Život na toxických ostrovech
Půdy kontaminované těžkými kovy se zpravidla nacházejí v okolí důlních ložisek, skládek nebo továren. Méně se však ví, že podobně toxická stanoviště se v přírodě vyskytují i zcela přirozeně.
0x Biolog
Mnoho bakteriálních kmenů v životním prostředí je přirozeně odolných vůči antibiotikům. Rezistence u tzv. patogenních bakterií u lidí je však považována za moderní fenomén, který je poháněn (nad)užíváním antibiotik.
Velkým překvapením bylo proto zjištění, že některé na meticilin rezistentní linie zlatého stafylokoka (Staphylococcus aureus) se objevily u evropských ježků v období před rozšířením antibiotik v klinické praxi. Tyto rezistentní linie se následně šířily u místní populace ježků a mezi ježky a druhotnými hostiteli, včetně hospodářských zvířat a lidí.
Vznik rezistence u ježků souvisí s osídlením ježčí kůže dermatofytem Trichophyton erinacei. Jedná se o plíseň, která napadá kůži a její deriváty. Tato plíseň pak na ježcích produkuje dva typy β-laktamových antibiotik, mezi která patří i penicilin. Výskyt těchto antibiotik na kůži tak poskytuje přirozené selekční prostředí, ve kterém mají kmeny na meticilin rezistentního zlatého stafylokoka výhodu oproti senzitivním kmenům, které nejsou odolné vůči antibiotikům.
Na meticilin rezistentní bakterie jsou obzvláště problematické při rozšíření v nemocničních zařízeních, kde mohou oslabovat hospitalizované pacienty a pooperačními ranami či jinými způsoby jim pronikat do těla a prodlužovat rekonvalescenci. Přestože je zlatý stafylokok obávaným patogenem, je u části lidské populace taktéž součástí přirozeného kožního mikrobiomu. Imunitní systém jej hravě dokáže udržet pod kontrolou, problém nastává při vychýlení rovnováhy a přemnožení stafylokoka. V takovém případě může dojít k infekci.
Výsledky rozsáhlé studie, která vznikala v průběhu minulých let a na které se podíleli i čeští vědci, naznačují, že se rezistence vůči meticilinu vyvinula v období před objevem antibiotik lidmi jako koevoluční adaptace zlatého stafylokoka na mikrobiom ježků infikovaných plísní, která produkuje antibiotika. Tento výzkum se mohl uskutečnit jen díky rozsáhlé aktivitě mezinárodního týmu zajišťující vzorkování stěrů z kůže u téměř 300 ježků z celé Evropy a Nového Zélandu, kam byli ježci v průběhu 19. a 20. století zavlečeni z Británie. Výskyt rezistence i na Novém Zélandu pak byl pro výzkum velmi zásadní a pomohl nadatovat dobu, kdy se rezistence u ježků vyvinula.
Tento objev nicméně nebyl jednoduchý, předcházelo mu sekvenování genomů stafylokoků, biogeografické analýzy získaných dat, biochemické analýzy antibiotik i mikrobiologické testování rezistence jednotlivých kmenů. V analýzách byli zahrnuti i ježci z České republiky, kde se výskyt rezistentních kmenů potvrdil u obou druhů ježků, kteří se na našem území vyskytují. Nejvyšší podíl rezistentních bakteriálních linií u ježků se však vyskytuje ve Skandinávii a Velké Británii. V Dánsku a Švédsku nese rezistentní linie více než 60 % ježčí populace.
Evoluce klinicky relevantních genů rezistence vůči antibiotikům u divokých zvířat a propojenost přírodních, zemědělských a lidských ekosystémů ukazují, že použití přístupu „Jedno zdraví“ (One Health) je klíčové pro naše porozumění a zvládání rezistence vůči antibiotikům, která je jednou z největších hrozeb pro globální zdraví, potravinovou bezpečnost a rozvoj. Princip „Jedno zdraví“ nám pomáhá uvědomit si, že jsme součástí přirozených ekosystémů, které s námi obývají ostatní živočichové, a vzájemně jsme velmi úzce propojeni.
V poslední době vzbudily pozornost nově vzniklé zoonózy, které často souvisí s ničením přírodního prostředí. Například přenos eboly na lidi z kaloňů souvisí s rozsáhlým kácením pralesů v Africe, přenos koronavirových onemocnění, jako je SARS a covid-19, byl zase pravděpodobně zapříčiněn destrukcí ekosystémů a využíváním divokých zvířat ke konzumaci v přelidněné Asii. Ježci se dostali do blízkosti lidí v Evropě poté, co jsme zničili polootevřenou parkovitou krajinu, která byla tvarována velkými kopytníky a šelmami a kterou se v současnosti snaží ochranáři opět oživit.
Tato i další publikované studie ukázaly, že jsou ježci přirozeným rezervoárem na meticilin rezistentních kmenů zlatého stafylokoka. Není to však jediný lidský patogen, který mezi ježky cirkuluje. V minulosti byl u ježků zaznamenán výskyt např. bakterií z rodů Borrelia, Anaplasma, Salmonella či viru klíšťové encefalitidy. Právě u klíšťaty přenášených patogenů se zdá, že jsou ježci rovněž jejich významnými rezervoáry.
To ovšem neznamená, že se máme ježků bát. Většina infekčních onemocnění, která cirkulují v lidské populaci, byla na lidi přenesena ze zvířat v minulosti a v současnosti k přenosu ze zvířat dochází v měřítkách celé planety a dlouhých časových období. Pravděpodobnost přenosu nemoci z myši, ježka nebo netopýra žijících na vaší zahrádce je proto při běžných hygienických standardech západní společnosti téměř nulová.
Barbora Černá Bolfíková, Pavel Hulva
Foto v záhlaví: Stafylokok rezistentní na meticilin (MRSA) byl přítomen u ježků zhruba od roku 1800 (od nástupu průmyslové revoluce), tedy dlouho předtím než se toto antibiotikum objevilo na trhu (1959). Foto Petra Hulvová
Půdy kontaminované těžkými kovy se zpravidla nacházejí v okolí důlních ložisek, skládek nebo továren. Méně se však ví, že podobně toxická stanoviště se v přírodě vyskytují i zcela přirozeně.
0x Biolog
Zrod krásných zelených tektitů, nalézaných především v jižních Čechách a na jižní Moravě, proběhl za velice dramatických okolností na západě dnešního Bavorska.
0x Geolog
Je to hrozně jednoduché, stačí se zaregistrovat, vyplnit o sobě všechny údaje a my ti pošleme Kartu přírodovědce s tvým jménem, na kterou můžeš čerpat mnoho výhod.
Katalog pro učitele je nabídkový systém, kde si zaregistrovaný učitel může zapůjčit odborné přístroje, objednat praktická cvičení nebo přednášky pro studenty.