Prevzatie kontroly nad telom hostiteľa

Americký tvorca počítačových hier Neil Drakmann podľa jeho slov „hľadal spôsob, ako zničiť ľudstvo“, keď narazil na dokumentárny film BBC „Planéta Zem“. Išlo o hubu cordyceps, ktorá mení mravce na „zombie“. Spóry sa dostanú na hmyz, pomocou tráviacich enzýmov preniknú cez jeho chitínový obal a vyklíčia v tele hostiteľa.

Po určitom čase infekcia mravca ovládne. Ako presne, nie je úplne jasné. Predtým sa predpokladalo, že mycélium ovplyvňuje mozog hmyzu, ale najnovšie práce ukazujú, že centrálny nervový systém zostáva neporušený. Huba prerastá do svalov – možno ovláda telo hostiteľa ako bábkoherec. Hmyz prestane vykonávať svoju prácu, vylezie na steblo trávy do výšky asi 30 cm a pevne uchopí rastlinu zubami. To poskytuje parazitovi najlepšiu pozíciu na ďalšie šírenie. Po niekoľkých dňoch z hlavy obete vyklíči plodnica huby, ktorá potom vypustí spóry a cyklus sa opakuje znova.

V počítačovej hre The Last of Us (Poslední z nás) dal Drakmann cordycepsu schopnosť meniť ľudí na agresívne zombie. Našťastie táto huba nie je pre človeka škodlivá. Je dokonca potenciálne zdravá – odborníci teraz skúmajú jej prínos ako živiny bohatej na vitamíny a biologicky aktívne látky. V trópoch existujú stovky druhov cordycepsu, z ktorých niektoré, ako napríklad ophiocordyceps, sú schopné ovládať hostiteľa. Každý druh huby postihuje určitý druh hmyzu – muchy, vážky, húsenice. Napríklad Cordyceps (Cordyceps militaris, Húsenica) je mimoriadne vzácna a cenná huba. Rastie hlavne na náhorných plošinách Tibetu, vo výškach viac ako 3 000 metrov. Objavili ho tam pastieri jakov, ktorí si všimli mimoriadnu vitalitu a odolnosť svojich zvierat, ktoré pri pasení jedli aj huby Cordyceps. Cordyceps sa v čínskej medicíne používa už takmer 1500 rokov. Na rozdiel od iných húb nerastie Cordyceps na zemi alebo starom dreve, ale naopak sa množí ako parazit určitého druhu húsenice – odtiaľ pochádza aj názov húsenica, ktorý by tiež rovnako dobre mohol odkazovať na vzhľad Cordycepsu s jeho tenkými hnedými plodnicami. Dnes sa však už Cordyceps nepestuje v živých húseniciach, ale väčšinou na špeciálnych substrátoch alebo výživných roztokoch.

„Účinky cordycepsu na ľudské zdravie však ešte neboli dostatočne preskúmané, aby sa mohli vyvodiť závažné závery v súčasných klinických podmienkach. Orientálna medicína využíva túto hubu pri prevencii, liečbe a rehabilitácii rôznych ochorení,” hovorí Oksana Gisingerová, odborná lekárka laboratória Gemotest LLC, doktorka biologických vied.

Keď sa imunitný systém vypne

Teplota nášho tela a iné obranné mechanizmy ľahko zničia väčšinu plesňových patogénov. Známe kožné infekcie, ako napríklad plesne nôh, prežívajú vďaka tomu, že v kožných záhyboch je nižšia teplota ako v našom vnútri. Existujú však mykózy, ktoré postihujú pľúca, krvný obeh a dokonca aj ľudský mozog. Život ohrozujúcou mykózou sa môžu nakaziť rizikové osoby, napríklad baníci, ktorých pľúca poškodili mikročastice uhlia, alebo častejšie vážne chorí ľudia.

„Vo všeobecnosti sa závažné plesňové ochorenia vyskytujú pri veľmi vysokom infekčnom pozadí a zlom zdravotnom stave. Alebo napríklad v prípade AIDS, keď imunitný systém začne zlyhávať alebo sa úplne vypne,“ vysvetľuje Maxim Djakov, vedúci inžinier na Katedre mykológie a algológie na Biologickej fakulte Moskovskej štátnej univerzity. K prepuknutiu plesňových infekcií v posledných rokoch došlo na pozadí pandémie koronavírusov. Najmä v Indii sa rozšírila tzv. čierna pleseň, ktorá postihuje pľúca. Djakov to však pripisuje hygienickým podmienkam, v ktorých boli kovidoví pacienti držaní – stiesnenosť, teplé a vlhké podnebie, množstvo plesní v miestnostiach. „Normálny človek je za normálnych podmienok v zásade odolný voči plesňovej infekcii,“ hovorí Djakov.

Viac ako polovica pacientov zomiera

To sa však môže zmeniť. V príbehu hry The Last of Us globálne otepľovanie vytvorilo podmienky na vznik pandémie. Vedci vážne neuvažujú o možnosti zombie apokalypsy, ale nevylučujú, že klimatické zmeny môžu tento problém zhoršiť. Strach však nemajú z cordycepsu, ale z iných druhov húb.

