Všudypřítomné houby se hojně využívají v potravinářství, v biotechnologiích i medicíně. Přesto je většina z nich neznámá. Důkladně zmapovaný není ani jejich léčivý potenciál, stejně jako rizika pro lidské zdraví či životní prostředí. Nově je bude studovat interdisciplinární tým v programu Houby – nové hrozby i příležitosti (MycoLife – svět hub), který financuje Strategie AV21 Akademie věd ČR. Vědecké týmy připraví také první česky psaný Velký atlas mikroskopických hub a budou monitorovat i houby v ovzduší ve školních budovách.

Penicilin, jedno z prvních léčiv vyrobených z hub, naprosto změnil lékařství. ‚Obyčejná‘ plíseň zachránila desítky miliony životů. Podobné zásluhy se připisují i další plísni – cyklosporinu A, který už tak dobře známý není.

„Cyklosporin A má schopnost potlačovat imunitu člověka. A právě jeho zavedení odstartovalo éru transplantační medicíny,“ vysvětluje Miroslav Kolařík z Mikrobiologického ústavu AV ČR, garant začínajícího programu MycoLife – svět hub. „Vrchol komerčního úspěchu látek izolovaných z hub ale představují statiny, látky, které snižují ‚špatný‘ cholesterol, čímž výrazně redukují riziko kardiovaskulárních chorob,“ dodává vědec.

Houby nebezpečné – zdaleka nejen pro houbaře

Každý rok se podle lékařských statistik přiotráví zhruba 300 lidí, to je přitom menší problém. Houby, potažmo plísně, můžou kontaminovat i potraviny – přísně se sleduje například aflatoxin, který patří mezi nejsilnější známé karcinogeny. Mikroskopické houby pak způsobují kožní či invazivní mykózy.

„Velkou hrozbou současnosti je migrace nových houbových patogenů, na které nejsme připraveni ani po stránce diagnostiky, ani léčby. Příkladem je epidemie dermatofyty Trichophyton benhamiae přenášená morčaty, která způsobovala výrazné vyrážky zejména dětem,“ říká Miroslav Kolařík. V tomto konkrétním případě vědci včas patogen odhalili a předali informace praktickým lékařům.

„Nově příchozí druhy jsou nejdříve velmi vzácné a skryté v davu našich domácích patogenních druhů. K jejich objevu by normálně došlo až během epidemické fáze, kdy už jsou naopak tak rozšířené, že je jejich zastavení nemožné. Průběžná epidemiologická studia tak umožní zachycení nového patogenu včas a vyvinout metody na jeho detekci a léčbu,“ vyzdvihuje Miroslav Kolařík, proč je důležité nové houby a plísně sledovat.

Složité pěstování komplikuje studium

Zkoumat léčivý potenciál hub a sledovat a předcházet tomu, aby lidem škodily, jsou hlavními cíli programu. Říše hub stále představuje slibný zdroj nových léčiv, chemické látky hub jsou stabilní a mají často široké spektrum účinků. Většina ale zůstává nepopsána. V laboratoři lze totiž houby pěstovat velmi obtížně.

„Pěstování hub spočívá ve vytvoření takové směsi živin, která je pro růst daného druhu dostačující. U části hub tyto podmínky neznáme, takže je nejde v prostředí laboratoře pěstovat, či rostou pomalu a produkují jen málo přírodních látek,“ vysvětluje Miroslav Kolařík. „To velmi ztěžuje jejich studium, a tak se většina prací o chemických látkách z hub dělá na rychle rostoucích plísních. Cílem našeho projektu je mimo jiné optimalizovat růstové podmínky a zaměřit se na pomalu rostoucí skupiny hub.“

Spolupráce s veřejností i atlas mikroskopických hub

Výzkumný program MycoLife – svět hub začíná letos, potrvá do roku 2028 a propojí sedm pracovišť Akademie věd ČR a sedm dalších institucí včetně Univerzity Karlovy a zdravotnických zařízení.

„Chceme zvýšit povědomí veřejnosti o rozmanitosti hub a jejich významu pro lidskou společnost. Osobně se těším na spolupráci odborníků s amatérskými mykology, kteří často tráví celou sezonu v terénu a sbírají unikátní houby,“ říká Miroslav Kolařík. Vědci také zapojí středoškoláky do monitorování výskytu hub v ovzduší šesti škol v projektu „Monitoring kvality ovzduší v prostředí pražských škol“.

