známo, že Toxoplasma, která je v těle dlouhou dobu, vyvolává onemocnění, jako je schizofrenie a bipolární porucha.

Existují také důkazy, že muži infikovaní toxoplazmózou se stávají agresivnějšími a ženy poslušnějšími a klidnějšími.

A to je obyčejná analýza? Může se někdo nechat vyšetřit na toxoplazmózu?

- Ano. Navíc je to povinné pro těhotné ženy, protože parazit, pronikající do neurální trubice plodu, způsobuje vážné poruchy - těhotenství zamrzne, plod umírá. Po čištění odpadkového koše si tedy umyjte ruce.

Proč je toxoplasma u koček tak pohodlná?

- Je to záležitost imunitní interakce. Takto se skládalo dohromady. Imunitní systém kočky tohoto parazita nevyhnal, ale může, pokud chce. Díky tomu si na sebe zvykli. Tento proces se nazývá koevoluce. Pravděpodobně tento proces nepokračoval pro zbytek majitelů - zbavili se parazita.

"Dobře, toxoplasma může přimět myš, aby se začala zajímat o kočičí moč, nebo někoho, kdo si koupil kolo." Nebo mě snad nějaký parazit nasměroval k lásce k práci a penězům, abychom s ním žili déle a pohodlněji? Musí se o mě přeci starat jako o pána

- Podívej, tohle je dokonalý parazit! Myslím, že časem člověk takové bude mít. I když Toxoplasma už to částečně dělá. Bylo zjištěno, že lidé infikovaní touží začít podnikat. Kauzalita nebyla prokázána, ale existuje korelace.

Ale houba cordyceps jednostranná zombie mravenci: přichytí se na list a zemřou, samotná houba jimi proroste. Mohou paraziti pumpovat tolik, že vám a mně nějaké houby vymyjí mozek a pak klíčí v našich tělech, zatímco budeme viset na našich balkonech?

- Všichni jsme již do určité míry poněkud zombifikovaný. Existuje nádherná kniha „Tvůj druhý mozek – střevo“, která říká, že střevní bakterie s námi manipulují oh-och-och jak. Pravda, nepovažujeme je za parazity, považujeme je za mutualisty, ale přesto.

Všichni naši symbionti nás manipulují maličkostmi.

Přísně vzato, samotný pojem „organismus“, vědci navrhují, aby byl považován za zastaralý. Termín „rozšířený fenotyp“je relevantnější – jde o organismus se všemi jeho symbionty, určitý komplex.

Samozřejmě existují organismy bez symbiontů, pěstují se v laboratořích a takové organismy se nazývají gnotobionti. Jsou vždy čisté. Ale mohou žít pouze v laboratoři.

Nikdy nebudeme tak čistí jako gnotobionti, protože žijeme v otevřeném prostředí. Máme vnitřní symbionty a externí. A naším úkolem je naučit se s nimi žít.

Paraziti nám ale nevyklíčí, jsme zařízeni jinak. Parazit má tendenci zabíjet mezihostitele. Existuje motolice, která přiměje mravence vylézt na stéblo trávy, zmrznout a čekat, až ho sežere jeho hlavní hostitel – býložravý savec.

A pro člověka je těžké být mezivlastníkem, protože dravců, kteří ho loví, není tolik. Toxoplasma je prakticky výjimkou. Člověku tedy nehrozí, že přes něj vyraší houba. Jednoduše budeme nadále manipulováni.

Ale jak se nám parazitům daří manipulovat? A jak paraziti ovládnou chování mravence, aby vyšel na cestu, lehl si tam a zemřel?

- Není to tak těžké. Existuje takový parazit - Rishta, kdysi velmi rozšířený v tropech a subtropech. Rishta vstupuje do lidského těla přes vodu, po chvíli musí jít ven a znovu vstoupit do vody. Rishta proto vyvolává pocit tepla v končetinách - působí na receptory. Muž běží k vodě, strčí tam nohy a ona bezpečně vyjde.

Pravděpodobně to zpočátku šlo z kůže, když se člověk jen koupal. Je jasné, že v horkém podnebí lidé obecně hodně plavou. A selektivně přežívali jedinci vylučující látku, která navíc v člověku vyvolávala pocit horka. Konvenční přírodní výběr. A to se proměnilo ve skutečnost, že nyní rišta nutně vyvolává pocit tepla v končetinách.

Takto rozvíjí své dovednosti většina parazitů. A s houbami, motolicemi a mravenci byl asi stejný příběh.

Když jste mluvil o toxoplazmě, zmínil jste koevoluci. Takže paraziti pomáhají k vývoji?

- Samozřejmě věčný boj parazita s hostitelem výrazně posouvá evoluci. Paraziti významně přispívají k biodiverzitě a reprodukčnímu potenciálu.