Podľa jednej z teórií práve nárast globálnych teplôt viedol k rozšíreniu kvasiniek Candida auris, ktoré boli identifikované v roku 2009 a odvtedy sa našli vo viac ako 30 krajinách na všetkých kontinentoch. Táto infekcia má vysokú mieru úmrtnosti, 30 až 60 %. Plesňový patogén však zvyčajne postihuje ľudí s najzávažnejšími komorbiditami. Preto nie je úplne jasné, akú úlohu kandidóza zohráva pri úmrtiach.

V januári 2023 sa na jednej zo streamovacích služieb objavil televízny seriál – adaptácia hry The Last of Us. V tejto súvislosti sa zvýšil záujem o tento problém a v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences bol uverejnený článok amerických vedcov, ktorí testovali, ako sa ľudský hubový patogén Cryptococcus deneoformans prispôsobuje postupnému zvyšovaniu teploty. Ukázalo sa, že zahrievanie prostredia uvádza do pohybu tzv. skákajúce gény alebo transpozóny – mobilné prvky v genóme. Vedci predpokladajú, že parazitický organizmus ich využíva na prispôsobenie sa novým podmienkam.

Po 800 generáciách rastu v laboratórnom prostredí bola miera mutácie transpozónov päťkrát vyššia u húb pestovaných pri teplote ľudského tela (37 stupňov Celzia) ako u húb pestovaných pri 30 stupňoch. Táto evolúcia ovplyvnená teplotou mala ešte jeden znepokojujúci vedľajší účinok: do sekvencie génu sa často vkladal mobilný prvok nazývaný Tcn12, ktorý potenciálne narúšal jeho funkciu, čo by podľa vedcov mohlo viesť k vzniku rezistencie na lieky. V súčasnosti však neexistujú spoľahlivé dôkazy, ktoré by naznačovali, že existuje súvislosť medzi zmenou klímy a zvýšenou patogenitou húb, zdôrazňuje Giesinger. Djakov poukazuje na to, že ľudstvo od začiatku rozvoja vedeckých metód nikdy nezažilo globálne otepľovanie, takže jeho dôsledky nemožno predpovedať. Existuje však dôvod domnievať sa, že aspoň pokiaľ ide o parazitické huby, sú obavy prehnané. „Huby sa už dávno prispôsobili životu v horúcich krajinách,“ vysvetľuje. V trópoch je ich ešte viac ako u nás a nevedie to zatiaľ k hrozným následkom. Ľudia tam žijú normálne.”

Huby sú naši príbuzní

Ale aj bez globálneho otepľovania sa mykózy zmenili z potenciálnych „chorôb budúcnosti“ na „choroby súčasnosti“, hovorí Giesinger. Patogénov je veľa a choroby ľudí a zvierat, ktoré spôsobujú, sú rozmanité. Počet plesňových infekcií neustále rastie, a to aj v Rusku. Odborníci to pripisujú urbanizácii a zníženej citlivosti parazitických húb na lieky v dôsledku nadmerného používania antibiotík.

„Počet druhov mikroskopických húb (mikromycét) sa odhaduje na približne 100-200 tisíc druhov. Každý rok sa popíše približne 1500 nových. Skutočný význam v klinickej praxi má dnes približne sto druhov. Počet kmeňov rezistentných na antimykotiká sa zvyšuje,“ hovorí Giesinger. Djakov spresňuje, že identifikáciu nových hubových patogénov možno pripísať zvýšenej schopnosti identifikovať mikroorganizmy v posledných rokoch. „Keď sa sprístupnili metódy molekulárneho výskumu, okamžite sa ukázalo, že máme veľa infekcií. Hoci v skutočnosti sú s nami celú históriu – a nič hrozné sa nestalo,“ konštatuje vedec.

Problémom plesňových infekcií je, že sa dajú pomerne ťažko liečiť bez toho, aby sa jedincovi ublížilo. „Faktom je, že všetky organizmy sa delia na dve veľké skupiny – prokaryoty a eukaryoty, teda predjadrové a jadrové. Takže baktérie sú predjadrové a huby, ako vy a ja, sú eukaryoty. Okrem toho sú ríše húb a živočíchov zahrnuté do jednej taxonomickej skupiny,“ hovorí Djakov. – Inými slovami, sme s nimi evolučne príbuzní. Čím bližšie sú si organizmy, tým ťažšie je nájsť prostriedok, ktorý by jeden z nich zabil alebo potlačil bez toho, aby ovplyvnil druhý.

V októbri 2022 zostavila Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) zoznam plesňových patogénov, ktoré je potrebné prioritne riešiť a skúmať. Do kritickej prioritnej skupiny patria Cryptococcus neoformans (pôvodca kryptokokózy), Aspergillus fumigatus (aspergilóza a stavy imunodeficiencie), Candida auris a Candida albicans (kandidóza, infekcie).

Dobrou správou je, že „hubová“ pandémia typu COVID-19 je nepravdepodobná: na rozdiel od vírusov, baktérií alebo kordycepsov z fiktívnych postapokalyptických svetov sa hubové infekcie nevedia prenášať z človeka na človeka. Aspoň zatiaľ nie.