Ilyet még nem láttak a földi élővilágban: ember fertőzött meg növényt

Rodrigo Pozo harvests Pinot Noir grapes at a vineyard in Stuttgart, Germany, 22 October 2013. Photo: Marijan Murat

Régóta ismert, hogy a mikrobák átkerülhetnek állatokról emberre és fordítva. Ám kevesen gondolták, hogy egyes mikrobák emberek és növények között is képesek közlekedni. Olasz kutatók által most leírt, az emberről szőlőre átjutott, az embernél a pattanások kialakulásáért felelős Zappa-baktérium az első példa erre.

Az elmúlt napokban bejárta a világsajtót a hír: az excentrikus gitárosról és rocksztárról, Frank Zappáról neveztek el egy újonnan felfedezett baktériumot. A felfedezés igazi újdonsága azonban az, hogy a baktérium emberről került át szőlőre. Olyan baktériumot ugyanis még sose találtak, amely „átugrotta” a növényeket és az embereket elválasztó hatalmas evolúciós szakadékot.

Az ember megfertőzte a szőlőt (kép illusztráció) Forrás: AFP/Marijan Murat

Zoonózisok

Az állatról emberre terjedő, baktériumok, illetve vírusok okozta fertőző betegségeket zoonózisoknak (az emberről állatra terjedőket pedig fordított zoonózisoknak) nevezik. A leghíresebb és leghírhedtebb bakteriális zoonózisok közé tartozik a patkánybolháról emberre terjedő pestis (kórokozója a Yersinia pestis), a kérődző állatok és az ember között szinte akadálytalanul közlekedő lépfene, más néven anthrax (Bacillus anthracis) és az egyik leggyakoribb zoonózis, az emlősökről (például egérről, kutyáról) emberre jutó leptoszpirózis (Leptospira interrogans).

A vírusos zoonózisok között még több veszedelmes kór található, mint a bakteriálisak között. A kórokozók közül elég csak megemlíteni a különféle madárinfluenza-vírusokat, a fertőző májgyulladás egyik vírusát, a veszettség vírusát vagy a hantavírust. (Sokan az AIDS-et okozó HIV-vírust is ide sorolják, de erről még nem bizonyították be, hogy állati eredetű.)

A sokféle, betegséget okozó mikroba mellett rengeteg ártalmatlan, sőt hasznos mikroba is átjuthat állatokról emberekbe, de ezekről és az emberről esetleg az állatokra jutó mikrobákról egyelőre nagyon keveset tudunk.

Az állatok és emberek közötti mikrobavándorlás tehát nem számít különlegességnek. Eddig viszont úgy tűnt, hogy az állatvilág és a növényvilág között húzódó éles választóvonal gátat szab a mikrobák közlekedésének. Eddig legfeljebb arra gondoltak, hogy egyes növényi mikrobák ideig-óráig megtelepedhetnek az emberi bélrendszerben. Az új kutatások fényében azonban felül kell vizsgálni ezt a korábbi álláspontot.

Híres emberekről már korábban is rengeteg élőlényt neveztek el. Néhány példa a teljesség igénye nélkül: Angelina Jolie-ról pókot (Aptostichus angelinajolieae), Arnold Schwarzeneggerről és Kate Winsletről futrinkát (Agra schwarzeneggeri, illetve A. katewinsletae), Freddy Mercuryról ászkát (Cirolana mercuryi), Elvis Presleyről pedig darazsat (Preseucoila imallshookupis) neveztek el. A legtöbb „híres” élőlény nevét már eddig is Zappa ihlette. A mostani baktériumon kívül egy pók, egy medúza, egy hal és egy rég kihalt őslény is az ő nevét viseli.

