Harmonický celek? Ne. Ve skutečnosti je příroda děs a hrůza, říká parazitolog

Zdroj: www.idnes.cz

Proč mají vlastně cizopasníci špatnou pověst?
Vnímáme je negativně a také slovo cizopasník vyjadřuje, že organismus pase neboli touží po něčem cizím – s pasením hus to ovšem nesouvisí. V podstatě to znamená totéž co příživník, což je ale zase slovo používané spíš za socialismu. Původně ovšem slovo parasitos, které pochází z řečtiny, takhle negativní nebylo. Označovalo někoho, kdo s námi sedí u stolu, z toho stolu si bere jídlo, ale současně nám za to něco poskytuje. Tehdy totiž parazité byli komici, kteří se vyskytovali na hostinách, bavili společnost – a za to se směli najíst. Jednalo se tedy spíš o komedianta, jehož postava byla pozitivní, a dokonce měla v antickém divadle vlastní masku. Teprve později se parazit začal chápat jako někdo, kdo u stolu jí, přiživuje se, ale neposkytuje za to nic.Existuje sice spousta důvodů, abychom se rozmnožovali asexuálně, ale smíšením rodičovských genů jsou potomci odlišní a variabilní také imunologicky, takže paraziti se na ně musejí adaptovat znova.
Může tedy parazit v soužití s jiným druhem i něco poskytovat?
Jedná se o jeden z typů symbiózy, ale zase záleží na slovech. Symbióza znamená dlouhodobé soužití, jaké známe třeba od lišejníků nebo od rybičky klaun, která žije v sasance. Ve známém filmu Hledá se Nemo je to třeba zcela evidentní. Většina lidí chápe symbiózu jako soužití výhodné pro oba partnery – takový typ označujeme jako mutualismus. Pokud však soužití jednomu druhu přináší prospěch, ovšem druhému naopak škodí, potom mluvíme o parazitismu.
Jaká je tedy definice parazita?
Nejobecnější definice říká, že jde o organismus, který žije na úkor někoho jiného. Většina lidí si představí něco jako tasemnici, tedy cosi slizkého, odporného, co žije v naší zažívací soustavě. Jenomže tuhle definici splňuje i spousta dalších zástupců včetně bakterií, virů nebo hub, které bychom asi obecně mezi cizopasníky nepočítali. Kupodivu do tohoto ekologicko-biologického pohledu musíme zahrnout i třeba housenku, která stabilně žije na úkor nějaké kytky. My ovšem tak nějak automaticky předpokládáme, že cizopasníci parazitují na lidech nebo živočiších. Ale oni škodí i na kytkách, houbách a dalších. Spousta organismů jsou tedy cizopasníci, ale my je označujeme za škůdce. Když říkáme, že rajčata napadla plíseň nebo padlí, mluvíme také o cizopasnících. To znamená, že v téhle podobě je parazitizmus jedna z nejběžnějších forem života na naší planetě.
A ta specifičtější, medicínská definice?
Ta už se týká jen parazitování na živočiších, včetně člověka. Navíc zde mezi parazity řadíme jen červy, prvoky a členovce. Jako příklady si můžeme říct roupa, toxoplasmu a veš.
Naznačujete, že v přírodě existují i soužití vzájemně výhodná. Která jsou častější? A jak dokážou lidé cizopasníky využít?
