Jak blešivci porazili sami sebe

12. březen 2012
Blešivec druhu Gammarus roeselii - ilustrační foto

Při procházce po písečných březích Středozemního moře můžeme v jezírcích vody, jež tu zůstala po odlivu, pozorovat asi dvoucentimetrové korýše blešivce, náležející k druhu Gammarus insensibilis. Příslušníci jediného druhu vyznávají dvě zcela protichůdné životní strategie.

Někteří blešivci se při vyrušení nebo podráždění drží v hloubce u dna. Jiní ale rychle vyplouvají na hladinu a snaží se tam uchytit na nejrůznějších předmětech. Detailnější pohled odhalí příčinu tohoto rozdílu. Korýši vyplouvající na hladinu jsou nakažení parazitickou motolicí druhu Microphallus papillorobustus. Motolice se jim provrtala až do mozku. Blešivci, kteří se drží u dna, jsou zdraví.

Za obdobně „schizofrenní“ populací blešivců nemusíme putovat až k moři. Sladkovodní blešivec Gammarus lacustris, žijící v jezerech na severozápadě Evropy, se chová podobně. Zdraví jedinci se drží při dně. Blešivci nakažení vrtejšem Polymorphus paradoxus reagují na vyrušení úprkem k vodní hladině. Podivné na tom je, že vrtejši a motolice nejsou nijak příbuzní. Navíc každý cizopasník napadá svého hostitele jinak. Zatímco motolice má slabost pro nervový systém, vrtejšovi se daří pouze v tělní dutině blešivčího hostitele. Výsledky jejich působení jsou však prakticky shodné.

Když blešivec skáče, jak parazit píská

Zdravý blešivec se vyhýbá světlu a vyhledává tmu. Nakažený korýš naopak prchá ze tmy do světla. Zdravý blešivec hledá útočiště v hlubinách. Po nákaze parazitem však míří opačným směrem, proti zemské tíži. Na hladině se infikovaný blešivec přichytává na plovoucí předměty, a tím si zajistí, aby neklesl zpátky ke dnu. Cizopasník mění reakci blešivců na některé pachy. Například blešivec Gammarus pulex se vyhýbá vodě obsahující pachové látky uvolněné z těla ryb. Jedincům napadeným vrtejšem Pomphorhynchus laevis však voda s rybím pachem voní a neodolatelně je láká. K čemu je to všechno dobré?

Blešivci, kteří se pohybují po hladině, jsou nápadní. Je těžké je přehlédnout. Stávají se snadnou kořistí vodního ptactva i savců. Pochutnají si na nich třeba kachny, husy, ale i ondatry nebo bobři. Právě to vrtejši i motolice potřebují. Dokončí svůj vývoj pouze po přestupu do organismu obratlovců. Když paraziti donutí blešivce k nápadnému rejdění po hladině, jejich šance na kýženou změnu hostitele dramaticky vzroste.

Blešivec Gammarus lacustris

Šéfování pomocí nervových přenašečů

Podobných příkladů manipulace známe ze světa parazitů a jejich obětí celou řadu. Jak si ale parazit zajistí potřebný zvrat v chování hostitele? To odhalili vědci teprve nedávno. Blešivcům se v přítomnosti cizopasníka deformují nervové uzliny, které mají za úkol zpracovávat podněty z očí. Nejvíce jsou v uzlinách postiženy buňky, jež měly za úkol produkovat molekuly serotoninu. Serotonin slouží jako signál pro přenos vzruchů mezi jednotlivými neurony.

Mění se tedy chování blešivců úbytkem serotoninu? Kdepak. Právě naopak. V organismu nakaženého korýše je serotoninu přebytek. Jeho hladiny jsou zvýšené asi o polovinu. A právě nadmíra serotoninu vyvolává změnu v chování nakažených blešivců. Když vědci vpravili zdravým blešivcům porci serotoninu do nervových uzlin, začali se korýši chovat, jako kdyby byli nakažení cizopasníkem. Další výzkum odhalil u nakažených blešivců vzestup aktivity enzymů vyrábějících serotonin. Signální molekulu tedy neprodukuje parazit, ale jeho hostitel. Jenže jak, když jeho nervové buňky výrobu serotoninu omezily?

Serotonin nabídne hostitel

Blešivec nakažený cizopasníkem mobilizuje imunitní systém. Korýš útočí na parazita a cizopasník ze všech sil vzdoruje. Tenhle zápas nemá předem jasného vítěze. Někdy je atak imunitního systému úspěšný. Zdeptaný parazit se přestane vyvíjet, je izolován od okolních tkání a nakonec uhyne. Často však dokážou cizopasníci obrátit rozpoutanou imunitní bouři ve svůj prospěch.

Silná imunitní reakce nastartuje v nervovém systému oběti množení tzv. gliových buněk. Ty spustí zánětlivý proces, při kterém produkují celou řadu molekul. Vyrábějí například oxid dusnatý, kterým dokážou zahubit nejednoho vetřelce. Pokud parazit chemickému útoku odolá, začne se situace obracet v jeho prospěch. Zánětlivý proces nepůsobí jen na cizopasníka. Mění i fungování nervového systému blešivce. Například u něj vyvolá vzestup koncentrací serotoninu se všemi nám už dobře známými následky. Strategie cizopasníka je tedy prostá – nastartuje obrannou imunitní reakci v těle hostitele a pak už mu stačí jen vydržet. Blešivec zařídí zbytek – vyburcuje svůj imunitní systém, a tím sám sebe dovede ke změně chování, jež nahrává cizopasníkovi.

Spustit audio
autor: Jaroslav Petr