Zajímavosti o krabech: Možná nevíte, že mají modrou krev!

Když se řekne „modrá krev“, většinou si představíme staré šlechtické rody. Tento termín vznikl jako odkaz na bledou pleť aristokracie, pod níž prosvítaly modré žíly. Šlo ale jen o optický klam.

Skutečná, doslova modrokrevná šlechta opravdu existuje, ale nenajdeme ji v lidských rodokmenech. Jejími členy jsou tvorové z hlubin oceánů i souše – krabi, pavouci, chobotnice a hlemýždi. Jejich krev není modrá kvůli postavení, ale díky jedinečné chemii, která je udržuje naživu.

Zatímco naše krev vděčí za svou červenou barvu hemoglobinu, proteinu založenému na železe, tihle tvorové vsadili na jiný kov: na měď. Jejich dýchací pigment se jmenuje hemocyanin. A ten má fascinující vlastnost. Když nenese kyslík, je zcela bezbarvý. Jakmile se ale v žábrách naváže na kyslík, atomy mědi změní svou strukturu a krev získá nápadný modrý až modrozelený odstín.

Proč je měď někdy lepší než železo?

Rozdíl mezi naším hemoglobinem a jejich hemocyaninem je zásadní. Představte si hemoglobin jako flotilu rychlých a efektivních taxíků. Je malý, úhledně zabalený v červených krvinkách a bleskově rozváží kyslík po těle. Hemocyanin je naproti tomu obrovská nákladní loď. Je to jeden z největších proteinů v přírodě a místo toho, aby byl v buňkách, pluje volně v krvi. Na první pohled se zdá, že je asi čtyřikrát méně účinný než hemoglobin. Tak proč ho příroda vůbec „vymyslela“?

Protože hemocyanin je specialista na extrémy. V ledových hlubinách oceánu, kde je o každou molekulu kyslíku nouze, je právě on tím pravým hrdinou. Není to tedy žádný souboj o nejlepší protein obecně, ale spíš o dokonalou adaptaci. Každý z nich je zkrátka vítězem ve svém vlastním světě.

Kdo všechno patří do klubu modrokrevných?

Modrou krev nenajdeme jen u krabů. Sdílí ji ohromující množství různých tvorů. Patří sem korýši jako humři a krevety, ale i suchozemští pavouci a štíři. Dokonce i obyčejný zahradní hlemýžď nebo slimák má v sobě krev aristokratické barvy. Jednou z nejzajímavějších skupin jsou však hlavonožci.

Jelikož hemocyanin volně pluje v krvi, činí ji velmi hustou a viskózní, skoro jako sirup. Pro aktivní predátory, jako jsou chobotnice nebo sépie, představuje pumpování této husté tekutiny obrovskou výzvu. Evoluce pro ně proto připravila geniální řešení: vybavila je třemi srdci. Dvě menší srdce pumpují krev přes žábry, aby se okysličila, a jedno velké, systémové srdce ji pak pod vysokým tlakem rozvádí do zbytku těla. Je to dokonalá ukázka toho, jak si příroda umí poradit se zdánlivou nevýhodou.

Prastarý tvor s pokladem v žilách

Největší hvězdou celého příběhu je ale ostrorep. Navzdory svému jménu to není krab, ale spíše příbuzný pavouků a štírů. Je to skutečná „živoucí fosilie“, tvor, který se za stovky milionů let téměř nezměnil a pamatuje éru trilobitů. Jenže barva je v tomto příběhu vedlejší. Ta modrá krev v sobě totiž nese něco, co změnilo moderní medicínu od základů.

Mluvíme o jeho jedinečných imunitních buňkách. Tyhle buňky jsou extrémně citlivé na jedy, které vypouštějí nebezpečné bakterie (třeba E. coli), a právě v tom se skrývá jejich neuvěřitelná cena pro nás všechny.

Z těchto buněk se vyrábí látka zvaná LAL. Když se LAL dostane do kontaktu i s nepatrným množstvím bakteriálních toxinů, spustí se okamžitá reakce: tekutina se bleskově promění v polotuhý gel a uzavře kontaminaci do jakéhosi „želatinového kokonu“. Funguje to jako dokonalý biologický požární hlásič, který odhalí nebezpečí během desítek minut.

Krev za miliardu dolarů a naděje na záchranu

Díky této úžasné vlastnosti se LAL test stal celosvětovým standardem pro kontrolu čistoty všeho, co přichází do styku s lidskou krví. Každá vakcína, injekce, infuze nebo kloubní náhrada musí projít testem využívajícím krev ostrorepa.

Naše zdraví je tak doslova závislé na tomto prastarém tvorovi. Tato závislost si však vybírá krutou daň. Každý rok jsou uloveny statisíce ostrorepů, je jim odebrána část krve a jsou vypuštěni zpět. Mnoho z nich však tento proces nepřežije a celé populace jsou ohroženy.

Tento etický a ekologický problém má ale naštěstí nadějné řešení. Vědci dokázali vyvinout plně syntetickou alternativu, která funguje stejně spolehlivě, aniž by bylo nutné ublížit jedinému zvířeti. Farmaceutický průmysl tak nyní stojí na prahu přechodu k udržitelnější metodě.

Příběh modré krve, který začal jako biologická zajímavost, se tak uzavírá jako komplexní příběh o objevu, závislosti, a nakonec i naději, že lidská inovace dokáže napravit škody, které způsobila, a zachránit tvora, kterému tolik dlužíme.

Zdroje: 21stoleti.cz, stoplusjednicka, Science Direct, Research Gate