Bitva on-line: hodné střevní bakterie versus Salmonella

30.06. 10:00 | Autor: Radek John

Salmonella typhimurium, původce vážného střevního onemocnění.

Když máte průjem, není špatně jen vám. Trpí i přátelské obyvatelstvo vašeho zažívacího traktu. Zatímco vy se z nemoci nejspíš uzdravíte, vaši spojenci umírají po miliardách. Podléhají invazi cizáckých konkurentů.

Skupina patnácti mikrobiologů, vedená Joshuou Adkinsem z Pacifické severozápadní národní laboratoře v Richlandu ve státě Washington, prozkoumala detaily infekce střevní bakterií Salmonellou. Mezi bakteriemi je pojem druhu volnější než třeba mezi savci. Jednotlivé druhy si mohou navzájem vyměňovat geny. V rámci jednoho druhu existují varianty, které vystavují na povrchu buněk různé proteiny, a proto vůči nim imunitní systém používá různé protilátky. Varianty se označují jako sérotypy nebo také sérovary.

Adkinsova skupina se soustředila na sérovar bakterie Salmonella enterica, označovaný jako Typhimurium (S. Typhimurium - pokud se vám při čtení vybavilo slovo tyfus, je to správně). Laboratorním myším tento mikrob, na rozdíl od lidí, většinou příliš nevadí. Badatelé ale použili choulostivý kmen, u nějž S. Typhimurium vyvolává podobné příznaky jako u nás.

Myši nakazili ústy a pak pomocí nejmodernějších mikrobiologických metod sledovali, co z nich na druhém konci poleze. Podařilo se jim tak získat dosud nejpřesnější představu o průběhu infekce S. Typhimurium, a to včetně jejích vztahů k ostatním obyvatelům střeva. Výsledky zveřejnili v časopise PLoS ONE.

Enterococcus faecalis. Mikrob, jemuž by druhové jméno záviděl jen málokdo.

Pod palbou

Myší střevo, a podobně i lidské, obývá složitý ekosystém užitečných bakterií. Dělají spoustu věcí. Mimo jiné nás i chrání před invazí bakterií škodlivých, tím, že jim konkurují. Hodně užitečných bakterií je z rodů Bacteroidetes, Firmicutes a dalších. Kromě toho máme ve střevě i mikroby, kteří nám sice nijak neškodí, ale mohli by, pokud by jich bylo hodně. Počítají se k nim třeba příslušníci rodu Enterococcus. Infekce Salmonellou se společenstvem prospěšných i převážně neškodných bakterií zamávala.

Brzo po nákaze začali užiteční mikrobi ubývat, zato škodliví přibývat. Salmonella totiž vyvolá ve střevě imunitní reakci, zánět. Sama je proti němu odolná, takže získá převahu nad prospěšnými konkurenty. V malém množství neškodný Enterococcus je na tom podobně jako Salmonella. Zánět ho zbaví konkurence, takže začne bujet.

Cukrová záhada

Bakterie patří mezi organizmy, které dokážou přetvořit svět. Nejzásadnější změna, kterou mají na svědomí, byla velká katastrofa, která se udála před 2,4 miliardy let. Atmosféra naší planety je od ní zamořená jedovatým a reaktivním kyslíkem. Ani proměna společenstva mikrobů v myším střevě nezůstala bez následků. Stejně jako v případě plynného obalu planety Země se v něm změnily chemické poměry. Přibylo cukrů, jako je laktóza, rafinóza nebo melibióza. Běžné střevní bakterie je snadno stráví.

Bacteroides gingivalis, užitečný obyvatel našich střev.

Salmonelle ani Enterococcovi ale nejedou. Ještě zajímavější bude asi role dalšího cukru, fukózy. Podle vědců má k infekci Salmonellou nějaký vztah. Nepodařilo se však zjistit jaký. Její koncentrace byla rovněž vyšší a vypadá to, že ji S. Typhimurium využívá jako energetický zdroj.

Mohla by se uvolňovat z buněk poškozených zánětem. Nebo by mohla sloužit jako signál imunitního systému, že je ve střevě bakterie, která tam být nemá. Myš by ji taky mohla do střeva vypouštět, aby se Salmonelly nějak zbavila, i když není jasné jak. Co z toho je pravda, se ukáže až časem.

Foto: Profimedia

Autor: Radek John