Zpocená lidská kůže a zejména „vůně“, kterou vydává, představuje pro bodavý hmyz ekvivalent svítící neonové reklamy, která zve k posezení v té nejkvalitnější restauraci. 21. STOLETÍ vám nyní představí nejžhavější novinky z oblasti výzkumu chemické komunikace mezi lidmi a komáry.

Ve srovnání s ostatními, byť i velmi příbuznými savci se my lidé potíme nejen více, ale i výrazně jinak. Není proto divu, že se během milionů let evoluce objevila mezi člověkem a jeho krev sajícími trapiči řada neviditelných, ale „cítitelných“ spojení.

Tyto vztahy by však jen těžko existovaly, nebýt mikrobů, kteří dokážou lidskému zápachu ještě pořádně „přiložit pod kotel“. Nové poznatky v oboru chemické komunikace mezi námi a hmyzem by mohly přispět k efektivnějšímu boji s komáry, přenašeči řady zákeřných nemocí.

Okřídlení milovníci lidí

Komáři a další krev sající hmyz jsou odvěkými průvodci zejména teplokrevných živočichů, tedy ptáků a savců. Snad nejhlavnější pozvánkou na krevní hostinu je proto přirozeně teplota těla.

K dalším lákadlům, typickým nejen pro člověka, patří například koncové produkty metabolismu, zejména oxid uhličitý, amoniak či kyselina mléčná. Existují však i hmyzí druhy, které se do lidí vysloveně zamilovaly, tzv. antropofilové.

Mezi antropofilním hmyzem hrají prim dva zvláště nepříjemné druhy. Prvním z nich je komár druhu Anopheles gambiae, který je přenašečem prvoků zimniček rodu Plasmodium, původců malárie. Tato nemoc patří k největším metlám tropických oblastí (zejména afrických): ročně jí onemocní na 500 000 000 lidí a na 1 000 000 jí podlehne.

Druhým nepříjemným milovníkem lidí je komár druhu Aedes aegypti, který je pro změnu přenašečem jiných nepříjemných tropických chorob – žluté zimnice a horečky dengue.

Jak je důležité studovat hmyz…

Studium životních zvyklostí, způsobů orientace či přímo genetické výbavy těchto druhů je tedy přirozeně jednou z důležitých oblastí aplikovaného entomologického výzkumu.

„Dávají-li tyto dva druhy přednost lidem před jinými tvory, musí být přirozeně schopní rozeznat specifika lidského odéru. Kdyby se nám podařilo přesně zjistit, na které látky tyto druhy reagují, mohli bychom vytvořit podstatně efektivnější lapáky, s jejichž pomocí bychom nakažené komáry z přírody odstranili,“ vytýčila směr zkoumání svého týmu Renate Smallengangeová z Entomologické laboratoře univerzity v holandském Wageningenu.

Abychom správně pochopili, oč se jedná, musíme si nejprve připomenout, co všechno se z chemického hlediska na kůži, skutečném rozhraní dvou světů, vlastně děje.

Na rozhraní dvou světů

Každé rozhraní mezi dvěma prostředími je z fyzikálního, chemického, ale i signalizačního hlediska nesmírně pestrým a zajímavým prostředím. Nejinak je tomu pochopitelně u lidského těla, jehož hranici tvoří především kůže (dermis) a struktury z ní odvozené (deriváty), jako jsou vlasy, vousy či nehty.

Bylo by vlastně zvláštní, kdyby za různé funkce lidské kůže neodpovídaly také různé typy žláz, jimiž je tato tenoučká hranice protkána. Úplně nejčastěji se na lidském těle setkáme se žlázami potními (ekrinními) – jen stěží nalezneme místo, kde se nevyskytují.

Tak velké zastoupení potních žláz je typické zejména pro člověka a pro lidoopy. Ostatní savci, včetně nižších primátů, mají tyto žlázy umístěny pouze na vybraných místech těla, nejčastěji na končetinách či na ocase.

Jelikož jejich hlavní funkcí je udržovat vnitřní teplotu, která by byla slučitelná se životem (termoregulace), skládá se jejich produkt zejména z vody a malého množství soli (NaCl), aminokyselin, močoviny a amoniaku.

