Zombie octomilka. Kredit: Carolyn Elya.

Jak dnes mnozí vědí díky postapokalyptickému hororovému seriálu a stejnojmenné počítačové hře „The Last of Us,“ existují parazitické houby rodu Cordyceps (či Ophiocordyceps), česky housenice (housenec), které dovedou nestvůrně manipulovat se svými hostiteli a dovést je tím k záhubě.

Ve skutečnosti známe celou řadu dalších hub i dalších typů parazitů s touto mrazivou schopností manipulaci mysli oběti. Vyskytují se všude kolem nás a klidně je můžete míjet při procházce krajinou. Jedním z takových „zlovolných“ manipulátorů je i všudypřítomná hmyzomorka muší (Entomophthora muscae), která napadá mouchu domácí a mnoho dalších druhů much a mušek, včetně populární octomilky (Drosophila).

Carolyn Elya. Kredit: C. Elya.

Přesto všechno jsme doposud nevěděli, jak to vlastně manipulátorské houby dělají. Jaké loutkářské triky na mouchy používají. Pozoruhodný průlom přináší studie odborníků americké Harvard University pod vedením Carolyn Elyaové, která sebe sama nazývá zombioložkou. Podařilo se jim poodkrýt molekulární a buněčné mechanismy, díky nimž je hmyzomorka pánem života nebo spíše smrti much.

Mouchy ovládané hmyzomorkou krátce živoří a pak zvláštním způsobem spáchají sebevraždu. Jde o chování zvané „summiting,“ kdy nakažená moucha vyleze na vyvýšené místo, přilepí se sosákem k podkladu, zvedne křídla jako by vzlétala a zemře. Pro houbu je to nesmírně výhodné, protože se pak její výtrusy mohou snadno šířit s větrem.

Zmanipulované octomilky. Kredit: Carolyn Elya.

O hmyzomorce muší se občas uvažuje jako o prostředku pro biologický boj proti škůdcům. Problém je v tom, že hmyzomorka je ve skutečnosti dost choulostivá a její šíření na nové hostitele není úplně snadné. Elyaová ale dokázala vytvořit fungující laboratorní model, v němž hmyzomorka ovládá zombie octomilky.

Jde o fascinující a unikátní výzkum. O summitingu jsme věděli u řady různých druhů. Výzkum ale doposud probíhal prakticky jen na již mrtvých mouchách. Nikdo zatím neviděl, co dělají nakažené mouchy poslední hodiny svého životy. Elyaová to dokázala. A nejen to, s kolegy prozkoumali zombie mouchy pokročilými molekulárními metodami. Díky tomu identifikovali geny a neurony octomilek, které se podílejí na destruktivním summitingu.

Zjistili, že fatální chování zmanipulovaných octomilek není žádné běžné lezení. Je to doslova erupce lokomotorické aktivity, která vybuchne asi dvě a půl hodiny před smrtí octomilky. Houba k manipulaci zneužívá některé neurony octomilky, včetně cirkadiánních neuronů, a také neurosekreční systémy. Také se ukázalo, že u octomilek kvůli infekci dochází ke značnému narušení bariéry oddělující mozek od krve hmyzu, tedy hemolymfy. To naznačuje, že houba manipuluje s využitím molekul v hemolymfě, které by zřejmě za normálních okolností bariérou neprošly.

Pořádný výzkum ďábelských loutkářů teprve začal. Není jasné, o jaké molekuly jde ani, jestli je produkuje houba nebo moucha. Otázek se nabízí spousta. Jádro mechanismu manipulace obětí zůstává skryté. Ale už trochu vidíme pod pokličku.

Video: Video protocol for propagating Entomophthora muscae in living Drosophila

Literatura

Harvard Gazette 18. 4. 2023.

Genetics and Genomics Neuroscience online 15. 5. 2023.