Volně žijící améby byly dlouho přehlížené, dnes však představují novou výzvu pro veřejné zdraví. Nejenže mohou samy způsobovat smrtelné infekce, ale zároveň chrání a šíří jiné nebezpečné mikroby – a to i v prostředí, které považujeme za bezpečné.
Když přemýšlíme o mikrobech, kteří ohrožují lidské zdraví, obvykle nás jako první napadnou viry nebo bakterie. Viry jsou fragmenty genetického materiálu, které „ožívají“ pouze uvnitř hostitelské buňky a nemohou se samy rozmnožovat. Bakterie jsou naproti tomu jednobuněčné organismy s určitou samostatností: mají vlastní metabolismus, samy se rozmnožují a mohou žít v tak rozmanitých prostředích, jako je lidské střevo nebo zahradní půda. A pak jsou tu améby, skupina organismů, které po desetiletí zůstávaly téměř nepovšimnuty širokou veřejností, ale nyní se ze znepokojivých důvodů dostávají na titulní stránky vědeckých časopisů.
Améby patří do zvláštní skupiny živých organismů zvaných eukaryotičtí prvoci, složitých jednobuněčných organismů, které mají jádro, diferencovanou cytoplazmu a pohybují se a živí se vysouváním pseudopodií (dočasných rozšíření cytoplazmy), aby zachytily svou potravu procesem zvaným fagocytóza. Na rozdíl od mnoha bakterií, které mají relativně pevný tvar (tyčinky, koky, závity), jsou améby extrémně plastické: neustále mění tvar, kloužou po povrchu a pohlcují částice, jiné buňky a dokonce i jiné mikroby podobné velikosti.
Většina améb jsou neškodné organismy, které volně žijí v půdě, sladkých vodách nebo vlhkém prostředí a hrají důležitou roli v ekosystémech, kde pomáhají rozkládat organické látky nebo řídit populace bakterií a hub. Jsou to v jistém smyslu mikroskopičtí „sběrači odpadků“ a „pastevci“, kteří udržují rovnováhu vodních a suchozemských ekosystémů. Bez nich by byla řada mikrobiálních potravních řetězců narušena a koloběh živin by byl zcela jiný.
Ne všechny jsou však neškodné: některé druhy mohou způsobovat závažná lidská onemocnění. A šíří se celosvětově. Vědecká studie publikovaná v časopise Biocontaminant zdůrazňuje, že právě ty se stávají globální výzvou pro veřejné zdraví. Autoři pod vedením Longfeie Shua varují, že některé volně žijící améby (ty, které ke svému přežití nepotřebují hostitele) se šíří v různých oblastech světa, což je způsobeno globálním oteplováním, nedostatečným monitorováním vodních systémů a zhoršující se infrastrukturou pro čištění vody.
Volně žijící améby“ označují druhy, které nejsou závislé na infikování zvířete nebo člověka, aby mohly dokončit svůj životní cyklus. Žijí v prostředí, živí se bakteriemi a jinými mikroorganismy a pouze za určitých okolností se mohou stát lidskými patogeny. Mezi nejvíce prozkoumané patří Naegleria fowleri, Acanthamoeba spp. a Balamuthia mandrillaris, ale bylo popsáno mnoho dalších druhů, které jsou schopny přechovávat bakterie a viry.
Jednou z vlastností, která dělá tyto améby obávanými, je jejich odolnost: mohou přežít podmínky, které by většinu mikrobů zahubily, včetně vysokých teplot, silných dezinfekčních prostředků, jako je chlor, a prostředí pitné vody, které je považováno za bezpečné. To je do značné míry způsobeno jejich schopností vytvářet cysty, jakési tlustostěnné „kapsle pro přežití“, které je chrání před vysycháním, ultrafialovým zářením, náhlými změnami teploty a mnoha chemickými látkami. V této cystické fázi mohou zůstat životaschopné týdny nebo měsíce a čekat na příznivější podmínky.
Mnohé améby navíc nežijí pouze „individuální“ existencí: mohou v sobě ukrývat bakterie a viry, které fungují jako „trojští koně“, kteří tyto patogeny chrání před dezinfekcí a usnadňují jejich přetrvávání a šíření. Uvnitř améby se může nebezpečná bakterie množit, vyměňovat si geny s jinými bakteriemi a objevit se silnější, někdy s novou schopností rezistence vůči antibiotikům nebo dezinfekčním prostředkům. Z tohoto důvodu někteří vědci označují améby za „inkubátory“ nebo „výcvikové školy“ pro environmentální patogeny.
