Vědci v Česku budou mapovat léčebný potenciál pomalu rostoucích hub

Obr.  Aspergillus – houby z tohoto rodu jsou zdrojem enzymů používaných v pekařství.

Kde bychom byli bez penicilinu... 

Penicilin, jedno z prvních léčiv vyrobených z hub, naprosto změnil lékařství. „Obyčejná“ plíseň zachránila desítky milionů životů. Podobné zásluhy se připisují i další plísni – cyklosporinu A, jehož zavedení do praxe odstartovalo éru transplantační medicíny. Vrchol komerčního úspěchu látek izolovaných z hub pak představují statiny.

Cílem je zachytit patogen včas  

Účinky hub, jak známo, bývají nejen pozitivní. V domácím prostředí se nezřídka setkáváme s nevítanými dřevokaznými nebo mikroskopickými houbami, laiky běžně označovanými jako plísně, které mohou jak zachraňovat životy, tak zabíjet. Biologové se je učí znát a využívat k našemu prospěchu stále důkladněji.

Každý rok se podle lékařských statistik při sběru hub přiotráví zhruba 300 lidí, to je ale ve srovnání s mykotickými plísněmi menší problém. Ty mohou kontaminovat i potraviny – přísně se sleduje například aflatoxin, který patří mezi nejsilnější známé karcinogeny. Mikroskopické houby pak způsobují kožní či invazivní mykózy.

„Velkou hrozbou současnosti je migrace nových houbových patogenů, na které nejsme připraveni po stránce diagnostiky ani léčby. Příkladem je epidemie dermatofyty Trichophyton benhamiae přenášená morčaty, která způsobovala výrazné vyrážky zejména dětem,“ konstatuje garant začínajícího programu Mgr. Miroslav Kolařík, Ph.D. V tomto konkrétním případě² vědci nicméně včas patogen odhalili a předali informace praktickým lékařům.

Nově příchozí druhy jsou nejdříve velmi vzácné a skryté v davu našich domácích patogenních druhů. K jejich objevu by normálně došlo až během epidemické fáze, kdy už jsou naopak tak rozšířené, že není možné zastavit jejich šíření. Průběžná epidemiologická studia by tak měla umožnit zachycení nového patogenu včas a vyvinout metody pro jeho detekci a léčbu.

Složitá kultivace komplikuje studium

Říše hub stále představuje slibný zdroj nových léčiv, chemické látky těchto organismů jsou stabilní a mají často široké spektrum účinků. Většina ale zůstává nepopsána. V laboratoři lze totiž houby pěstovat velmi obtížně – je třeba vytvořit směs živin, která je optimální pro růst daného druhu, u mnohých z nich však tyto podmínky nejsou známy. V prostředí laboratoře je pak nelze pěstovat vůbec nebo rostou pomalu a produkují jen málo přírodních látek. Podle doktora Kolaříka to velmi ztěžuje jejich studium, a tak se většina prací o chemických látkách z hub dělá na rychle rostoucích plísních.

Obr.  Geosmithia rufescens – tento symbiont kůrovců je jedním z více než šedesáti nových druhů hub popsaných v Mikrobiologickém ústavu AV ČR. Bez mikroskopu a možnosti kultivace na agarových plotnách nemá běžný člověk možnost plísně spatřit v jejich plné kráse a různorodosti.

Cílem zmíněného projektu je mimo jiné optimalizovat růstové podmínky a zaměřit se na pomalu rostoucí skupiny hub. „Chemická struktura nových sloučenin bude stanovena pomocí nejmodernějších metod a nové látky budou testovány na řadě biologických systémů. Budeme hledat využití nových látek pro léčbu nádorových či neurodegenerativních onemocnění, bakteriálních, mykotických a parazitárních infekcí, které postihují lidi i rostliny,“ uvádí Miroslav Kolařík.

Výzkumný program začíná letos, potrvá do roku 2028 a propojí 7 pracovišť Akademie věd ČR a 7 dalších institucí včetně Univerzity Karlovy a zdravotnických zařízení. Vědecké týmy také připraví první česky psaný „Velký atlas mikroskopických hub“ a budou monitorovat i houby v ovzduší ve školních budovách.

(jas)

Zdroje:
1. Pomocník i hrozba. Na neznámé houby se zaměří odborníci různých profesí. Mikrobiologický ústav AV ČR, 31. 1. 2024. Dostupné na: https://mbucas.cz/novinky/pomocnik-i-hrozba-na-nezname-houby-se-zameri-odbornici-ruznych-profesi
2. Vědci popsali původce dětských infekcí kůže přenášených morčaty. Akademie věd ČR, 13. 1. 2021. Dostupné na: www.avcr.cz/cs/veda-a-vyzkum/humanitni-a-filologicke-vedy/Vedci-popsali-puvodce-detskych-infekci-kuze-prenasenych-morcaty
3. Čmoková A., Kolařík M., Dobiáš R. et al. Resolving the taxonomy of emerging zoonotic pathogens in the Trichophyton benhamiae complex. Fungal Diversity 2020; 104: 333–387, doi: 10.1007/s13225-020-00465-3.
4. Čmoková A., Kolařík M., Guillot J. et al. Host-driven subspeciation in the hedgehog fungus, Trichophyton erinacei, an emerging cause of human dermatophytosis. Persoonia 2022; 48: 203–218, doi: 10.3767/persoonia.2022.48.06.
5. Lysková P., Dobiáš R., Čmoková A. et al. An outbreak of Trichophyton quinckeanum zoonotic infections in the Czech Republic transmitted from cats and dogs. J Fungi (Basel) 2021; 25: 7 (9): 684, doi: 10.3390/jof7090684. 
6. Švarcová M., Větrovský T., Kolařík M. et al. Defining the relationship between phylogeny, clinical manifestation, and phenotype for Trichophyton mentagrophytes/interdigitale complex; a literature review and taxonomic recommendations. Med Mycol 2023; 61 (5): myad042, doi: 10.1093/mmy/myad042.