Tohle je zajímavá otázka, možná ale spíš pro ekology. Fakt ovšem je, že i když většina lidí chce vidět přírodu kolem nás jako harmonický celek, kdy na louce bzučí jen hodné včelky, ve skutečnosti v ní dennodenně probíhá děs, hrůza a boj o přežití. A ohledně situací, kdy cizopasník lidem pomáhá…
V medicíně se po staletí využívaly například pijavky, třebaže přínos pouštění žilou pochází spíš z říše pověr a kromě možného snížení vysokého tlaku žádný pozitivní vliv na lidský organismus nemá. Ani to, jak vás v kosmetických salonech přesvědčují, že pijavky vysají z krve toxiny a negativní látky, takhle nefunguje. Nicméně pijavice se dodnes můžou používat třeba při opětovném přišití amputovaného prstu a podobně, kdy v místě operace dochází k městnání krve a velkým hematomům. Pijavky je totiž dokážou látkami obsaženými ve slinách rozpustit a následně odsát. (Pijavice jsou třída, do níž patří rod pijavek, např. pijavka lékařská, pozn. red.) Další medicínské využití představují případy, kdy larvy much – které někdy lidé zaměňují s červy – odstraní z nehojící se rány mrtvou tkáň. Dělají to tím nejjemnějším způsobem, jakým by to ani nejšikovnější lékař s nejmenším skalpílkem nedokázal. Navíc přitom svým pohybem provádějí v místě minimasáž a vylučují do něj antimikrobiální látky.
Prý mají cizopasníci zásluhy i na posílení lidské imunity.
To asi myslíte léčbu autoimunitních onemocnění. Když si představíte lidskou imunitu jako bitevní pole, pak na každý typ útočníka, když to řeknu zjednodušeně, má lidská imunita vyčleněný druh vojska. A my jsme v minulosti byli velice často infikováni velkými patogeny, jako jsou třeba hlísti. Když je naše imunitní buňky nedokázaly kvůli jejich velikosti sežrat, vyvinuli jsme si na ně jiný druh obrany – speciální buňky na červa vylijí enzymy, co ho poleptají a začnou rozkládat. Když tedy organismus nedokáže nežádoucí patogen spolknout, jako by ho místo toho dejme tomu „polil kyselinou“. Na takové útočníky jsme tedy historicky připravení, protože lidstvo se s nimi dříve setkávalo naprosto běžně. Jenomže moderní západní společnost dokázala tyhle cizopasníky vymýtit, což sice zní pozitivně, ale když máme v těle vojsko, které se nemá s kým utkat, občas se stává, že náš imunitní systém pak omylem zaútočí na vlastní tělo. A z toho jsou ta autoimunitní onemocnění.
Co se proti tomu dá dělat?
Jednou z myšlenek, které jsou ve fázi vývoje, bylo vrátit tělu velké parazity, aby na ně imunitní systém začal útočit a dal tělu pokoj. Má to však bohužel své komplikace, jelikož nemůžeme lidem podávat lidské patogeny, protože by v ten moment byli nakažliví, takže v rámci epidemiologické bezpečnosti musíme například do těla pacienta dostat patogeny, které se sice vyvinou do nějakého stadia, ale nedokážou už produkovat vajíčka. Další potíž je v tom, že když už je autoimunitní onemocnění rozběhnuté, nasazení parazita už vždy nepomůže… Spíše by to asi pomohlo preventivně. Nemůžeme sice lidi preventivně infikovat, ale můžeme mít do budoucna naději, že vymyslíme něco jako očkování, kdy budeme používat jen části helmintů, tedy červů, na něž imunita zacílí – a dá pokoj s autoimunitními chorobami. I když některé pokusy a klinické studie už byly provedené, není to dosud uznaná praxe.
Dali by se paraziti využít i k boji s rakovinou?
Taková metoda je zatím také ve vývoji a opět se týká spíš těch větších parazitů, tedy červů (helmintů), kteří nějakým způsobem modulují náš imunitní systém. Zase totiž platí, že rakovina je z větší části chyba našeho imunitního systému. A opět by se ta chyba mohla pomocí helmintů napravit. Tohle jsou tedy dnes už používané i vyvíjené způsoby využití cizopasníků v humánní medicíně. Důležité je ovšem i využití parazitů v biologickém boji proti některým škůdcům.
Myslíte zapojení parazitů, aby se mohly vynechat chemické postřiky?