Paradigmatickým příkladem je Naegleria fowleri, hovorově známá jako „améba požírající mozek“. Tato améba žije v teplých sladkých vodách, jako jsou jezera, řeky a horké prameny, a ačkoli jsou infekce člověka vzácné, pokud k nim dojde, jsou téměř vždy smrtelné. Byla nalezena také ve špatně chlorovaných bazénech, aquaparcích, nedostatečných systémech pitné vody a domácích rozvodech, zejména v horkém podnebí.
K infekci dochází, když se voda obsahující amébu dostane při rekreačních aktivitách ve sladké vodě do nosu, odkud se dostane čichovým nervem do mozku a způsobí fulminantní onemocnění zvané primární amébová meningoencefalitida (PAM). Při této infekci améba během několika dní zničí mozkovou tkáň a způsobí příznaky, jako jsou silné bolesti hlavy, ztuhlý krk, nevolnost, zvracení a zmatenost, po nichž v naprosté většině případů následuje kóma a smrt. Nemoc se nešíří pitnou vodou ani z člověka na člověka: kritickým bodem je vniknutí kontaminované vody nosem, k čemuž často dochází při potápění, skákání do vody nebo používání nosních výplachových zařízení s nesterilizovanou vodou.
Ačkoli je výskyt tohoto typu infekce velmi nízký (celosvětově asi 100 případů ročně), úmrtnost je mimořádně vysoká, blíží se 97 %. Americké Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) zdokumentovalo, že v letech 1962 až 2023 přežila infekci navzdory agresivní léčbě kombinací léků a intenzivní péči jen hrstka pacientů.
Kromě Naeglerie mohou závažné lidské infekce, především u lidí s oslabeným imunitním systémem, způsobovat i další rody, jako jsou Acanthamoeba a Balamuthia mandrillaris, včetně amébové granulomatózní encefalitidy, keratitidy nebo infekcí kůže a měkkých tkání.
Acanthamoeba je rozšířena téměř po celém světě a byla izolována z vody z vodovodu, bazénů, kontaktních čoček, klimatizačních systémů, půdy a domácího prachu. Jedním z nejznámějších onemocnění, které způsobuje, je akantamébová keratitida, bolestivá infekce rohovky, která může vést ke ztrátě zraku a postihuje především nositele kontaktních čoček, kteří nedodržují správnou hygienu nebo používají roztoky v domácnosti s vodou z vodovodu. V průmyslově vyspělých zemích se výskyt této choroby odhaduje na 1-2 případy na milion nositelů kontaktních čoček ročně, i když je pravděpodobně nedostatečně diagnostikována.
Balamuthia mandrillaris naproti tomu způsobuje formu encefalitidy známou jako granulomatózní amébová encefalitida, která má obvykle pomalejší průběh než infekce způsobená Naeglerií, ale se stejně vysokou úmrtností. Do těla se může dostat kožními poraněními nebo vdechnutím kontaminovaného prachu a po několika týdnech nebo měsících se dostane do centrálního nervového systému. Počáteční příznaky jsou nespecifické (bolest hlavy, horečka, změny chování), což ztěžuje včasnou diagnózu. Sporadické případy byly hlášeny v Americe, Asii a Evropě, a to jak u imunosuprimovaných, tak u dříve zdravých osob.
Kromě přímých případů onemocnění upozorňuje nedávný výzkum na další riziko: améby fungují jako přirozené rezervoáry patogenů a genů rezistence. Bakterie jako Legionella nebo Pseudomonas a viry jako noroviry a adenoviry v nich mohou přežít standardní dezinfekční metody a poté se z améb stále vynořují schopné infikovat člověka. To znamená, že améby mohou nejen samy způsobovat onemocnění, ale také usnadňovat přetrvávání a přenos jiných škodlivých činitelů.
Zvláště ilustrativní je případ bakterie Legionella pneumophila, která je zodpovědná za legionelózu. Tato bakterie se množí v teplovodních systémech, chladicích věžích a lázních a bylo prokázáno, že se množí ve volně žijících amébách, které slouží jako „útočiště“ před chlorem a jinými dezinfekčními prostředky. Některé studie skutečně naznačují, že schopnost bakterie Legionella infikovat lidské buňky mohla být zdokonalena evolučním soužitím s amébami, které fungují jako modelová hostitelská buňka.
Tento jev je zvláště znepokojivý pro systémy pitné a rekreační vody, kde tyto améby mohou kolonizovat místa, kde jsou standardní čisticí opatření neúčinná. Biofilmy – tenké vrstvy mikroorganismů ulpívající na potrubí, sprchách, kohoutcích nebo povrchu bazénů – představují ideální prostředí pro améby a patogeny, které se v nich vyskytují. V těchto mikroprostředích je koncentrace dezinfekčního prostředku často nižší a fyzická ochrana biofilmu ztěžuje chlóru nebo jiným prostředkům přístup do každého zákoutí. Studie upozorňuje, že klimatické změny zvyšováním globálních teplot rozšiřují příznivé prostředí pro tyto améby a umožňují jim prosperovat v oblastech, kde se dříve nevyskytovaly nebo byly vzácné. Například v USA CDC v posledních desetiletích zdokumentovala případy infekce Naegleria fowleri ve státech severněji než obvykle, což se shoduje s teplejším a delším létem.
