1. oldal

A parazita fajok az élővilág legsikeresebb élőlényei közé számítanak. Hatékonyságuk egyik titka, hogy többen közülük képesek a gazdaszervezetet példátlan precizitással manipulálni, vagyis egy bábművész ügyességével veszik rá a másik élőlényt, hogy az saját céljaiknak leginkább megfelelően viselkedjen. A túlélésért folytatott küzdelemben a legváltozatosabb stratégiákat vetik be, egyesek közülük öngyilkosságba kergetik gazdaszervezetüket, mások terméketlenné teszik a hatalmukba kerített élőlényt, megint mások pedig őket és utódaikat óvó, zombi testőrré alakítják azt.

Egy nemrégiben megjelenttanulmány szerint a malária kórokozója az említetteknél jóval kellemesebbnek tetsző, de nem kevésbé hatékony módszert alkalmaz az őt terjesztő szúnyogok manipulálására: a rovarokat kellemes citromillattal csalogatja a megfertőzött állatokhoz, hogy aztán a szúnyogok által új gazdatestre találhasson. A maláriát egysejtű paraziták, a Plasmodium nevű nemzetség négy fajának tagjai okozzák. A kórokozót a nőstény maláriaszúnyogok beleikben hordozzák, amíg az élősködő eléri a szaporodóképes kort, amikor a belek falán keresztülhatolva eljut a nyálmirigyekbe. Ha aztán a szúnyog megcsíp valamilyen élőlényt, a bőrbe hatoló szívókán keresztül némi nyál kerül át az áldozatba, és vele együtt a Plasmodium is új terepre talál.

Az egysejtű ezt követően megkezdi útját az új szervezetben. A vér révén a májba kerül, ahol a májsejtekbe behatolva elkezd osztódni. A máj megfertőzésével megkezdődik a Plasmodium életciklusának új szakasza: a képződő melozoid sejtek egy néhány hetes érési folyamat után ismét belépnek a vérbe, és a vörösvérsejteket kezdik megfertőzni. Azon sejteket, amelyekbe behatolnak, elpusztítják, és közben tovább sokasodnak, újabb sejteket véve célba. Idővel elérik azt az életszakaszt, amikor ismét készen állnak arra, hogy egy arra járó szúnyog felszippantsa őket, majd miután magában érlelte a kórokozókat, újabb áldozatokat kerítsen számukra.

Ha a Plasmodium nem képes visszakerülni a maláriaszúnyogba, az emberben (vagy állatban) folytatott szaporodási folyamat hiábavaló volt, hiszen a faj túlélésének kulcsa, hogy az „elhasznált” szervezet helyett a kórokozó mindig új áldozatokat találjon magának. Minden olyan módszer tehát, amely elősegíti a szúnyogba való átkerülést a megfelelő fejlődési fok elérése után, jelentősen növeli a kórokozó kilátásait. A tavalyi évben egy kutatócsoport felfedezte, hogy a maláriaszúnyogok kifejezetten vonzódnak a Plasmodiummal megfertőzött egerekhez, ráadásul elsődlegesen akkor találják kívánatosnak a rágcsálókat, amikor a kórokozó készen áll az egér elhagyására. A kutatók arra is rájöttek, hogy az élősködő az egér megszokott szagának megváltoztatása révén vonzza magához a szúnyogokat: a fertőzés megfelelő fázisában a rágcsálók olyan illatot kezdenek árasztani, amely tetszik a vérszívóknak.

Audrey Odom, a Washington Egyetem kutatója és kollégái annak kiderítésén dolgoznak, hogy hogyan teszi meg ezt az egysejtű. A felfedezés utáni első elméletek azt feltételezték, hogy a parazita megváltoztatja az egérben zajló kémiai folyamatokat, hogy új illatokat hozzon létre. Odom és társai azonban némi vizsgálódás után arra a következtetésre jutottak, hogy az egysejtű maga termeli meg a szúnyogokat vonzó vegyületeket.

Ezt a lehetőséget más kutatók is felvetették, igazolni azonban senki sem tudta a teóriát. Odom kutatócsoportjának tagjai úgy vélték, hogy ennek oka az lehet, hogy eddig senki sem ölt elég energiát a keresésbe, így új úton közelítették meg a problémát. A laborkísérleteknél megszokottnál jóval nagyobb mennyiségű, összesen 400 milliliter vérrel dolgoztak, és ehhez adták hozzá a Plasmodiumokat, a képződő szagokat pedig érzékeny szenzorokkal rögzítették. Az erőfeszítés meghozta gyümölcsét: a kísérletből kiderült, hogy a vörösvérsejteket megfertőzve a kórokozó két vegyületet, pinént és limonént kezd termelni.