Ano. A tím, že je to ekologické, je to dnes i populární a „trendy“. Můžeme si totiž říct: Co kdybychom ke každému škůdci – ať už jsou to mšice nebo slimák, který nám ničí salát – našli cizopasníka a nasadili ho na něj? Tihle cizopasníci pak udělají práci za nás. Nedokážou sice své hostitele – tedy příslušné škůdce – úplně vyhubit, ale svedou je potlačit a omezit jejich počet na únosnou mez. Třeba proti španělským slimákům existují hlístice, které je zlikvidují. I když to není úplně laciná záležitost, obzvláště na velkých plochách. Ve sklenících zase můžeme proti mšicím a puklicím nasadit parazitoidní vosičky. Tyhle metody se totiž vyplatí spíše v uzavřených prostorách a na zahrádce. Využití parazitů souvisí i s dalším nebezpečím, kdy v globalizovaném světě stěhujeme různé „kytky“ po zeměkouli sem a tam. Stává se, že si je přivezeme i se škůdci, ale bez jejich původních parazitů. Čili ta plodina je na tom pak hůře než ve své původní domovině, protože její přirozený nepřítel – tedy škůdce – v novém místě své nepřátele nemá.
Jak to pěstitelé napravují?
Znamená to, že musíme jít do těch původních míst, původního parazita příslušného škůdce najít a dovézt. Tohle se dělalo v Africe s maniokem (na bílkoviny bohatá okopanina, pochází z tropické Ameriky; je také známá jako cassava nebo tapioka, pozn. red.) a zachránilo to desetitisíce lidských životů před hladomorem. Obecný význam parazitů spočívá i v tom, že vytvářejí specifický tlak na evoluci hostitelů. Historicky je důležité říct, že zřejmě pod jejich vlivem vznikly mnohobuněčné organismy, které potřebovaly s patogeny lépe bojovat. Další vývojový význam, o němž se mluví, je jejich vliv na sex. Existuje sice spousta důvodů, abychom se rozmnožovali asexuálně, ale jednou z možných příčin, proč tomu tak není, je to, že smícháním genů komplikujeme patogenům jejich možnosti rychle se přizpůsobit na naše potomky. Smíšením rodičovských genů jsou totiž potomci odlišní a variabilní také imunologicky, a paraziti se na ně tudíž musejí adaptovat znova.
„V medicíně se po staletí využívaly pijavky, třebaže přínos pouštění žilou pochází spíš z říše pověr a kromě možného snížení vysokého tlaku žádný pozitivní vliv na lidský organismus nemá,“ říká parazitolog.
Jak dlouho jim to může trvat?
Když nebudeme myslet na tasemnici, ale obecně na patogeny, zkusme si představit, kolik jsou schopni vytvořit generací. Za jeden lidský život udělá totiž virus nebo bakterie v našem těle více generací než lidstvo od té doby, co se postavilo na zadní nohy! Proto mají tu obrovskou výhodu, že se na nás dokážou tak rychle adaptovat. Vždyť u bakterií se uvádí jedna generace za dvacet minut, třebaže hypoteticky. Právě sexuální rozmnožování nám ale umožňuje téhle výhodě patogenů uniknout.
Kromě vzniku mnohobuněčných organismů a pohlavního rozmnožování zařídili prý cizopasníci i to, že jsou lidé schopní vnímat krásu. Můžete to vysvětlit?
Vnímání krásy je další efekt soužití s patogeny, protože když si při sexuálním množení samice vybírá samce, chce získat pro své potomky kvalitní geny, což mimo jiné znamená, že samec bude schopen odolávat nemocem. Ale to, že mám kvalitní geny, je třeba ukázat na nějakých vnějších znacích. Když někdo není nemocný, v jeho individuálním vývoji nedochází k poškození tělesných znaků. Řekli bychom, že „je zdravě vyvinutý“, což se mimo jiné projevuje například symetrickým obličejem. Proto mají ostatně všichni modelové, modelky a spousta herců dokonale symetrický obličej. Je totiž dokázáno, že když má někdo dokonale symetrický obličej, víc se nám líbí. Aby to však fungovalo a samice dokázala posoudit kvalitu genů samce, musí mít schopnost tu souměrnost nebo jinak deklarovanou „krásu“ nějak vnímat a posoudit. Takže i tenhle vedlejší aspekt evoluce existuje díky cizopasníkům, což asi oceníme. Jinak bychom si tu ostatně povídali jako dvě jednobuněčné, asexuálně se množící, a navíc dost ošklivé améby (jednobuněčný organismus známý též jako měňavka, pozn. red.).