Čeká nás invaze nových houbových patogenů? Tři otázky pro doktora Miroslava Kolaříka

V souvislosti se zvyšujícím se výskytem dosud neprozkoumaných dermatofytů jsme se zeptali vedoucího Laboratoře genetiky a metabolismu hub z Mikrobiologického ústavu AV ČR Mgr. Miroslava Kolaříka, Ph.D., jak na tom jsme aktuálně a co lze očekávat do budoucna? A ve stručnosti jsme neopomněli ani další rizika spojená s houbami.

V roce 2020 proběhla epidemie dermatofyty Trichophyton benhamiae přenášené morčaty. Byl v současné době v naší populaci zaznamenán v epidemiologických datech nějaký výrazný vzestup i u jiných houbových patogenů?

Ano. Kromě Trichophyton benhamiae pozorujeme v posledních 5 letech velmi dobře dokumentovaný nástup dvou příbuzných dermatofyt. V první řadě je to T. erinacei přenášený ježky. Tento druh přenáší jak náš volně žijící domácí ježek západní a ježek východní, tak doma chovaný ježek bělobřichý. Naše populačně genetická studie ukázala, že kmeny izolované z lidí jsou jednoznačně přenášeny právě ježkem bělobřichým. Tedy i když se tato houba vyskytuje také na našich původních ježcích, není efektivně přenášena na lidi. Ježek bělobřichý je původem ze střední Afriky. V současné době je u nás chován jako oblíbený domácí mazlíček. Výskyt dermatofyt v chovech je bohužel mimo kontrolu Státní veterinární správy.

Další druh je T. quinckeanum, opět dermatofyt příbuzný T. benhamiae. Jeho přenašečem jsou volně žijící hlodavci (zejména myši), z nichž se přenáší na domácí kočky a psy. V současné době se předpokládá, že patogen se šíří často právě jen mezi kočkami a psy, bez nutnosti kontaktu s hlodavci.

Jiným kandidátem na nový patogen je T. mentagrophytes var. indotineae (často udáván jako T. indotineae), který je rezistentní vůči antimykotiku terbinafinu. Jeho šíření je dokumentováno v Indii, odkud se přenáší do celého světa, včetně Evropy. V rámci Evropy je dále dokumentován nárůst výskytu patogenních kmenů, které jsou rezistentní na stávající léčiva. Sem patří výskyt rezistence na terbinafin u stávajících patogenních druhů T. mentagrophytes a T. rubrum. Rovněž zaznamenáváme rezistenci u druhu Aspergillus fumigatus, což je závažný původce invazivních mykóz u pacientů s oslabenou imunitou. Jejich výskyt v Česku je předmětem probíhající epidemiologické studie.

Očekává se zvýšený nárůst nových mykotických patogenů v souvislosti se změnou klimatu?

Změny klimatu jsou skutečně známou příčinou posouvání areálů živočichů a rostlin. V případě zoonotických onemocnění, tedy těch, které jsou přenášeny hmyzem, to má za následek také migraci nových patogenů. Dobře dokumentovaný je výskyt patogenů přenášených komáry s původním areálem jižně od našich hranic. V současné době si však nejsem vědom žádného mykotického onemocnění, které by jednoznačně mělo příčinu ve změně klimatu. Hlavní příčinou výskytu nových mykotických onemocnění je mezinárodní obchod a migrace obyvatelstva, dále nadužívání antimykotik (například v zemědělství), a s tím související šíření linií rezistentních vůči těmto látkám.

Na závěr jenom krátké odbočení od rizik spojených s okem neviditelnými houbami ke škodlivým faktorům prostředí u hub lesních. Je výskyt toxických látek v nich výrazně dán například lokalitou?

Houby v plodnicích přirozeně akumulují toxické prvky. Primární vliv na to má druh houby, známe takzvané přirozené akumulátory, které mohou mít vysoké koncentrace kovů, dokonce i v čistých lokalitách. Znečištěné prostředí nicméně vždy vede ke zvýšené akumulaci prvků v houbách. Protože jich nesníme tolik, nejsou rizika běžné konzumace závažná, ale vyhýbat bychom se měli druhům s vysokými koncentracemi kovů (například pečárce honosné, která akumuluje kadmium, nebo hřibu modračce s vysokými obsahy arzenu). A není také vhodné sbírat houby na kontaminovaných místech, zejména na výsypkách kovohutí, rudních haldách a podobných místech.

(jas)