Tisíce let zmrzlá půda není jen zásobárnou ledu a dávných ostatků. Ukrývá také mikroorganismy a jejich genetickou výbavu, která vznikala dávno před érou moderní medicíny. Nová studie ukazuje, že součástí tohoto „zamrzlého archivu“ jsou i geny spojené s odolností vůči antibiotikům. A případ antraxu na Sibiři ukázal, že některé patogeny mohou po rozmrznutí skutečně znovu představovat problém.
Když se mluví o tajícím permafrostu, obvykle se řeší metan, oxid uhličitý nebo změny arktické krajiny. Méně viditelnou součástí problému je ale svět mikroorganismů, který byl po tisíce let uzavřený ve zmrzlé půdě.
Právě na něj se zaměřili autoři nové studie zveřejněné v časopise Scientific Reports. Prozkoumali půdu z oblastí permafrostu na Aljašce a ve Švédsku a hledali v ní takzvané geny antibiotické rezistence. Ty mohou bakteriím umožnit přežít působení různých antibiotik.
Výsledek není důkazem, že se z tající půdy vynořují „superbakterie“. Je ale důležitým připomenutím, že antibiotická rezistence není výhradně výdobytkem moderní doby. Mikroorganismy se s látkami, které dokážou zabíjet nebo brzdit jiné bakterie, setkávaly v přírodě dávno předtím, než lidé začali vyrábět penicilin.
Rezistence je mnohem starší
Pojem „antibiotická rezistence“ může znít, jako by vznikl teprve v době, kdy člověk začal používat antibiotika. Evoluce je ale mnohem starší. Bakterie spolu po miliony let soupeří o prostor a živiny. Některé produkují látky, které potlačují konkurenci, jiné si zase vyvinuly mechanismy, jak podobným látkám odolávat. Geny spojené s rezistencí proto vědci nacházejí i v prostředích, která nikdy nebyla vystavena moderním antibiotikům.
Permafrost je v tomto směru mimořádně zajímavý. Jeho hlubší vrstvy mohou zůstávat zmrzlé po tisíce let a uchovávat biologický materiál z doby, kdy dnešní ekosystémy vypadaly jinak. Právě v těchto vrstvách vědci našli rozmanitý soubor genů spojených s odolností vůči různým skupinám antibiotik. Při oteplování Arktidy se přitom mění podmínky, v nichž tyto mikroorganismy žijí, a staré genetické informace se mohou dostávat do současných ekosystémů.
Důležitá je ale jedna věc: studie nepřinesla důkaz, že samotné rozmrazování automaticky zvyšuje antibiotickou rezistenci. Po laboratorickém rozmrazení se množství těchto genů na jednotlivých místech chovalo různě – někde zůstalo podobné, jinde dokonce kleslo.
Co je antrax?
Antrax je závažné infekční onemocnění způsobené bakterií Bacillus anthracis. Nejčastěji postihuje býložravá zvířata, například skot, ovce, kozy nebo soby. Na člověka se může přenést při kontaktu s nakaženým zvířetem, jeho tkáněmi či produkty, případně vdechnutím nebo požitím spor bakterie.
Bakterie vytváří vysoce odolné spory, které mohou v půdě přežívat dlouhou dobu. Právě ty představují infekční formu bakterie a mohou se po narušení půdy znovu dostat do prostředí. U lidí má antrax několik podob. Kožní forma je nejčastější a typicky začíná jako svědivý pupen, který se může změnit v černý vřed. Střevní forma vzniká po požití kontaminovaného masa. Plicní forma, která vzniká vdechnutím spor, je vzácná, ale nejzávažnější a může rychle vést k těžkým dýchacím potížím a šoku. Antrax se běžně nepřenáší z člověka na člověka. Při včasném rozpoznání se léčí antibiotiky; WHO zdůrazňuje, že rychlá diagnóza a správná léčba jsou zásadní.
Problém není jen teoretický
Jeden příklad toho, co může obleva udělat, ale svět už zná. V létě roku 2016 vypukla na ruském poloostrově Jamal epidemie antraxu. Postiženi byli především sobi a nákaza zasáhla také lidi. Podle tehdejších zpráv šlo o první takový výskyt v oblasti po desítkách let.
Jedním z vysvětlení byla mimořádně teplá sezona. V půdě měl po desetiletích či delší době rozmrznout uhynulý sob nakažený antraxem a do prostředí se mohly dostat spory bakterie Bacillus anthracis. Světová zdravotnická organizace později uváděla právě tento případ jako příklad možné souvislosti mezi táním permafrostu a opětovným výskytem starých patogenů.
Případ z Jamalu je důležitý právě proto, že ukazuje, že podobný mechanismus nemusí být jen hypotetický. Zároveň ale není důkazem, že se z každého starého mikroorganismu ukrytého v permafrostu po rozmrznutí stane hrozba pro člověka.