Cizopasníci prý planetě zajišťují i vyšší biodiverzitu. Jak to dělají?
Dvojím způsobem. V každém biotopu platí, že časem by několik druhů – ať už se jedná o živočichy nebo rostliny – vytlačilo ty ostatní. To tak prostě je. Jenomže právě na ty nejsilnější a nejpočetnější se specializuje nejvíc parazitů, kteří jsou proti nim dokonce efektivnější než predátoři. To znamená, že kdo je moc silný, dominantní a začal by potlačovat ostatní, na toho vystartují paraziti a jeho populaci sníží. Dávají tak šanci méně konkurenčně schopným, takže mezi druhy udržují jakousi rovnováhu. Dalo by se i říct, že jsou to Robinové Hoodové, kteří berou bohatým – potlačují je –, díky čemuž chudí můžou existovat. Dokonce se tento způsob zvýšení diverzity rostlin používá v cíleném managementu některých území umělým vysetím parazitických rostlin.
A ten druhý způsob, kterým zvyšují biodiverzitu?
Často jsou paraziti zodpovědní za vznik nových druhů hostitelů. Ten mechanismus by bylo docela složité vysvětlovat, ale výsledkem je, že z jednoho druhu hostitele vzniknou dva, čímž se nám zvýší biodiverzita. Nejspíš znáte večerníčkový seriál Včelí medvídci, v němž se vyskytuje Pučmeloud. To je pačmelák, což je vlastně parazitický druh, který vletí do čmelína hostitele, a pokud má štěstí, naklade zde svá vajíčka. Nebo si dokonce celé hnízdo přivlastní. Původně to v rámci příslušného druhu čmeláka udělala jen občas nějaká samice, ale postupně se takto začala chovat větší část populace. Přestala stavět hnízda a snáší už jenom do cizích. Od té chvíle je rozdělujeme na dva druhy – na čmeláka a pačmeláka. A máme větší různorodost.
Když mluvíme o vývoji parazitů, zajímalo by mě, za jakých okolností mohlo kukačku napadnout, že snese vejce do hnízda někoho cizího.
Podobně jako pačmelák je i kukačka příklad cizopasníka, který sice fyzicky nic neukusuje ani nevysává z těla hostitele, ale dlouhodobě ho poškozuje tím, že mu vezme třeba stavební materiál, zásoby jídla nebo péči o mláďata. Takové cizopasníky označujeme jako kleptoparazity, tedy jakési zlodějské parazity. Hnízdní parazitismus je běžný u jednoho procenta ptáků, ovšem až u dvaceti procent samotářských včel. Známe jej ale i u ryb. Africký sumeček peřovec kukaččí například naklade vajíčko to tlamy tlamovce, kde jeho potomek po vylíhnutí sežere všechny své nevlastní sourozence. Takový film, kdyby k něčemu podobnému docházelo u lidí, by ani nepustili do kin. V přírodě se ale podobné hrůzy dějí běžně.
Jak to tedy vzniklo u zmíněné kukačky?
Kukačka si neumí postavit hnízdo a neumí se postarat o mláďata, takže musí parazitovat na jiných ptácích. Jinou možnost ani nemá. Ale je spousta ptačích druhů – asi tak pět procent –, co sice mají vlastní hnízdo, ale občas snesou vajíčko i do sousedova. Dělají to takhle třeba vlaštovky, ale i vrabci či kachny. Vlastně si touhle strategií ptáci zajišťují pokračování rodu pro případ, že by někdo zničil jejich vlastní hnízdo. U kukaček to vzniklo tak, že také snášely vajíčko k cizím jen občas, ale postupně si na to zvykly a už to pak nedokázaly dělat jinak.