Škrkavky činí hostitele plodnějším, jiní parazité svého hostitele naopak kastrují.

Někteří korýši, například sacculina, ničí hostitelův reprodukční systém, nahrazují jej vlastním a hostitel se stará o potomstvo parazita v domnění, že jde o jeho potomky.

Toto uspořádání zabraňuje růstu hostitelské populace.

A někteří parazité hlídají svého hostitele. Dělají to díky svým schopnostem: ničí nový druh s podobnými ekologickými nároky, který se na daném území objevil a začal konkurovat. Obvykle v lese žijí někteří jeleni, mají své vlastní parazity, jakmile lidé do tohoto lesa přivedou další jeleny, aby zvýšili biodiverzitu, a pak začíná bitva parazitů.

Parazit je vždy patogeničtější pro nového hostitele než pro starého, protože jejich imunitní vztahy ještě nebyly vytvořeny. A nakonec zvítězí buď místní zvířata, nebo vetřelci se svými parazitickými vetřelci. To bylo velmi dlouho přehlíženo odborníky na divokou zvěř, kteří se pokoušeli zavést druhy a najednou utrpěli nevysvětlitelné (v té době) neúspěchy.

Spoluútočníci hráli důležitou roli v historii lidstva. Zdá se, že syfilis se do Evropy dostal z Ameriky. A Evropané naopak neštovice do Nového světa přivezli, proto začali indiáni masově umírat. Tady jste, spoluvetřelci v akci.

Budu pokračovat v rozhovoru o vetřelcích. Swift má báseň „Basilio Leopoldovich the Cat“. Je malý: „Mikroskop nám odhalil, že na bleše je kousavá blecha; / Na bleší hračce je bleší mládě, / Ale i ta malá blecha do ní kouše / Blecha, a tak ad infinitum." Báseň popisuje fenomén superparazitismu. Mohl byste vysvětlit, jak se stalo, že někteří parazité mají své vlastní parazity? Jak můžeš být tak líný, abys byl parazit?

"Takové parazity má jen pár vyvolených." Za prvé, členovci. Členovci jsou často paraziti, ale často se stávají hostiteli jiných parazitů – hub. Houby mají velmi rádi členovce, protože obsahují chitin ve slupce a chitin je v houbách. Jak si dokážete představit, je velmi vhodné absorbovat chitin někoho jiného.

A tak například krev sající mouchy netopýrů na sobě nesou výtrusy hub a tyto houby na nich čas od času vyklíčí, což vlhkému mikroklimatu jeskyní velmi prospívá.

Předpokládá se, že prakticky neexistují paraziti vyšší než druhého řádu a druhý řád je již extrémně vzácným jevem. Ale to je jen u mnohobuněčných organismů.

Abyste rozuměli, řetězec je následující: hostitel, parazit, hyperparazit prvního řádu a pokud je na něm parazit, tak hyperparazit druhého řádu. Ale viry jsou jiné. Viry jsou v principu zcela parazitická skupina, nemají vlastní metabolismus, celý pánský, proto mohou mít hyperparazitismus druhého a dokonce i třetího řádu. Například akantaméba je améba, která se občas zachytí v tekutině na kontaktní čočky, parazituje na člověku, má virus 1. řádu, má virus 2. řádu a na ní je parazitická látka – mobilní genetické elementy. Obecně ano, vše je jako ve Swiftově rýmu.

Když zanedbám testy a rozhodnu se mít dítě, když mám v sobě parazity, předám je taky? Pokud ano, existuje možnost, že by mi tyto parazity předala moje prababička?

- To se děje a velmi úspěšně. Obecně platí, že pro vyšší obratlovce existuje vzorec: čím vyšší je hladina pohlavních hormonů, tím nižší je imunitní stav. A během březosti se hladina těchto hormonů zvyšuje, takže březí samici často napadají vnější parazité: klíšťata, vši, blechy, přičemž se naopak stává vůči některým parazitům odolnou. Mimochodem, ze stejného důvodu jsou dominantní samci také často více blechami než běžní samci – vysoká hladina testosteronu potlačuje imunitu.

Ale zpět k samičkám.

Když je samice březí, její životní cyklus a životní cyklus parazita se často synchronizují a nakonec zabřezne i parazit.

Dobývá tedy nové území - objeví se mládě a noví parazité jsou pro něj již připraveni.

Takže březí, kojící samice a novorozenci jsou u mnoha druhů vysoce infikováni. A někdy můžete pozorovat to, co vědci nazývají sexuální segregace - muži se v tomto období drží odděleně, aby se sami nenakazili. Alespoň taková verze existuje. V reálu vidíme např. u netopýrů, že v této době samice tvoří tzv. plodovou kolonii a tady sedí pokryty klíšťaty a blechami a úhlední samci na ně jen koukají. Z dálky.