Scénář roku 2027: antrax, který putuje s ptáky
Německá nadace Stiftung Wissenschaft und Politik (SWP) zveřejnila v červnu 2024 modelový scénář nazvaný Pathogens from the Permafrost. Autoři v něm popisují fiktivní vývoj událostí, který vrcholí v létě roku 2027. V jejich scénáři se v ruské tundře kvůli rychlému tání permafrostu objeví nová varianta antraxu. Nezůstane ale na místě. Přenášet ji začnou migrující ptáci, kteří nákazu zanesou do dalších oblastí Arktidy a později také do zemí, kde tráví zimu. Zasažena jsou postupně volně žijící i hospodářská zvířata. Scénář pokračuje až k obavám z rozsáhlé nákazy zvířat, problémům s potravinovou bezpečností a možnému přenosu na člověka.
Nejde přitom o předpověď, že se něco takového v roce 2027 stane. SWP tento text výslovně představuje jako foresightový scénář – tedy modelovou situaci, která má ukázat, jak by podobná krize mohla vypadat a kde by narazila na slabiny mezinárodní spolupráce. Autoři přitom vycházejí z reálné zkušenosti z roku 2016. Právě tehdejší sibiřská epidemie podle nich ukazuje, že návrat antraxu z prostředí zasaženého táním permafrostu není pouze abstraktní možnost.
Co všechno číhá pod ledem?
Permafrost není dokonale uzavřená časová kapsle. Jak půda rozmrzá, mění se její chemické i biologické podmínky. Mikroorganismy, které byly dlouho izolované, se mohou dostat do kontaktu se současnými mikroorganismy, rostlinami i živočichy. Nejde přitom jen o to, zda někde přežije dávná bakterie. Pro vědce je důležité také sledovat, jak se po rozmrazování mění celé mikrobiální společenstvo a zda se staré genetické informace mohou dostávat do současných ekosystémů.
Právě tady zůstává řada otázek otevřená. Zatím není jasné, jak velká část genů antibiotické rezistence nalezených v permafrostu má skutečný význam pro lidské zdraví ani zda by se některé z nich mohly dostat do bakterií způsobujících onemocnění. Jedno je ale jisté: čím rychleji permafrost mizí, tím rychleji se mění prostředí, které bylo po tisíce let ukryté pod povrchem. A vědci teprve zjišťují, co všechno v něm zůstalo.
Zdroj: who.int, nature.com, pmc.ncbi.nlm.nih.gov, nationalacademies.org, swp-berlin.org
Sdílet
Mohlo by vás zajímat
Nejnovější
ŽIVĚ Rusko v noci podniklo další útoky. Ukrajina hlásí tři mrtvé a několik zraněných
Rusko v noci na sobotu opět zaútočilo na ukrajinská města: dva mrtvé a jednu zraněnou ženu si vyžádal ruský útok na Záporoží, jeden člověk byl zabit při útoku na Kryvyj Rih, v Oděse je 16 zraněných, informují ukrajinské úřady. Na západě Ruska ukrajinský dron zaútočil na auto, na místě zahynula žena, další tři lidé, včetně dítěte, vyvázli se zraněním, tvrdí krizový štáb Belgorodské oblasti.
Žije v utajení, s bodyguardy, a nevidí rodinu. Přesto tvrdí: Ukrajinu nezradím!
Rusové ho podle německých bezpečnostních složek chtějí zabít novičokem. Žije proto na utajených místech, nepřetržitě ho chrání osobní strážci a svou rodinu neviděl už řadu měsíců. Německému zbrojaři Stefanu Thumannovi změnila život hrozba atentátu. Přesto odmítá přestat dodávat zbraně Ukrajině. Šéf společnosti Donaustahl navíc tvrdí, že Rusko už proti Německu vede skutečnou válku.
„Může být z mé země.“ Historik vyřkl soud nad Evropou. Přichází nový vyjednavač míru?
Britský historik Mark Galeotti v pořadu Spotlight říká, že schůzka amerických vyslanců Steva Witkoffa a Jareda Kushnera s Vladimirem Putinem a Volodymyrem Zelenským vyvolala velká očekávání. Posouvají se ovšem jednání o míru? Ptá se. „Upřímně si myslím, že jde spíše o divadlo,“ míní. Zároveň naznačuje, kdo může mít vliv na jednání za Evropu. A řekl, jak má kontinent bojovat proti ruským akcím.
„Ten systém změníme.“ Magyar vytáhnul proti homofobnímu dědictví Orbána
Maďarská vláda změní zákon přijatý v roce 2020 tehdejší vládou Viktora Orbána, který fakticky zakazoval adopci dětí stejnopohlavními páry. Podle agentury Reuters to v sobotu oznámil maďarský premiér Péter Magyar. V Maďarsku byla adopce homosexuálními a lesbickými páry možná do konce roku 2020, pokud jeden z partnerů podal žádost jako svobodná osoba.
Dřinu v horách Hirt ustál, v královské etapě se blýskl šestým místem
Španělský cyklista Enric Mas udržel v předposlední 20. etapě Vuelty červený trikot lídra a pouze nedělní rovinatý úsek s cílem v Granadě ho dělí od celkového triumfu. Český vrchař Jan Hirt dojel v královské etapě šestý a zaznamenal nejlepší výsledek v letošním ročníku. Z vítězství se radoval šestatřicetiletý Španěl Mikel Landa.