Jak se vůbec nějaký organismus rozhodne, že bude parazitem?
Mechanismus vzniku parazitace většinou neznáme, každopádně paraziti nevznikají zničehonic, napřed musejí mít na kom cizopasit. Zpočátku můžou žít například v hnízdě svého hostitele jako komenzál (spoluobyvatel, který hostiteli nijak neškodí, pozn. red.) a živit se tam odpadky z jeho potravy, zbytky hnízda nebo třeba opadanou kůží. Jenomže část těch komenzálů si jako by řekne: „Proč bych tady dojídal zbytky, když je tu chutný hostitel?“ Takhle evidentně vznikly vši nebo blechy, protože jejich nejbližší příbuzní se často živí nějakými zbytky v hnízdech.
A jiný model vzniku parazitů?
Další cestou šly například hlístice, které žijí v půdě, lezou po vegetaci a jsou v podstatě všude: Pokud se někdo na té vegetaci pase, pak je občas sní, což pro ně znamená konec. Jenomže když k tomu dochází často, mohou se pokusit evolučně přizpůsobit, aby to spolknutí přežily. Takzvaně „zatnou zuby“ a budou čekat na defekování, aby mohly zase pokračovat ve svém normálním životě tam venku. Ale když už se adaptují na to, aby přežily cizí trávicí soustavu, pak si opět můžou obrazně říct: „Je tady sice tma, ale zase tu mám spoustu živin.“ Zařídí se podle toho a už ve střevě hostitele zůstanou nastálo.
Týkají se podobné změny v parazitaci i lidí?
Z tohoto hlediska je zajímavé, že evolučně se symbiózy vyvíjejí. Když se parazit potká s hostitelem, jsou na bitevním poli, o kterém jsme mluvili na začátku. V tom boji může vyhrát hostitel a parazita zničit. Nebo může parazit hostitele zabít. Třetí cesta je, že najdou nějakou rovnováhu. Ani ta ovšem není statická. Může se stát, že vztah jisté vzájemné vyrovnanosti, kdy parazit sice žije v těle hostitele, ale příliš mu neškodí, se změní do vztahu patogenního, kdy parazit hostitele vážně poškozuje. I v rámci života každého lidského jedince platí, že v sobě máme řadu víceméně neškodných – komenzálních – souputníků. Ale ve chvíli, kdy třeba polevíme a začne nám klesat imunita – ať už v důsledku věku, stresu, nemocí jako AIDS nebo vlivem imunosupresiv –, nás najednou dříve neškodný komenzál může i zabít.
Tyto infekce a jimi vyvolané choroby se začaly podrobněji zkoumat, když se objevila nemoc AIDS a onemocnění, jako je například toxoplazmóza (infekční onemocnění, jež způsobuje prvok Toxoplasma gondii, pozn. red.), byla náhle mnohem nebezpečnější. Právě proto, že rovnováha byla narušena. I vyvážený a harmonický vztah vzájemně výhodné symbiózy je totiž přetlačovaná, a jakmile jedna strana povolí, ta druhá zaútočí.
Pořád častěji se mluví o probíhajících změnách klimatu. Jak na ně reagují paraziti?
Globální změny se dnes netýkají jenom klimatu samotného, ale také využívání krajiny. Kdybychom se podívali sto let zpátky, využívala se krajina úplně jiným způsobem. Navíc kromě tolik omílaného oteplování působí na krajinu i nárůst oxidu uhličitého a mnohé další vlivy. Všechny tyhle proměny krajiny jsou výrazné a paraziti a patogeny na ně pochopitelně reagují. Mění se například výskyt a rozšíření rezervoárových hostitelů a přenašečů, mění se vegetace, na niž jsou vázaní, a podobně. O covidu nebo španělské chřipce to tak moc neplatí, ale spousta takzvaných zoonotických onemocnění má něco společného s volně žijícími nebo domácími živočichy. A právě tito takzvaní rezervoároví hostitelé jsou závislí na tom, jak krajina vypadá. Jestli je sucho nebo vlhko, jestli je krajina monotónní nebo naopak pestrá, jestli v ní fungují přirozené procesy obnovy a podobně. Tohle všechno se neustále mění, a proto musíme tyto změny sledovat a reagovat na ně.
