Jak včely imunizují svá miminka?  
Mladé včely dokáží být vůči některým z chorob, které se v jejich okolí vyskytnou, odolné. To ale znamená, že je na riziko museli nějak připravit rodiče a imunitu na ně přenést. Jenže tu je problém. Přes velkou snahu se nikomu nepodařilo nějaké protilátky u včel zjistit.

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.

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

Datum: 03.08.2015
Tisk článku

Včely - Friedenthal Meelis
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 251 Kč
cena: 215 Kč
Včely
Friedenthal Meelis
Související články:

Kukaččí včely     Autor: Josef Pazdera (11.09.2012)
Jak se včely rozhodují čím budou?     Autor: Josef Pazdera (18.09.2012)
Včely s rostlinami komunikují pomocí elektrického pole     Autor: Josef Pazdera (22.02.2013)
Virus přeskočil z rostliny na včely     Autor: Josef Pazdera (22.01.2014)
Vedci hlbšie porozumeli včelej mikroflóre     Autor: Zuzana Hroncová (29.04.2015)



Diskuze:

Radka Sladká,2015-08-03 12:00:27

Tak to nechápu :-) Článek popisuje jak se vitellogenin v těle včely účastní na spuštění obranné reakce. Dále, že je obsažen v krvi královny a také jejich vajčcích. Takže nová malá včela je ve vajíčku obklopena vitellogeninem své matky, který v těle královny uměl spustit obrannou reakci. Možná chápu pomalu, ale jak se tedy spouští obranná reakce v těle mladé včely ? Ta má přece svůj vlastní vitellogenin, vyráběný na základně její vlastní DNA. A ne vitellogenin od matky. Taky není jasné ( alespoň mě to není jasné :-)), jestli se vitellogenin učí navazovat na patogeny během života včely, nebo jestli to umí už od "výroby".

Odpovědět


Re:

Eliska Hejdova,2015-08-03 15:29:51

No vždyť to v článku píší, že vitellogenin se váže na specifické receptory patogenů i u ryb. Takže jinak řečeno - umí to od přírody. No a sama píšete, že když to umí v těle matky, tak to ten předaný umí i v těle potomků. Je to vlastně stejné, jako když mateřským mlékem dostane dítě protiátky imunoglobuliny. Ten vlastní vitelogenin pak má tendenci podléhat mutacím, takže na úrovni potomstva, při setkání s jiným patogenem pak probíhá selekce na úrovni jedinců.

Odpovědět


Re: Re:

Radka Sladká,2015-08-03 16:19:18

Ne ne, ani teď to není jasné :-) Pokud je to jak píšete:

"umí to od přírody. No a sama píšete, že když to umí v těle matky, tak to ten předaný umí i v těle potomků. Je to vlastně stejné, jako když mateřským mlékem dostane dítě protiátky imunoglobuliny",

pak vitellogenin matky účinkuje ve včelím potomstvu jen dokud včelí potomci nespotřebují jeho zásoby. Pak už se malé včely musí spolehnout jen na vlastní vitellogenin. Proč se na něj ale nespolehnou rovnou, když ho jistě umí od malička produkovat a produkují ho ve stejné kvalitě, jako jejich zkušené matky ?( Pokud je tedy pravda, že se "vitellogenin váže na specifické receptory patogenů i u ryb. Takže jinak řečeno - umí to od přírody" )

Odpovědět


Re: Re: Re:

Vitek Prokop,2015-08-03 16:37:17

Nejspis proto, jako se zpocatku nespolehaji nasi novorozenci na svuj imunoglobulin, ale take vyuzivaji ten, ktery jim doda matka pres placentu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Radka Sladká,2015-08-03 17:24:38

No dle wikipedie jsou imunoglobuliny produkovány lymfocyty. To jsou buňky a předpokládám, že při styku s nepřítelem si zapamatují jak vypadal a jaké protilátky mají vytvářet. Lymfocyty dětí ovšem ještě nic nezažily a tudíž nic neumí. Tam je to logické, že jejich funkci dočasně převezmnou imunoglobuliny z mateřeského mléka. Ale vitellogenin to dělá pořád stejně. Nic se neučí. Nepotřebuje zkušenosti. Leda, že by ho mladé včely ještě neuměly tak rychle produkovat. Pak by mi to nakonec dávalo smysl. Děkuji všem zůčastněným za vysvětlení :-)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace