Samotářské vosy květolibové používají antibiotika 68 milionů let

Objev penicilinu před 90 lety a následné zavádění antibiotik do léčby bakteriálních infekcí vedlo k dramatické proměně lidské medicíny. Nějaký čas to pěkně fungovalo, ale pak se začaly objevovat rezistentní kmeny bakterií. V dnešní době už čelíme celé řadě multirezistentních infekcí, které ohrožují zdraví a nezřídka i život pacientů. Rozvoj rezistence je přitom důsledkem rychlých evolučních procesů, kterými bakterie reagují na změnu situace v prostředí. Nemusí to tak ale být vždy.

Tým německých vědců z Johannes Gutenberg-Universität Mainz v Mohuči a Max-Planck-Institut für chemische Ökologie v Jeně nedávno zjistil, že samotářské včely květolibové takové problémy s antibiotiky nemají. Pokud je měli, tak je vyřešili zřejmě už hodně dávno.

Ukázalo se totiž, že květolibové používají antibiotika proti plísním ve svých hnízdech, už asi 68 milionů let. Klíčem k jejich úspěchu je podle všeho to, že se jejich zbraň proti plísním skládá až ze 45 různých složek u jednoho druhu květolibů. Jak se zdá, tento antibiotikový koktejl používají ve stabilním složení už asi velice dlouho.

Květolibové jsou samotářské včely, které se specializují na lov včel. Když uloví včelu při práci na květu nebo po cestě do úlu, tak ji ochromí žihadlem a donesou si ji do hnízda, kde poslouží jako potrava pro potomstvo květolibů. Když se vylíhnou larvy květolibů, tak se živí ochromenou včelou a poté přečkají zimu hibernací v kokonech. Při přezimování jsou larvy květolibů neustále ohrožené rychle rostoucími plísněmi, jejichž spory jsou všudypřítomné v půdě. Květolibové mají proto skvělou biologickou zbraň proti plísním, tedy účinný koktejl antibiotik.

Dospělé samičky květolibů si kvůli tomu v tykadlech pěstují bakterie aktinomycety rodu Stroptomyces. Tyto bakterie samička umísťuje do stěn buněk v hnízdě, kde se vyvíjejí její larvy. Když si pak larva přede kokon, tak do něj přitom zabuduje i bakterie. Bakterie pak vytvářejí antibiotikový koktejl, který jako ochranná vrstva chrání kokok i samotnou larvu před infekcí okolními plísněmi.

Tobias Engl z týmu Johannes Gutenberg-Universität Mainz a jeho kolegové zjistili, že tento symbiotický vztah mezi květoliby a streptomycety existoval již v období křídy před 68 miliony let, kdy ještě po Zemi běhali velcí dinosauři. Zároveň je překvapilo, že antibiotický koktejl, který s takovým úspěchem květolibové používají proti plísním, se za tu velice dlouhou dobu zřejmě příliš nezměnil. Všechny studované druhy květolibů totiž používají velice podobné koktejly antibiotik.

Vědci očekávali, že si symbionti květolibů, tedy streptomycety, za 68 milionů let vyvinou nějaké nový typy antibiotik, které by vylepšily jejich chemický arzenál. S upgradovaným arzenálem by pak květolibové, mysleli si původně badatelé, mohli čelit i novým nebo rezistentním plísním. Jenomže se ukázalo, že to tak není. Původní koktejl antibiotik, který streptomycety poskytly květolibům, byl zřejmě natolik účinný, že během milionů let evoluce nebylo nutné ho příliš měnit nebo vylepšovat.

Velmi významné zřejmě bylo, že koktejl antibiotik od počátku fungoval proti rozmanitým plísním. A jak se zdá, plísním se nepodařilo najít univerzální protizbraň. Badatelé se teď budou snažit zjistit, jestli bychom nemohli využít podobný přístup v medicíně.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

Původní zdroj:

PNAS online 14. 2. 2018

Sekundární zdroj:

Max Planck Institute for Chemical Ecology