Protilátky v krvi, jako je máme my, obratlovci, a kterými svými imunitními zkušenostmi chráníme své potomky, hmyz nemá. Když tedy včely nemají protilátky - nosiče imunologické paměti, tak jsme nabyli dojmu, že jsou o tento přirozený způsob obrany ochuzeny. Jenže pokusy s umělým vystavováním včel provokujícím antigenům a následná reakce potomstva, svědčily o něčem jiném. Něco, co umí rozpoznávat povrchové struktury na bakteriích a plísních a co při setkání s nimi spustí uvnitř včelích buněk obrannou reakci, tu být muselo.

Zvětšit obrázek

Jeden z kroků, který vedl k odhalení funkce vitellogeninu (proteinu vaječného žloutku) bylo jeho zjištění ve včelí „krvi“ (hemolymfvě).

Pokusy na dospělých včelách ukázaly, že fragmenty patogenních mikroorganismů navázané na další molekuly přechází přes střevo do plazmy (hmyzí krve) a odtud  se dostávají do tukových tělísek v zadečku a havě, struktur odpovídajících funkčně našim játrům. Byly detekovány i ve vyvíjejících se vajíčkách. Tam se nejspíš dostávají spolu s tukovými kapičkami. Ale ani tento poznatek nic neřekl o tom, jak je reakce na nebezpečný patogen spouštěna a co je tím, čemu odborníci říkají elicitor. 
Pojmem elicitor si biologové zavedli k označování látek, které startují syntézu jiné molekuly uvnitř organismu. Podobají se úlohou hormonům ale hormon to není. Hormon je produktem organismu určeným k aktivaci biochemických změn, často i na jiném místě, ale většinou spouští reakci u stejného organismu.

Heli Salmela, první autorka studie, Centrum excelence biologických interakcí, University of Helsinki, Finsko

Elicitory jsou vnější signální aktivátory startující tvorbu příslušné molekuly, ale na rozdíl od hormonů, nejsou vytvořeny organismem, který žádanou látku (reakci) produkuje. Jsou zkrátka odjinud.
Finsko americký tým látku, která zprostředkovává rozpoznání patogenu u včel a hraje roli elicitoru, odhalil. Paradoxně jí celých patnáct let měli vědci na očích. Je jí starý známý vitellogenin. Protein, který je součástí včelí krve a vaječných žloutků a to nejen u včel.  Na včelí potomstvo tak přirozenou ochranu přenášejí včelí královny při tvorbě vajíček. 

Kdyby se bývali byli včelí badatelníci porozhlédli trošku stranou, třeba ke kolegům, co zkoumají ryby, tak si mohli ušetřit řadu let práce. Vitellogenin totiž není jen specifikou hmyzu. U ryb a jejich vajíček, je již delší dobu je známo, že se váže na lipopolysachardidy, peptiglykany, které jsou součástí bakteriálních stěn celé řady bakterií a plísní a že v ochraně před nimi, se u ryb angažuje. Po bitvě je ale každý generál a tak vlastně bychom měli být rádi, že už konečně víme, jak to funguje i u včel.

Za svou imunitu vděčí včelí larvy a mlaďušky královně. Ochranu jim dává do vínku prostřednictvím bílkoviny vitellogenin. Kredit: Christofer Bang

Nový poznatek by se dal zjednodušeně popsat nejspíš tak, že když patogenní bakterie svým specifickým peptidoglykanem narazí do elicitoru a zapadne do něj jako klíč, ten se otočí a předá svým druhým koncem přes membránu echo dovnitř buňky, že čas lelkování skončil a obrané mechanismy začnou konat, co mají v náplni práce.  K čemu je takový poznatek dobrý? Jednak nám říká, že funkce proteinu, který je stavební látkou pro  vaječný žloutek (jeho lipoproteiny a fosfoproteiny) není jen záležitost výživy. Vitellogeninu má kromě své role budovatelské (stavební a spotřební materiál) ještě vedlejšák. Tím je přenos mezigenerační imunologické paměti. Závisí na něm ochrana potomstva před patogeny. Gen pro protein vitellogenin se vyznačuje tím, čemu se v DNA říká „hotspot“ - horké místo podléhající častým mutacím. Mnohé zmutované formy tohoto genu (alely) pak umožňují pozitivní selekci. V podstatě tedy jde o systém, který zajišťuje hmyzu podobnou obranu, jakou matky obratlovců zajišťují předáváním protilátek a čemu se říká adaptivní imunita.

Vědci doufají, že by jejich poznatek mohl přispět k novým formám „imunizace“ včel. Snad budou mít pravdu, protože jinak za nějaký čas budeme med vyvažovat zlatem. V Severní Americe klesly počty včel v porovnání s rokem 1947 o závratných 59 procent. U nás dlouhodobé stavy včel od r. 1985 spadly o více než čtvrtinu. Jen letošní nepříznivá zima si připsala na vrub úbytek celé pětiny včelstev. Nechceme ale být jen nositeli špatných zpráv. Ta lepší je, že Čína a Argentina letos hlásí u včel nárůst.  

Literatura

Heli Salmela, Gro V. Amdam, Dalial Freitak.:Transfer of Immunity from Mother to Offspring Is Mediated via Egg-Yolk Protein Vitellogenin,PLOS Pathogens,July 31, 2015. DOI: 10.1371/journal.ppat.1005015