Důležitým výstupem bude první česky psaný Velký atlas mikroskopických hub. „Bez mikroskopu a možnosti kultivace na agarových plotnách nemá běžný člověk možnost plísně spatřit v jejich plné kráse. Proto je naším cílem ukázat, jak plísně skutečně vypadají, a vzdělávat laickou i odbornou veřejnost o jejich kráse a různorodosti,“ přibližuje Miroslav Kolařík.

Výhoda mnoha odborností a stabilního zázemí

Výzkumný program financuje Strategie AV21, díky čemuž je možné propojit mnoho různorodých profesí a expertiz. Od uvedeného programu si vědci slibují, že díky spolupráci týmů budou schopni vylepšit postupy kultivace hub a zvýšit produkci jejich přírodních látek, což je zatím velmi složité.

„Chemická struktura nových sloučenin bude stanovena pomocí nejmodernějších metod a nové látky budou testovány na řadě biologických systémů. Budeme hledat využití nových látek na léčbu rakoviny, neurodegenerativních onemocnění, antibakteriálních, antimykotických a antiparazitárních infekcí, které postihují lidi i rostliny,“ vypočítává Miroslav Kolařík.

https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Pomocnik-i-hrozba.-Na-nezname-houby-se-zameri-odbornici-ruznych-profesi

Vědecká komunita se občas setká s fascinující hypotézou, která rozproudí představivost výzkumníků po celém světě. Zvláště když je publikována prestižním týmem v uznávaném periodiku Science a doprovázena komentářem se zvučným titulkem „Surprise! A Fungus Factory For Taxol?“ (Stone 1993). Jeden takový příběh se odehrál kolem hub a jejich údajné schopnosti produkovat taxol, silný protirakovinný prostředek, který se získává z kůry tisu (Taxus). V 90. letech vědci oznámili objev, že taxol může být produkován také houbou žijící uvnitř rostlin tisu. Objev byl přijat s nadšením, protože nabízel naději na udržitelný a levnější způsob výroby tohoto důležitého léku. Následovala lavina podobných studií o houbách produkujících taxol. Není divu, když roční prodeje taxolu jsou v řádech miliard dolarů a pořád rostou. Uplynulo 30 let a výroba taxolu z hub je stále v nedohlednu. Kde se stala chyba? Stále více studií poukazuje na řadu kontroverzí a samotná schopnost tvorby taxolu houbami se jeví jako pochybná. Není to celé jen příběh vědecké nedbalosti?

• Autor: Miroslav Kolařík
• Téma: Obecné články / , Mykologie, lichenologie a bryologie / Mycology, lichenology, Molekulární a evoluční biologie, imunologie, fyziologie a genetika / Molecular biology, immunology, physiology and genetics
• Vyšlo v časopise Živa 4/2024 na straně CXXXII

V rámci programu MycoLife – svět hub byla v časopise Biomedicine & Pharmacotherapy uveřejněna odborná studie věnující se výzkumu nového blokátoru NMDA receptoru. N-methyl-D-aspartátové receptory (NMDAR) hrají významnou roli při vzniku několika poruch centrálního nervového systému (CNS). V současné době jsou dvěma klinicky používanými blokátory otevřených kanálů NMDAR memantin, používaný k léčbě Alzheimerovy choroby, a ketamin, známý svými anestetickými a antidepresivními vlastnostmi. Navzdory rozsáhlému výzkumu modulátorů NMDAR však mnohé z nich vykazují buď škodlivé vedlejší účinky, nebo nedostatečnou účinnost. Cílem výzkumu bylo otestovat potenciál nového přípravku K2060 jako léčebného prostředku pro poruchy CNS spojené s dysfunkcí NMDAR.

Celá studie je dostupná zde.

Léky pro léčbu nemocí centrální nervové soustavy, jako jsou Alzheimerova choroba nebo epilepsie, často způsobují vedlejší účinky, které mohou snižovat kvalitu života pacientů (např. psychózy nebo změny nálad). Jan Konečný a kol. však přináší naději díky nově syntetizovaným látkám, které byly navrženy tak, aby působily přímo na NMDA receptory. Tyto sloučeniny podporují ochranu nervových buněk a zároveň nevyvolávají nežádoucí vedlejší účinky, které často provázejí současnou léčbu. Díky potenciálu sloučenin 3l a 6f tak tento výzkum otevírá cestu k bezpečnějším a účinnějším možnostem terapie neurologických onemocnění.