Kombinace tepla, stojaté vody a špatně monitorovaných distribučních systémů podporuje jejich šíření, což může vést k častějšímu vystavení těmto nebezpečným druhům. K tomu přistupuje stárnutí vodohospodářské infrastruktury v mnoha městech, opětovné využívání odpadních vod k zavlažování nebo průmyslovým účelům a nárůst rekreačních aktivit v umělých vodních prostředích (aquaparky, lázně, vířivky), které vytvářejí nové niky, kde se amébám může dařit.
V této souvislosti odborníci trvají na tom, že cílem není vyvolávat nepřiměřený poplach – individuální riziko nákazy zůstává velmi nízké -, ale uznat volně žijící améby jako klíčovou součást dozoru nad bezpečností vody a nově se objevujícími patogeny. Za tímto účelem je třeba posílit několik směrů činnosti.
Na jedné straně zlepšení monitorování životního prostředí: začlenění vyhledávání améb a patogenů, které se v nich vyskytují, do běžných programů monitorování kvality pitné i rekreační vody. To znamená vyvinout rychlejší a citlivější metody detekce založené na molekulárních technikách (např. PCR) a genetickém sekvenování, které umožní identifikovat nejen přítomnost améby, ale také bakterií a virů, které přenáší.
Na druhé straně je třeba pokročit v technologiích úpravy vody, které jdou nad rámec tradičního chlóru. Kombinace dezinfekce chlorem, ultrafialovým zářením, ozonem a pokročilou filtrací (např. pomocí membrán) může účinněji omezit výskyt améb i souvisejících patogenů. Některé čistírny již tyto vícenásobné přístupy využívají, ale jejich celková implementace je nerovnoměrná a často omezená náklady a infrastrukturou.
Třetím pilířem je zlepšení klinické diagnostiky. Mnoho infekcí způsobených volně žijícími amébami je diagnostikováno pozdě nebo jsou zaměněny s jinými onemocněními, jako je bakteriální nebo virová meningitida, což zpožďuje léčbu. Klíčovými kroky ke snížení úmrtnosti jsou lepší školení zdravotnických pracovníků, dostupnost specifických testů v referenčních laboratořích a vytvoření protokolů pro rychlý zásah při podezření na amébovou infekci.
V neposlední řadě hraje zásadní roli osvěta veřejnosti. Relativně jednoduchá opatření mohou ještě více snížit již tak nízké riziko: vyvarovat se vniknutí vody do nosu při koupání v teplých jezerech nebo řekách, neponořovat hlavu do neupravených horkých pramenů, pro výplachy nosu vždy používat sterilní nebo převařenou vodu a důsledně dodržovat doporučení pro hygienu a péči o kontaktní čočky. V domácnostech pomáhá snižovat výskyt biofilmů, v nichž se mohou usadit améby, také pravidelné čištění a dezinfekce sprch, vodovodních kohoutků a zařízení pro rozprašování vody.
Vzhledem k vysoké smrtelnosti závažných infekcí navrhuje Shuův tým komplexní přístup k veřejnému zdraví, který kombinuje environmentální dohled, lepší diagnostiku, pokročilé technologie úpravy vody a vzdělávání veřejnosti s cílem snížit rizika dříve, než lidé onemocní. Tato vize zapadá do koncepce „Jedno zdraví“, která integruje zdraví lidí, zvířat a životního prostředí, a je zvláště důležitá při řešení problémů s mikroorganismy, které volně cirkulují mezi ekosystémy a lidmi vytvořenými systémy.
Nakonec, ačkoli améby existují již miliardy let jako přirozená součást našeho životního prostředí, některé jejich formy představují pro lidské zdraví stále větší výzvu. Nejsou to jednoduché mikroorganismy ani srovnatelné s běžnými viry či bakteriemi: jejich složitá biologie a schopnost přežít v nehostinných podmínkách je staví na pomezí mikrobiologie, ekologie a medicíny a připomíná nám, že i ty nejjednodušší formy života mohou skrývat hluboké hrozby.
Výzvou pro nadcházející desetiletí bude naučit se s nimi žít vědoměji: zvýšit bezpečnost vody, monitorovat jejich přítomnost v kritických infrastrukturách, lépe pochopit jejich roli jako rezervoárů patogenů a zároveň nezapomínat, že naprostá většina améb zůstává neviditelnými spojenci ve fungování ekosystémů. Mezi strašením a lhostejností navrhuje věda střední cestu: znalosti, ostražitost a inteligentní prevenci.