Ha a kémiai anyagok neve nem is, illatuk mindenki számára ismerős lehet, hiszen jelentős részben a pinén adja a fenyők jellegzetes illatát, a limonén pedig a citrusfélék héjában található meg nagy mennyiségben. Első hallásra meglehetősen meglepőnek tűnhet, hogy miért kezd egy egysejtű parazita olyan illatanyagokat termelni, amelyek kifejezetten a növények világából ismerősek számunkra. Hogyan juthatott el a Plasmodium odáig, hogy pontosan ezen vegyületeket termelje meg? És egyáltalán hogyan képes erre?

2. oldal

A furcsa felfedezés könnyebb megértése érdekébe vissza kell lépnünk az időben nagyjából 1,3 milliárd évvel ezelőttre, amikor a Földet baktériumok és protozoonok, avagy állati egysejtűek uralták. A többsejtű állatok és növények megjelenésére csak több száz millió évvel ezt követően került sor. Az óceán felszínén lebegve a baktériumok egy része fotoszintézissel termelte meg a betevőt, a protozoonok pedig ezeken lakmároztak. A történet ezen a ponton azonban furcsa fordulatot vett, a fotoszintetizáló egysejtűek némelyike ugyanis túlélte a bekebelezést, és az állati baktérium részévé vált, fotoszintézissel segítve annak fennmaradását. Néhány generáció elteltével a két élőlény létezése elválaszthatatlanul összefonódott, és kombinációjukból az élet egy új fajtája jött létre, amelynek képviselőit ma moszatoknak nevezzük.

Ezen korai moszatok további fejlődése több különböző irányt vett. Egy részükből zöldmoszatok alakultak ki, és később ezekből jöttek létre a szárazföldi növények. Egy másik fejlődési vonaluk tagjait ismét bekebelezte egy portozoon faj, és együttélésükből létrejöttek a vörösmoszatok. Ezek egyes képviselői ma is az óceán felszínén lebegnek és fotoszintetizálnak, mások a koralltelepek részeivé váltak, megint mások pedig állati parazitákká fejlődtek. Ha tehát a Plasmodiumok őseit keressük, ezen lények közt kell kutakodnunk.

A malária kórokozójának őse nagyon régen elveszítette a fotoszintézis képességét, napjainkban is hordoz ugyanakkor olyan géneket, amelyek 1,3 milliárd éve létező korai elődeinek enzimeit kódolták. Ezen enzimek némelyike pedig ugyanezen korai elődök más leszármazottaiban is megtalálható, így a szárazföldi növényekben, például a citromfában és fenyőben is. A malária kórokozóját és a növényeket tehát nagyon távoli, ugyanakkor nagyon jól meghatározott rokonság fűzi össze, ami bizonyos szempontok szerint vizsgálódva rendkívül hasonlóvá teszi a két csoport tagjait. Egyes kutatók ezen hasonlóságokat véve alapul például azon dolgoznak, hogy hogyan lehetne bevetni egyes növények ellen hatékonynak bizonyuló szereket a Plasmodiumok ellen.

Ahogy már említettük, ez az ősi rokonság azt is megmagyarázza, hogyan lehet citrom- és fenyőillata egy egysejtű parazitának. Odom és kollégái vizsgálata szerint a Plasmodium nagyon hasonló enzimeket használ a kérdéses vegyületek előállítására, mint a növények. És hogy miért vonzóak a maláriaszúnyogok számára ezek az illatok? Bár a rovarokat gyakran emlegetjük vérszívókként, nem ez a testfolyadék jelenti egyetlen táplálékukat. Nagyon kedvelik a virágok nektárját is, az ebben található cukrokból fedezik ugyanis a repüléshez szükséges energiákat. Sok rovarra jellemző, hogy a célba vett virág egy bizonyos aspektusára specializálódik, vagyis annak csak néhány vonására koncentrálva igyekszik minél hatékonyabban azonosítani a nektár lelőhelyét. Odom kutatócsoportjának eredményei szerint a maláriaszúnyogok különösen érzékenyek a pinén és a limonén illatára, vagyis ha valaki magához kívánja édesgetni a rovarokat, ezen vegyületek használatával biztos sikerrel jár.

Az Odomék által prezentált eredményekkétségkívül nagyon érdekesek, a Plasmodiumok kapcsán azonban még számos kérdés vár megválaszolásra. A kutatók egyelőre csak azt igazolták, hogy az egysejtűek a vérsejtekben termelni kezdik az említett vegyületeket, azt azonban egyelőre senki sem tudja, hogy hogyan juttatják ki ezeket a levegőbe. A szakértők egyik elmélete szerint talán a gazdaszervezet légzőrendszerét használhatják erre a célra. Az is kérdéses, hogy az illatanyagok mennyiben növelik a szúnyogokba való bejutás sikerességét, és hogy egyáltalán valóban a rovarok odacsalogatása-e a legfőbb funkciójuk, vagy esetleg más feladatot látnak el.