Hluboko na mořském dně se ukrývají bakterie neviditelné pro náš imunitní systém

Bakterie žijící stovky metrů pod hladinou Tichého oceánu vyvrátily jedno ze základních dogmat imunologie, a sice že lidský imunitní systém je schopný detekovat všechny mikroorganismy bez výjimky. Tyto bakterie jsou totiž pro naše imunitní buňky tak „mimozemské“, že jejich přítomnost ani nezaregistrují.

„Domnívali jsme se, že imunitní systém funguje univerzálně, že nezáleží, jestli něco je nebo není hrozba, že se toho zkrátka chce zbavit,“ říká imunolog Jonathan Kagan z Boston Children's Hospital, který se na výzkumu podílel.

Aby vědci mohli tuto hypotézu otestovat, potřebovali najít bakterie, které se se savčím imunitním systémem nikdy nesetkaly. Vydali se tedy hluboko pod mořskou hladinu do chráněné oblasti ostrovů Phoenix nacházejících se v Karibati přibližně dva a půl kilometru jihozápadně od Havaje.

„Není to ledajaký hluboký oceán, ale jeho nejhlubší, nejstarobylejší, nejnepřístupnější a nejchráněnější část,“ vysvětluje mořský ekolog Randi Rotjan z Boston University, spoluautor studie, jejíž výsledky byly publikovány v časopisu Science Immunology.

„Je to 4 000 metrů hluboko, nežijí zde trvale žádní savci, a protože se jedná o rovníkovou oblast, nenajdeme zde ani žádné velryby,“ odkazuje Rotjan na fakt, že velryby se v této oblasti vyskytují pouze krátkodobě během jejich migraci z jedné polokoule na druhou. „Zkrátka to je ideální místo, kde hledat bakterie naprosto odlišné od těch, se kterými interagujeme my na zemi.“

Vědci pomocí dálkově řízené ponorky odebrali vzorky vody, sedimentu, mořských hub a hvězdic, a získali tak celkem 117 kultivovatelných druhů mořských bakterií.

Poté co jednotlivé druhy identifikovali, ukázali 50 z nich myším a lidským imunitním buňkám z kostní dřeně. K jejich velkému překvapení zjistili, že 80 % bakteriálních druhů (patřících převážně k rodu Moritella) je schopno pozornosti imunitních buněk zcela uniknout.

„To bylo opravdu překvapující,“ líčí Kagan. „Ukázali jsme, že reakce imunitního systému je definována mikroorganismy, které žijí v jeho blízkosti, a že imunitní systém se vyvíjel spolu s nimi. Pokud náš imunitní systém přivedeme do jiného ekosystému, mnoho mikrobů pro něj zůstane neviditelných. Je tak například možné, že na dně Pacifiku existuje bezobratlý živočich, který je slepý k E. coli.“

Aby vědci zjistili, která část bakterie je zodpovědná za onu „neviditelnost“, ukázali imunitním buňkám pouze specifickou část bakteriální buněčné stěny, lipopolysacharid, který obvykle stimuluje velmi silnou imunitní odpověď. Receptory savčích imunitních buněk ale lipopolysacharid mořských bakterií vůbec nerozpoznaly.

„Molekuly lipopolysacharidů vypadaly podobně jako ty, které nalézáme u suchozemských bakterií, přesto je ale imunitní buňky nebyly schopné detekovat,“ popisuje Kagan. „Ukázalo se, že lipopolysacharidy hlubokomořských bakterií mají výrazně delší řetězec, stále nám ale není jasné, proč ho imunitní buňky nerozpoznají.“

Nicméně i když jsou tyto bakterie schopné obejít náš imunitní systém, nepředstavují pro nás podle vědců významné zdravotní riziko. „Tyto bakterie se nevyvíjely tak, aby záměrně obcházely imunitní systém savců, kdyby se tedy objevila nějaká patogenita, jednalo by se o náhodu,“ vysvětluje Rotjan. „Dalším důvodem je, že podmínky, jako jsou teplota, tlak a chemické prostředí, které panují uvnitř našeho těla a na oceánském dně, se velmi výrazně liší. Bakteriím se tak mimo jejich přirozený habitat příliš dobře dařit nebude.“

Nově nabyté znalosti vědci plánují využít při vývoji efektivnějších imunoterapeutik. Zároveň také doufají, že v budoucnu budou moci blíže prozkoumat imunitní systém organismů, které tyto bakterie přirozeně infikují.

Originální publikace: https://immunology.sciencemag.org/content/6/57/eabe0531

Zdroj: Science Alert, zdroj titulního obrázku: Arek Socha, Pixabay