Chemické tamtamy se představují

V chemické komunikaci mezi jednotlivými lidmi, ale také mezi člověkem a dalšími druhy živočichů, hrají podstatně větší roli další dva typy kožních žláz.

Prvním z nich jsou žlázy pachové (apokrinní). Na lidském těle se s nimi setkáme podstatně méně často, než se žlázami potními: největší koncentrace je v podpažních jamkách, ušních kanálcích, v okolí prsních bradavek a také v okolí pohlavních orgánů.

S jejich funkcí je to již poněkud složitější. Do jisté míry se účastní i termoregulace, vědci však mají za to, že jejich nejdůležitějším úkolem je podílet se na našem tělesném odéru. Jejich sekret je tvořen v první řadě lipidy (tuky, zejména triglyceroly), steroidy, proteiny a v malé míře také krátkými karboxylovými kyselinami.

Poslední z tamtamů

Posledním z „chemických tamtamů“ naší kůže jsou žlázy mazové. Hlavní úlohou kožního mazu (sebum) je promazávat pokožku či vlasy, a chránit je tak před nevítanými vetřelci z řad mikrobů.

Sebum se skládá v první řadě z lipidů (zejména triglycidů a diglyceridů) a cholesterolu a je prakticky bez zápachu. Aby se vytvořil skutečně efektivní „chemický tamtam“, je proto třeba ještě dalších spojenců, bakterií, pro které představují látky přítomné v lidském potu doslova prostřený stůl.

Mikroskopičtí chemičtí pomocníci

Tyto droboulinké chemické továrny „projedou“ potravu poskytnutou člověkem svým metabolismem a promění ji na řadu sloučenin, jež jsou na rozdíl od původních lidských produktů více těkavé, a snadno se tak uvolňují do okolí těla.

Tou nejpodstatnější složkou jsou karboxylové kyseliny s krátkými uhlíkovými řetězci (např. kyselina octová, propionová, 2-metyl propionová a další), které se do lidského potu dostávají v malé míře přímo díky pachovým žlázám, ale i dalšími cestami.

První zařizují bakterie rodů Propiniobacterium, Corynebacterium a Staphylococcus. Ty je přemění nejprve na karboxylové kyseliny s delšími řetězci, a nakonec znovu díky korynebakteriím (bakterie kyjovitého tvaru, koryné = kyj) na krátké karboxylové kyseliny.

Za druhou cestu jsou zodpovědní stafylokokové, kteří krátké karboxylové kyseliny vytvářejí z jednoho z produktů potních žláz: z aminokyselin. Právě díky jejich činnosti lze pak karboxylové kyseliny nalézt prakticky všude, kde jsou potní žlázy.

Tedy vlastně úplně všude.

Jedinečný lidský odér

Kombinace produktů lidského metabolismu s produkty metabolismu bakterií vytváří v okolí lidského těla odér, jenž kromě řady nespecifických ektoparazitů přitahuje i ty, kteří jsou na člověka v podstatě specializováni.

„Z dvaceti testovaných karboxylových kyselin typických výhradně pro lidi, jich jako magnet na komáry působilo celých patnáct,“ shrnuje závěry výzkumů svého týmu dr. Smallengangeová.

Holandští entomologové se také snažili srovnat koncentraci těchto látek na lidské kůži s jinými obratlovci. „Ve srovnání s chlupy žirafy či peřím kuřat, která jsme zkoumali, je koncentrace i počet jednotlivých karboxylových kyselin na lidské kůži mnohonásobně vyšší,“ říká další ze členů týmu Willem Takken.

Individuální „pachový podpis“

Důležité také je, že velké rozdíly jsou v atraktivitě pro komáry i mezi jednotlivými lidmi. Proto jsou někteří lidé u komárů ve větší oblibě, neboť je jejich pach více přitahuje. Rozdíly jsou i mezi ženami a muži (viz box).

Ovšem největší rozdíl je mezi dětmi a dospělými. I když každý rodič své dítě pozná i po čichu, pravdou je, že děti „zavánějí“ podstatně méně než dospělí.