Celá studie vydaná v časopise European Journal of Medicinal Chemistry je dostupná zde.

Baňka velkokališná (Sarcosphaera coronaria) je barevně velmi nápadná jarní houba. Pro svou vzácnost je zařazena na červený seznam ohrožených druhů v řadě evropských zemí včetně Česka. Jako jeden ze 30 druhů hub je navržena na zvláštní ochranu v rámci Bernské úmluvy o ochraně biodiverzity. Znalosti o ní jsou tedy důležité pro ochranu přírody.
Převratným zjištěním bylo, že pod jménem baňka velkokališná se neskrývá jen jeden druh, ale nejméně jedenáct samostatných druhů. Zjistili to vědci z Ústavu jaderné fyziky AV ČR, Geologického ústavu AV ČR a Mikrobiologického ústavu AV ČR ve spolupráci s dalšími výzkumnými institucemi a amatérskými mykology z Česka a USA. Objevu nových hub, z nichž dva druhy výzkumníci popsali jako úplně nové, napomohlo měření obsahu arzénu pomocí neutronové aktivační analýzy. Převratnou studii o této vzácné houbě publikoval časopis Mycological Progress. Projekt byl mimo jiné podpořen programem AV ČR Strategie AV21.

Ke studiu rozšíření baněk ve světě odborníci využili také databáze Globalfungi.com, kterou vytvořili vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR. Zatímco dosavadní znalosti o rozšíření hub jsou založené na sběru plodnic, tato databáze obsahuje informace získané přímo z přírodních vzorků pomocí sekvenování veškeré přítomné houbové genetické informace. To znamená, že vědci mohou zjistit přítomnost houby bez nutnosti ji v lokalitě přímo „vidět“. V případě baňky se ukázalo, že houba je v některých oblastech poměrně hojná a že evropské druhy mají rozdílné ekologické nároky. Přestože obě dvě rostou výhradně na vápnitých půdách, baňka velkokališná vytváří symbiózu s jedlí, smrkem a bukem, zatímco baňka borová převážně s borovicí.

Více se dozvíte v tiskové zprávě.

Původní článek: Borovička J, Kolařík M, Halasů V, Perini C, Parker AD, Gryndler M, Cohen JD, Hršelová H, Pastorino R, Žigová A (2024) Taxonomic revision of the genus Sarcosphaera (Ascomycota: Pezizales) in Europe and North America revealed unexpected diversity. Mycological Progress 23:69.

Nový druh škodlivé houby byl objeven pod kůrou kmene ořešáku královského nedaleko Brna. Houba je aktivně šířena nepůvodním kůrovcem, který se na ořešácích v Evropě vyskytuje posledních 15 let. Vědci potvrdili, že tato houba dokáže působit závažná oslabení a poškození stromů. Výsledky studie využijí instituce zabývající se ochranou rostlin a monitoringem škodlivých organizmů.

Nepůvodní druhy organizmů šířící se na našem území vzbuzují oprávněný zájem vědců. „Před 15 lety byl v České republice objeven kůrovec ořešákový (Dryocoetes himalayensis) pocházející z Asie. Tento druh se v Česku šíří především v nížinách a podílí se na chřadnutí ořešáku černého i ořešáku královského. Již před lety si vědci současně všimli, že v okolí chodbiček, které kůrovec vytváří v kůře stromů, dochází k tvorbě tmavých nekróz a z povrchu kůry roní tmavá tekutina. Z takto napadeného dřeva jsme izolovali houbu rodu ofiostoma (Ophiostoma), kterou nebylo možné zařadit k žádnému dosud známému druhu,“ uvedl k problematice Jiří Foit z LF Mendelovi Univerzity v Brně.

Miroslav Kolařík z Mikrobiologického ústavu Akademie věd České republiky (AV ČR), odborník na tuto skupinu vřeckovýtrusých hub, potvrdil, že se jedná o nový druh pro vědu, který byl nyní formálně popsán a pojmenován ofiostoma ořešáková (Ophiostoma juglandis M. Kolařík, T. Májek, I. Milenković & Tomšovský).

