Svět je plný drobných tvorů, kterým chutnáme. Bakterie a viry jsou zjevnými padouchy, původci smrtících globálních pandemií a infekcí. Ale patogeny, se kterými jsme zatím nemuseli tolik počítat, jsou houby. Patogenní houby (Candida, Aspergillus, Cryptococcus a další) jsou notoricky známými zabijáky lidí s oslabenou imunitou. Zdraví se jich bát nemusí, protože naprosté většině nebezpečných hub se v teple lidského těla nedaří. To se ale může brzy změnit. Nová studie z lékařské fakulty Duke University ukázala, že zvýšené teploty způsobují u jednoho druhu houby nečekané změny. Jedná se o patogenní houbu známou jako Cryptococcus deneoformans neboli Kryptokokus tvárný. Tato houba zvyšuje své adaptační reakce, jak se zvyšují teploty. To zvyšuje počet genetických změn, z nichž některé mohou pravděpodobně vést k vyšší odolnosti vůči teplu a jiné možná k většímu potenciálu způsobovat nemoci.
Konkrétně vyšší teplo způsobuje, že se v DNA houby pohybuje a aktivuje více takzvaných transponovatelných elementů houby neboli pohyblivých genů. Ty se umí v DNA vmáčknout na jiné místo, což způsobí, že se geny houby chovají jinak. Výzkum byl publikován v Proceedings of the National Academy of Sciences. „Tyto pohyblivé geny pravděpodobně přispívají k adaptaci na prostředí během nákazy. A protože tepelný stres urychluje počet vznikajících mutací, mohl by se tento proces zrychlit,“ uvedla pro eurekalert.org Ph.D. Asiya Gusová z oddělení molekulární genetiky a mikrobiologie na Duke School of Medicine, která na studii pracovala.
Výsledky této studie jsou velice podobné tomu, co se odehrává v novém seriálovém hitu The Last of Us, který je natočen na motivy videohry, kde zpustošenou krajinu obydlují lidé, kteří jsou ovládaní parazitickou houbou cordyceps, jež se dokázala přizpůsobit teplu. Tato houba mění lidi v zombie. „To je přesně to, o čem mluvím. Kromě těch zombie,“ dodala Ph.D. Asiya Gusová. „Nejedná se o infekční nemoci v pravém slova smyslu. Houbami se nemůžeme nakazit navzájem. Ale spory jsou ve vzduchu. Spory hub vdechujeme neustále a náš imunitní systém je vybaven k tomu, aby s nimi bojoval,“ vysvětluje vědkyně. „Plísňová onemocnění jsou na vzestupu, hlavně kvůli tomu, že přibývá lidí s oslabeným imunitním systémem nebo základními zdravotními potížemi. Zároveň se patogenní houby mohou přizpůsobovat i vyšším teplotám oteplující se planety.“
Asiya Gusová pracovala v laboratoři se třemi pohyblivými geny, které byly u Cryptococcus deneoformans při tepelném stresu výjimečně aktivní. Zjistila ale, že nejméně dalších 25 genů by mohlo být vlivem tepla také aktivních. Vědkyně dále zjistila, že čím větší horko bylo, tím rychleji mutace přibývaly. Po osmi stech generacích růstu v laboratorním médiu byla míra mutací pohyblivých genů pětkrát vyšší u hub pěstovaných při teplotě 37 stupňů Celsia ve srovnání s houbami pěstovanými při 30 stupních Celsia.
Can anyone explain how this is possible? pic.twitter.com/RPNhRuhvFu
— OddIy Terrifying (@OTerrifying) January 24, 2023
Ukázalo se také, že tyto změny jsou větší a rychlejší u hub žijících v myších než v laboratorní kultuře. „Viděli jsme důkazy mobilizace všech tří transponovatelných elementů v genomu houby během pouhých deseti dnů od infikování myši,“ uvedla Gusová. Vědci se domnívají, že další výzvy spojené s přežitím u zvířete s imunitními reakcemi a dalšími stresory mohou vést k tomu, že geny budou ještě aktivnější.
„Je to fascinující studie, která ukazuje, jak může rostoucí globální teplota ovlivnit vývoj hub nepředvídatelnými směry. S oteplováním světa by se pohyblivé geny v půdních houbách, jako je Cryptococcus neoformans, mohly stát mobilnějšími a zvýšit genomické změny způsobem, který by mohl zvýšit jejich nakažlivost a odolnost vůči lékům. Je to další věc, které se musíme obávat v souvislosti s globálním oteplováním,“ uvedl Arturo Casadevall, vedoucí katedry molekulární mikrobiologie a imunologie na Johns Hopkins University.
Vědci doplnili, že výzkum bude i nadále pokračovat. Další fáze tohoto výzkumu se bude zabývat patogeny od lidských pacientů, kteří měli recidivující houbovou infekci.
