Háďátko obecné (Caenorhabditis elegans).

Hledat sídlo deprese v lidském mozku je pro jeho složitost nad lidské síly. Proto se výzkumníci posledních 30 – 40 let snaží najít ho u hloupějších organismů. Oblíbili si háďátko obecné. Na rozdíl od jiných háďátek není parazit. Ke spokojenosti mu stačí agarová miska s bakteriemi. Zvláště sympatické na něm je, že celý životní cyklus  (od oplození do dospělosti) zvládne během tří dnů.  Pokusy s ním se tudíž neprodražují. Snese i nešetrné zacházení - přežilo i havárii raketoplánu. Neurologové si na nich cení ještě něčeho, že při pokusech nereptají a také že se už ví, kolik a kde mají neuronů. I když jich je pouze 302, mají už na kontě podíl na třech Nobelovkách.

Háďátka přežila havárii raketoplánu Columbia (Kredit: AP)

Před několika dny vyšla výzkumníkům ze Salkova institutu práce, v níž se tvrdí, že háďátka prožívají strach podobně jako my. Usoudili tak podle přirozených reakcí červíků. Mají své nepřátele, před nimiž utíkají jako o život. Nejspíš proto, že při setkání například s takovým hádětem jménem Pristionchus pacificus jim o život opravdu jde. Tak jako všichni, i tento predátor do svého okolí vylučuje produkty svého metabolismu. Složka zvaná sulfolipidy ho našemu háďátku prozradí. To se pak snaží lokalitu, kde to páchne krchovem, co nejrychleji vyklidit. Při svém plazení napíná všechny své síly, a reakce jeho neuronové sítě vědcům rovněž připomínají stav panické hrůzy. Je tu ale ještě jedna indicie. Při setkání s nepřítelem ani u červíka nejde jen o chvilkovou reakci. C. Elegans se ze šoku vzpamatovává dlouho a po celou tu dobu není schopen ani klást vajíčka. Prakticky to je analogická reakce s chováním myší. Těm také stačí pach kočičí moči, aby byly strachy bez sebe.

Kyselina gama-aminomáselná (kyselina γ-aminomáselná, GABA) je neurotransmiter v centrálním nervovém systému savců. Hraje důležitou roli při regulaci excitability neuronů v CNS. U háďátek je tomu podobně.

Nám lidem na panickou hrůzu dávají „doktoři na hlavu“ lék Zoloft. Výzkumníci ho proto předepsali i svým stresovaným háďátkům. Zda po něm někteří červíci také zvraceli, nebo dostali svědivou vyrážku, případně jim otékaly víčka, zpráva nehovoří, nicméně úzkost jim přípravek zahnal bravurně a to prostřednictvím působení na receptory GABA.

Červík (C. Elegans) vystavený sulfolipidům, které vylučuje jeho predátor (P. Pacificus). Rychle mění směr a volí úprk. Reakce je analogická lidskému strachu. Kredit: Amy Pribadi.

Jak jsme si již řekli, tak po setkání se sulfolipidem s červíky nebyla řeč a přešlo je i kladení  vajec. Ze šoku se zpamatovávali ještě hodinu poté, co už domnělou hrozbu ve svém okolí neměli. Signalizační dráhy aktivované během červího strachu se ukázaly být podobné těm, které úzkost aktivuje u složitějších organismů. Spolu s poznatkem, že po Zoloftu bázlivost červíků byla ta tam, to vědci vyhodnotili jako známky evoluční snahy osvědčené  nervové dráhy neměnit. Proto se nám podobné reakční vzory zachovaly z doby, kdy jsme my strunatci s háďátky měli společného předka.

Čtyři hlavní senzorické neurony háďátka (ASJ, ASH, ASI, a ADL).

To, co na lidech není dovoleno, lze červíkům provádět beztrestně, a tak se na nich podařilo zjistit, že detekci predátora má na starosti čtveřice neuronů (ASI, ASH, ASJ a ADL). Dva reagují na feromony predátora. Jeden má za úkol informovat o přítomnost glycerolu a poslední reaguje na přítomnost rizikové mědi. Podle autorů studie by nás nové poznatky měly dovést k pochopení záhady, proč u někoho Zoloft zabírá a u jiného ne.

Přípravek Zoloft je určen k léčbě deprese, úzkostných stavů, posttraumatických stavů, panických stavů a obsedantně – kompulsivních poruch, které nutkají k provádění neustálých rituálů.

Závěr

Strach a úzkost jsou mnohem starší vymyšleností přírody, než jsme si mysleli. I když původně šlo o výzkum neurologický, poznatky mají největší šanci najít uplatnění v zemědělství. C. Elegans není škůdcem, ale má mnoho příbuzných a ti už ničiteli úrody jsou, a to významnými a celosvětově.

Nový poznatek o vyvolávání strachu neškodnými molekulami směřuje k vývoji pesticidů, které by škůdcům kazily chuť na kladení vajíček. Jejich používání by bylo dlouhodobě udržitelné. Bude jich třeba a už brzo. V roce 2050 mají ke společnému světovému stolu přisednout další 2- 3 miliardy strávníků a nasytit je, to nebude jen tak.

Literatura

Zheng Liu, et al.: Predator-secreted sulfolipids induce defensive responses in C. Elegans. Nature Communications on March 19, 1128, 2018

Salk Institute