Houby rodu Ophiostoma působí takzvané tracheomykózní onemocnění dřevin, tedy prosychání koruny spojené s vadnutím a žloutnutím listů. Známá je např. grafióza jilmu (Ophiostoma novo-ulmi), která v Evropě již více než sto let populace jilmů decimuje. „Na rozdíl od stopkovýtrusých hub, například chorošovitých, nevytvářejí tyto houby okem viditelné plodnice, takže nejsou nápadné. Napadený strom se projevuje prosycháním a na kmeni, v okolí otvorů vytvořených kůrovcem, se tvoří tmavé nekrózy, které tato houba způsobuje. Vzhledem ke společnému výskytu brouka i houby je obtížné jednoznačně určit, který z obou organizmů je bezprostřední příčinou zhoršení zdravotního stavu dřeviny. Pravděpodobně se jedná o jejich souběžné působení,“ přiblížil problematické patogeny Michal Tomšovský, jeden ze spoluautorů studie.

Vědci z LDF MENDELU a Mikrobiologického ústavu AV ČR potvrdili, že ofiostoma ořešáková je aktivně šířena pomocí kůrovce, který přenáší výtrusy houby na svém těle v drobných jamkách nacházejících se na jeho krovkách. Inokulační testy prokázaly jednak, že houba působí poškození živého kmene stromu i bez přítomnosti kůrovce, a jednak citlivost na houbovou infekci jak u ořešáku královského, tak u ořešáku černého.

Oba druhy ořešáků jsou sice v České republice nepůvodní, ale patří mezi významné dřeviny. „Ořešák královský rostoucí většinou ve volné krajině, zahradách a sadech vyniká svými plody. Jeho nutričně bohaté vlašské ořechy jsou všeobecně oblíbené a široce uplatnitelné v potravinářství. Naproti tomu ořešák černý pěstovaný v nížinných lesích je ceněný především pro své velmi kvalitní a dekorativní dřevo. Proto je třeba zdravotnímu stavu těchto dřevin věnovat náležitou pozornost,“ uzavřel téma Josef Kašák.

Studii, která přináší cenná zjištění pro detekci patogenu, uveřejnil mezinárodní vědecký časopis Journal of Plant Pathology. Nové poznatky využije odborná rostlinolékařská veřejnost, v České republice především Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský.

Májek T, Kolařík M, Milenković I, Kašák J, Foit J, Tomšovskýet M (2024) New Ophiostoma species associated with Dryocoetes himalayensis and decline of Juglans regia in Czechia. J Plant Pathol. https://doi.org/10.1007/s42161-024-01769-y

.

Foto: Blučina – Tmavé nekrózy dřeva obklopující chodbičky kůrovce ořešákového (Josef Kašák). Text převzat z tiskové zprávy LF Medelovy Univerzity v Brně.

https://mendelu.cz/vedecky-tym-v-cele-s-odborniky-ldf-mendelu-objevil-nedaleko-brna-novy-druh-patogenu-oresaku/

Každý z nás se již setkal s nepříjemnou vůní zapařených nohou, ale co když je tento zápach spojen s mykózou? Každá vůně či zápach je tvořena organickou nebo anorganickou látkou, případně jejich různou kombinací (spektrem). Tyto látky mají schopnost se vypařovat (těkat), a proto je vědci nazývají volatily. Tým z laboratoře Genetiky a metabolismu hub nedávno publikoval studii, která analyzovala spektrum těkavých organických látek u dermatofytů (volatilů). Dermatofyty jsou plísně schopné vyvolat povrchovou infekci kůže, známou jako mykóza. Výzkum odhalil, že různé druhy dermatofytů produkují specifická spektra volatilů. Na základě výsledků volatilních spekter tvoří tento výzkum základ pro vývoj rychlejších diagnostických metod, které by mohly identifikaci mykotických infekcí zásadně zjednodušit. Toto jsou první kroky k identifikaci původců mykóz pomocí neinvazivních metod typu elektronický nos.

Další informace k tématu:

• článek na webu AV ČR
• tisková zpráva AV ČR
• tisková zpráva Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy

Originální studie je dostupná zde.