Také synchronní s parazity. Slyšela jsem jen o synchronizaci menstruace

- Toto je velmi častý jev. Pro parazity je v tuto dobu vhodné množit se, protože za prvé je imunitní systém hostitele potlačován vysokou hladinou hormonů a za druhé pohlavní hormony, steroidy, mají poměrně jednoduchý proces transformace. Parazit, konzumující steroidy v krvi, je rychle metabolizuje ve své vlastní - a okamžitě otěhotní, porodí potomka a úspěšně projde metamorfózou v dospělce.

A můžeme mluvit o dynastii parazitů, pokud má tento druh specifické parazity, celoživotní. Pokud jsou předávány z rodiče na dítě, pak se jejich evoluční historie vyvíjela paralelně. A pokud postavíme evoluční strom pro daného parazita, bude odrážet evoluci hostitele.

Fylogeneze parazita velmi často pomáhá dotvářet některé vazby ve fylogenezi hostitele nebo alespoň odhadovat nějaké drobné skutečnosti, např. takto lze ustavit migrační procesy. Například pomocí parazitů bylo zjištěno, že některé druhy lumíků několikrát překročily Beringii a několikrát osídlily Nový svět.

Kdybychom vy a já nakreslili plakáty s frází „rovná práva pro parazity“a vyšli s nimi na náměstí, co bychom řekli novinářům, kteří by k nám přišli pro komentář?

- Především bychom požadovali právo na studium a ochranu. Paraziti, stejně jako všechny biologické objekty, mají právo být vnímáni jako nezbytná součást biosféry a chránit ji.

Podle nejnovějších údajů je mezi všemi organismy biosféry parazitických - polovina, ne-li více. Přesněji to zatím říci nemůžeme, protože mnoho skupin parazitů je stále velmi málo prozkoumáno. Ale to již ukazuje, že paraziti jsou nedílnou součástí ekosystému a naším úkolem je pochopit, proč je to nutné. Dobrou zprávou je, že role parazitů v ekosystému byla v poslední době přehodnocena. V zahraničí tento proces začal asi před 20 lety, v Rusku to děláme nyní.

Získaná data nám pomohou lépe porozumět biologii hostitele a zjistit, kdo je parazit. Dříve se například věřilo, že lišejník je jakýmsi symbiotickým vztahem mezi houbami a řasami, ale nyní se zdá, že tam houba parazituje.

A pokud se bavíme o ochraně proti parazitům, tak nyní v červených knihách najdete jen pár pijavic a veš prase ušatého. Ten tam skončil, protože prase samo bylo ohroženým druhem, v důsledku toho tam byla zavlečena i jeho specifická veš. Ale je dobře, že to udělali.

Pokud má hostitelský druh nízkou abundanci, pak jeho konkrétní parazit, pro kterého je jediným hostitelem, by měl být automaticky zapsán do chráněného seznamu.

A někdy je potřeba vstoupit dříve, protože je velká pravděpodobnost, že už vyhynul. Faktem je, že k udržení počtu parazitů je potřeba určitý minimální počet hostitelů. A když klesne pod tuto hranici, je to, parazit vymře.

Proč? Tady máme dvě prasata, každé s několika parazity. Nechte je množit pro zdraví

- Paraziti také potřebují genetickou rozmanitost. Pokud stále dokážeme zachovat tuto genetickou rozmanitost v hostitelské populaci, pak s parazity prostě nemůžeme. Nebo se může stát, že tito parazité jsou pro hostitele nezbytní.

Vědci mají toto pravidlo: čím více druhů je ve společenství, tím je stabilnější. A nikdy jsme nepřemýšleli o tom, zda toto pravidlo platí pro parazity. A šíří se to. Čím více parazitů v komunitě, tím je odolnější.

Jaký je tvůj oblíbený parazit?

- Miluji roztoče rodu Spinternix, žijí na křídlech netopýrů a jsou neuvěřitelně krásní. Mají vykachličkovanou kůžičku se štíty různých tvarů - zcela mimozemská stvoření! Podíváte se na ně a získáte estetické potěšení.

A pokud mluvíme o vlastnostech, pak mě nejvíce zajímají rhinonisidy - to jsou klíšťata, která žijí u ptáků v plicích. Jde totiž o ektoparazity, tedy o vnější parazity, kteří přešli do endoparazitismu. A k tomu bylo nutné vymýšlet. V tomto smyslu jsou bezpodmínečně dobrými lidmi.

Obecně platí, že parazitické členovce, zejména klíšťata, bychom měli považovat za jakousi paralelu k nám a přibližně stejnou inteligentní formu života. Je jiný, ale ne méně inteligentní než my, prostě inteligentní svým způsobem. Přizpůsobili jsme se životu za polárním kruhem a klíšťata jsou v plicních vacích, v žaludku a na tisíci dalších místech s agresivním prostředím.