Dáte příklad?
Například komáři nebo klíšťata se dostávají do oblastí, kde v minulosti nebyli. Jdou do vyšších poloh i více na sever. Ale není to jenom tak, že se nám tady usazují teplomilné druhy jako komár tygrovaný (Aedes albopictus), nově se k nám dostávají i další víceméně chladnomilné druhy invazních komárů jako Aedes japonicus nebo Aedes koreicus, které jsme si zavlekli z Asie. Nikdy dřív totiž po světě necestovalo tolik lidí, materiálu, zboží či zvířat. A kvůli tomuto gigantickému přesunu všeho možného si zavlečeme všude všechno. Teď jsme si třeba do Evropy zavlekli výše zmíněné invazní druhy komárů, a dokonce je v rámci občanské vědy se zapojením škol i veřejnosti začínáme sledovat i u nás. Už koncem loňského roku jsme měli z několika míst v republice záznamy o jejich výskytu. I do budoucna nás zajímá, jak nás tyto invazní druhy postupně obsazují.
Ohledně invazních druhů parazitů reaguje česká veřejnost zejména na situaci kolem včely medonosné, kterou již delší dobu kromě bakteriálních a virových infekcí drtí roztoč kleštík, působící varroázu (celosvětově nejrozšířenější a nejzávažnější onemocnění včel, pozn. red.), který sem byl zavlečený z Dálného východu sice už dávno, avšak jeho množství se pořád zvyšuje. Poslední zemí, která jím byla nedotčená, byla Austrálie. Ovšem i tu kleštíci definitivně dobyli, když loni Australané po zničení cca čtyřiceti tisíc úlů prohlásili, že další boj je marný.
Přijde mi neuvěřitelné, jak jsou někteří paraziti rafinovaní a že některé druhy motolice ke svému prospěchu ovlivňují i chování hostitele.
Hlavním motorem evoluce je snaha přežít a zanechat po sobě potomstvo. Schopnost parazitů se adaptovat souvisí mimo jiné s tím, že mají obrovskou množivost a produkují gigantické množství potomků – například vajíček –, takže prostředí je jich doslova plné. Většina potomků má ale smůlu a v 99,999 procentech případů nedokončí svůj životní cyklus. Jenže právě kvůli tomu, že je jich tolik, občas nějakou tu skulinku najdou a objeví možnost, jak se přizpůsobit a zvýšit šanci na přežití. A jednou z těchto možností je i manipulace hostitelem, mezihostitelem nebo přenašečem takovým způsobem, aby dokončili svůj cyklus a zanechali za sebou ještě více potomků. V podstatě je to statistika, nejde o žádný promyšlený plán. Ta čísla si dokážou představit snad jen matematici a fyzici, ale ne normální lidé – evoluce má za sebou miliony let a triliony pokusů, takže není divu, že občas to parazitům prostě vyjde.
Michal Sváček, MAFRA

doc. RNDr. Jan Votýpka (51), Ph.D.
* Vystudoval biologii se zaměřením na parazitologii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy.
* Zabývá se výzkumem parazitů a dalších patogenů přenášených krev sajícím hmyzem.
* Je (spolu)autorem více než sto padesáti vědeckých pojednání a několika knih a knižních kapitol. Kniha O parazitech a lidech, které je hlavním autorem a editorem, získala v roce 2019 v soutěži Magnesia Litera cenu Litera za naučnou literaturu.
* V současnosti je parazitologem a vysokoškolským pedagogem na katedře parazitologie PřF UK a zároveň vědecky působí v Parazitologickém ústavu Biologického centra Akademie věd ČR v Českých Budějovicích.