Bitevní pole s názvem lidské střevo – Bacillus subtilis zde může efektivně bojovat proti zlatému stafylokokovi

Jedna z novějších prací v tomto oboru však zjišťuje, že konkrétní bakteriální druhy mohou efektivně omezit množení některých patogenů. Řeč je v tomto případě o nechvalně známém zlatém stafylokokovi, odborně zvaném Staphylococcus aureus. Nebudeme příliš přehánět, řekneme-li, že se jedná o jednoho z nejzákeřnějších lidských patogenů. Tato bakterie je totiž adaptována na lidské tělo tak dokonale, že úspěšně obelhává veškeré prostředky imunitního systému.

Staphylococcus aureus je takzvaným oportunním patogenem. To znamená, že přestože žije na pokožce a sliznicích prakticky každého z nás, chová se k našemu tělu mírumilovně. Změna může nastat v okamžiku, kdy jsme oslabeni. Je-li pacientem například starý člověk, kojenec, dlouhodobě hospitalizovaný, HIV pozitivní a podobně, zanechává zlatý stafylokok svého komenzálního stylu života a začínají mu doslova hody. Výsledkem jeho řádění nejsou jen kožní infekce, ale i fatální zápaly plic, endokarditidy či sepse. Život ohrožující infekce může způsobit například v nemocničním prostředí, kde se vlivem masovému používání antibiotik vybudoval titul skutečného mistra v odolnosti vůči antibiotikům. Tuto nemilou skutečnost podtrhávají silně rezistentní kmeny MRSA (methicilin resistant Staphylococcus aureus), známé již od počátku šedesátých let.

Díky moderním poznatkům je však známo, že některé bakterie posilují konkurenční prostředí mezi jednotlivými druhy, které lidské tělo kolonizují. Například mezi prospěšnými a patogenními. Výzkumný tým, který studii provedl, již před dvěma lety zjistil, že kolonizace lidského střeva bakterií Bacillus subtilis růst zlatého stafylokoka omezuje.

Myslím, že je důležité připomenout význam střeva jakožto významného mikrobiálního útočiště. Nikde v lidském těle nenalezneme takové množství mikroorganismů, jako právě zde. Život v něm lze připodobnit k politice. To, v jaké rovnováze se naše střevní mikroflóra nachází, má zcela zásadní vliv na naše zdraví. Je-li mikrobiom vyvážený, jsou patogenní bakterie přesilou přínosných kmenů drženy na uzdě a nemají příliš šancí nám zkomplikovat život.

Pokud jej však, například konzumací antibiotik, z rovnováhy vyvedeme, mohou tyto bakterie dostat prostor a lidské tělo ohrozit. Přestože nám dobrání plata penicilinu právě zachránilo život a děkujeme Bohu, že jsme se nenarodili o století dříve, náš střevní ekosystém je zcela zdevastován. Právě v těchto chvílích se ke slovu dostávají patogenní bakterie, kterým se otevírají dveře k více či méně závažným infekcím. Vzpomeňme například na Clostridioides difficile, způsobující nebezpečnou ulcerózní kolitidu, na kterou ročně zemře desítky tisíc pacientů. Jedná se o typický příklad onemocnění, které bezprostředně souvisí s vyčerpáním střevní mikroflóry antibiotiky.

Staphylococcus aureus je bakterií, která, podobně jako C. difficle, dovede ve střevech přežívat i po dobrání antibiotik a lidské střevo opětovně kolonizovat. Způsob, jakým by bylo možné tomuto fenoménu předejít je tzv. kolonizační rezistence, tedy zavedení komenzálních bakterií do našeho střevního traktu.

Vědci shromáždili vzorky stolice od 200 zdravých jedinců, pocházejících z thajského venkova. Následně provedli sekvenační analýzu, která ukázala složení jejich střevní mikroflóry. Výzkumný tým se zaměřil především na nosiče S. aureus a vzájemné rozdíly mezi nimi. Vědci si všimli nápadné souvislosti mezi přítomností druhu Bacillus subtilis. a poměrně omezenou kolonizací S. aureus. Zjednodušeně řečeno – ve vzorcích, kde se B. subtilis dařilo, se zlatému stafylokokovi žilo poměrně bídně.

Vědci následně dešifrovali, jakým způsobem B. subtilis růst patogena potlačuje. Ukázalo se, že Bacillus produkuje specifické lipopetidy zvané fengyciny, které blokují molekulární komunikační aparát zlatého stafylokoka, odborně nazývaného quorum sensing. Ten je pro stafylokoka zcela klíčový, neboť díky němu například zjišťuje, že dosáhl dostatečné biomasy a může směle zahájit útok na svého hostitele. Pro úspěšnou kolonizaci lidského střeva je tudíž esenciální zbraní, kterou mu Bacillus svou přítomností tak říkajíc "bere z rukou". Že tento vztah růst S. aureus omezuje, ověřili vědci na myších, které krmili sporami B. subtilis. Rostoucí buňky následně produkovaly fengycin, načež se v myších střevech po zlatém stafylokokovi doslova slehla zem.

Silně rezistentní kmeny patogenních bakterií jsou reálnou hrozbou 21. století a vzhledem k aktuální situaci vidíme na vlastní oči, že infekční onemocnění ještě neřekly své poslední slovo. Považuji proto za nadmíru důležité přistupovat k tomuto nelehkému boji inovativními způsoby, které se nespoléhají pouze na vývoj nových antibiotik. Extrémní komplexnost střevního mikrobiomu je však stále bariérou, díky které vzájemné vztahy zřejmě zůstanou ještě řadu let nepochopeny.

zdroj: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30913972/

Zdroj titulní fotografie: zmeel, iStock Photo