„Je to dáno především tím, že se celkově méně potí. Dalším důležitým důvodem je však i to, že k velkému rozvoji mazových žláz dochází až v době pohlavního dospívání, v pubertě. V souvislosti s ním dochází i ke kolonizaci naší kůže populacemi mikrobů, kteří k našemu odéru přispívají,“ vysvětluje Smallengangeová.

Možná stojí za to připomenout, že právě v důsledku rozvoje mazových žláz, který je zprostředkován pohlavními hormony androgeny, získává tvář adolescentů typické pupínky – akné.

Podobně jako např. naše ústní dutina je pak každá lidská kůže jedinečným a neopakovatelným ekosystémem, jenž zabydlují populace různých druhů mikrobů v různých poměrech.

Až se budete někdy divit, že na vás „komáři“ na rozdíl od vašich kamarádů „jdou“, vzpomeňte si na tento článek.

Vůně vábivé i nevábné

*Z hlediska ekologa, který zkoumá vztahy mezi organismy a jejich prostředím, lze látky, které slouží ke vzájemnému přitahování či odpuzování mezi různými druhy, rozdělit do tří skupin.

*Z látek zvaných synomony profituje jak odesilatel, tak adresát signálu. Typickým příkladem je např. vůně květů, lákající opylovače.

*V případě tzv. allomonů získává pouze jeden z páru, v tomto případě odesilatel. Nejčastěji se pochopitelně jedná o obranné látky.

*Konečně poslední typ signálu zprostředkovávají tzv. kairomony. Jsou to látky, z nichž profituje pouze adresát. Typickými kairomony jsou právě látky, které vábí parazity k jejich hostitelům.

Muži se potí více než ženy

*Rozdíly mezi pohlavími, odborně řečeno pohlavní dimorfismus, jsou v živé přírodě velmi časté a my lidé nejsme žádnou výjimkou.

*Zdaleka ne všechny jsou ale tak nápadné, jako je například rozložení tělesného tuku či hustota kštice.

*Na jeden z téměř nepozorovatelných rozdílů nedávno upozornili vědci z univerzit v japonských městech Ósaka a Kobe.

*Když podrobně monitorovali míru pocení mezi cvičícími muži a ženami, zcela jednoznačně jim vyšlo, že muži se potí nejen více, ale začnou s ním také podstatně dříve, tedy po menší fyzické zátěži.

*Koordinátor celého vědeckého projektu Jošimicu Inoue také záhy přispěchal s vysvětlením: „Ženy mají v poměru k mužům menší objem kapalin v těle, a mohou proto snadněji dehydratovat. Nižší míra pocení se proto mohla vyvinout jako adaptace k přežití ve velmi teplých oblastech, v nichž se náš druh původně vyvinul.“.

Na hmyz s radioaktivitou

Jednou z dynamicky se rozvíjejících taktik boje s hmyzími nepřáteli je „vypouštění sterilního hmyzu“ (SIT – sterile insect technique). Tato metoda má jednoduchý cíl – zabránit dalšímu množení a narůstání populace tím, že se do přírody vypustí samci sterilizovaní gama zářením. To jim sice nebrání v páření, ale samičky jsou po spáření s nimi neplodné.

Jedním z mála Čechů, kteří mají s touto technologií vlastní zkušenosti, je prof. RNDr. Jan Žďárek, DrSc., z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, který se osobně účastnil projektu likvidace bodalek rodu Glossima (moucha tse-tse) na ostrově Zanzibar.

„Nejprve je třeba oddělit v chovu much samce od samic. Samci se před vypuštěním do přírody sterilizují ozářením. Důležité je, aby byla dávka radiace pokud možno přesná. Zesláblí samci by totiž těžko obstáli v konkurenci s divokými.

Aby nabrali síly, krmí se ještě těsně před vypuštěním krví,“ popisuje postup SIT Jan Žďárek.

Dlužno dodat, že vyhubení bodalek, které přenášejí krevní bičíkovce trypanozomy, původce spavé nemoci člověka a podobného onemocnění dobytka zvaného nagana, se na Zanzibaru zdařilo do 16 měsíců!