Méheket fertőző növények

Kínai kutatók az év elején publikáltak egy cikket az mBio nevű folyóiratban. Felfedeztek egy vírust, amely növényekről jutott át méhekre. A dohány gyűrűsfoltosság vírust (TRSV) korábban kizárólag növényeken figyelték meg, de a kínai kutatók bizonyítékot találtak arra, hogy fertőzött növények pollenjéről átkerülhetnek a méhekre.

Korábban úgy gondolták, hogy bár a rovarok részt vesznek a növényi betegségek terjesztésében a kórokozók egyik növényről a másikra szállításával, maguk nem betegszenek meg a növényi mikrobáktól. Ez esetben azonban a vírus meg is betegíti a rovarokat, ráadásul a fertőzés után már rovarról rovarra is terjed.

Virágport gyűjtögető méh Forrás: AFP/Eric Feferberg

Növényeket fertőző emberek

Bár a méhek esete is elég meghökkentő, az igazi meglepetést a Zappa-baktérium felfedezése okozta. Talán még a legszárnyalóbb képzeletű mikrobiológus sem gondolta, hogy az ember képes megfertőzni egy növényt. Pedig a Zappa-baktérium esetében ez történhetett.

Az akné („pattanás”) sok ember életét keseríti meg. Az akné kialakulásának hátterében gyakran egy - egyébként ártalmatlan - baktérium, a Propionibacteria acnes elszaporodása áll. Valószínűleg ezt a baktériumot keresték volna a legkevésbé növényekben, ha egy véletlen nem vezet a felfedezéséhez.

Egy olasz kutatócsoport a szőlő mikrobiomját (mikrobiális életközösségét) vizsgálta. A DNS-elemzések során tűnt fel nekik a P. acnes baktériumra jellemző génszekvencia.

„Először biztosak voltunk benne, hogy valami szennyeződés került a mintára a laborasszisztensről” - mondta Andrea Campisano, a Molecular Biology and Evolution folyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője. A megismételt vizsgálatok azonban megerősítették a korábbi eredményt.

Campisano úgy véli, hogy a baktérium akkor kerülhetett át a szőlőre, amikor az emberek elkezdtek szőlőtermesztéssel foglalkozni. „A szőlőnél az ember levág egy vesszőt és a földbe dugva gyökerezteti. Az emberek valószínűleg a kezükbe vették a dugványokat, és eközben fertőzhették meg a szőlőt.”

A baktérium molekuláris evolúcióját elemezve a kutatók úgy vélik, hogy a baktérium úgy 8000-9000 éve alkalmazkodott a szőlőben való élethez. A baktérium egyébként egyáltalán nem károsítja a szőlőt. „Nem tudjuk, mi haszna van a szőlőnek a baktérium jelenlétéből, de az nem küzd a baktérium ellen, amely vidáman él a szőlőnövény sejtjeiben.”

A kutatók elmesélték azt is, miért adták az új típusú baktériumnak a Zappa (P. acnes type Zappae) nevet. Egyrészt a „zappa” szó olaszul kapát jelent, másrészt Zappa egyik leghíresebb szatirikus számában (Jewish Princess) „titáni keblekről” és „homokfúvott pattanásokról” énekel. „Ennek a baktériumnak annyira formabontó a viselkedése és az új élőhelye, hogy Frank Zappára gondoltunk. Felfedezésének idején mindketten egy Zappa-albumot hallgattunk az autónkban” - mondta Campisano és munkatársa, Omar Rota-Stabelli.

David Mills, davisi Kaliforniai Egyetem szőlészettel és borászattal foglalkozó professzora úgy véli, hogy az ilyen mikrobaátadás gyakoribb, mint azt észrevesszük. Ahogy a vizsgálati módszerek egyre pontosabbak lesznek, a kutatók sok korábban nem gyanított helyen fognak új otthonra lelt baktériumokat találni. A nagyközönségnek tisztában kell lennie azonban azzal, hogy ez nem élelmiszer-biztonsági probléma. „Ezek a baktériumok nem jelentenek semmiféle veszélyt az emberekre nézve” - mondta Mills.