Baktérie Prijímač tela prichádza - liek; Výživa - FAZ
Známe vírusy a baktérie často vedú k novým, oveľa nebezpečnejším variantom. Vidieť to napríklad na vírusoch vtáčej chrípky. Ďalším, oveľa menej známym príkladom je črevná baktéria Clostridium difficile. Až do 70. rokov sa tento zárodok považoval za neškodného obyvateľa čriev ľudí a zvierat. Potom sa zistilo, že je príčinou závažných črevných infekcií.
Za posledných päť rokov patogén nielenže čoraz viac viedol k takýmto chorobám, ale bol tiež čoraz agresívnejší. O to dôležitejšie sú zistenia vedcov vedených Christophom von Eichel-Streiberom z univerzity v Mohuči o mechanizme pôsobenia jeho toxínov. Ukazujú spôsob, ako by bolo možné v budúcnosti účinne bojovať proti patogénu.
Skutočnosť, že kedysi neškodná baktéria sa zmenila na nebezpečný patogén, je výsledkom modernej medicíny, liečby antibiotikami. Pri takejto terapii odumiera veľká časť bakteriálnej črevnej flóry. V zmenenom prostredí nájdeme porovnateľne necitlivé klostrídie najlepšie rastové podmienky, prerastú narušenú črevnú flóru a vyvinú sa rezistentné kmene rezistentné na väčšinu moderných antibiotík.
Miera úmrtia až dvadsať percent
Infekcia spojená s tvorbou toxínov môže byť mierna. Hnačka po niekoľkých dňoch sama ustúpi. Môže však byť aj závažný, viesť k krvavej, slizkej hnačke s horúčkou a črevnými kŕčmi a nakoniec dokonca skončiť smrteľne v dôsledku nadmerných zápalových reakcií.
V prípade komplikácie známej ako pseudomembranózna kolitída je črevná sliznica poškodená tak vážne, že sa stupňujú obranné reakcie. Pretože ochorenie sa zvyčajne vyskytuje v dôsledku antibiotickej liečby, je potrebné najskôr prestať užívať vhodné antibiotiká a zabezpečiť dostatočnú rovnováhu tekutín a elektrolytov. Metronidazol a pravdepodobne vankomycín sa osvedčili pri závažných infekciách. Obidve sú antibiotiká, ktoré chorobu nezhoršujú, ale pôvodcu choroby ničia.
Avšak obzvlášť malígny kmeň klostrídií sa šíri už niekoľko rokov. Vedie k prepuknutiu choroby v Severnej Amerike a potom v niektorých európskych krajinách, ako sú Anglicko, Holandsko, Belgicko a naposledy vo Francúzsku, a vykazovalo predtým neznáme správanie. Zatiaľ čo črevné infekcie spôsobené klostrídiami sa zvykli vyskytovať výlučne v dôsledku antibiotickej liečby, väčšinou u starších ľudí v nemocniciach a domovoch dôchodcov, v poslednom čase sa najzávažnejšie infekcie pozorovali aj bez predchádzajúcej antibiotickej liečby a u mladých pacientov, ba dokonca bez priameho kontaktu s klinikou. Infekcia je v súčasnosti až 20-krát častejšia a je teraz oveľa nebezpečnejšia ako kedykoľvek predtým. Miera úmrtnosti je až dvadsať percent.
Prekvapujúca aktivačná cesta
Dôvodom výrazne zvýšeného rizika sú nové varianty patogénov, ktoré sa vyznačujú špeciálnymi vlastnosťami. Rovnako ako ďalšie neškodné kmene, majú dva toxínové gény, jeden pre toxín A a druhý pre toxín B, ako aj genetické zloženie zloženého (binárneho) klostridiálneho toxínu. Chýba im tiež malý kúsok génu, ktorý normálne udržuje produkciu toxínov pod kontrolou. Nové, vysoko patogénne kmene vytvárajú asi dvadsaťkrát väčšie množstvo bunkových toxínov ako pôvodný kmeň.
Najdôležitejšie patogénne zložky Clostridium difficile sú toxíny A a B. Oba sú si navzájom štrukturálne podobné, ale majú odlišný účinok. Zatiaľ čo toxín A preráža póry v membránach cieľovej bunky, toxín B nakoniec spôsobí zrútenie bunkovej kostry. Pri obidvoch bakteriálnych toxínoch sa toxická časť molekuly aktivuje iba vo vnútri črevných buniek. Ako zistili vedci z Mainzu s ľahšie manipulovateľným toxínom B, deje sa to doteraz neznámym, prekvapujúcim spôsobom.
Toxín oddeľuje svoju jedovatú časť molekuly sám
Najskôr sa toxín B viaže na jeden koniec molekuly k bunkovej membráne a môže sa transportovať do vnútra bunky vo vezikule uzavretej v membráne. Tam sa druhý koniec molekuly štiepi a uvoľňuje do bunkovej plazmy ako skutočný patogénny toxín. Táto molekula toxínu má enzymatickú aktivitu. Môže pripojiť stavebné bloky glukózy k iným molekulám. Jeho cieľovými štruktúrami sú rôzne proteíny, vrátane takzvaných proteínov Rho, ktoré štiepia guanozín trifosfát. Tieto sú deaktivované viazanou glukózou. To vedie k poruchám v bunkovej kostre, čo v konečnom dôsledku vedie k odumretiu črevných buniek.
Predtým sa predpokladalo, že bunkový proteín rozpúšťa toxický fragment a tým aktivuje toxín. Výskumná skupina v Mohuči medzitým pomocou dôkladných biochemických analýz dokázala, že ide o autokatalytický proces, to znamená, že toxín B oddeľuje svoju toxickú časť molekuly sám. Ako vedci popisujú v online publikácii v časopise „Nature“ (doi: 10. 1038/nature05622), proteín pre autokatalýzu je spúšťaný všestrannou nosičskou látkou z hostiteľskej bunky, inositolfosfátom.
Dôkladná hygiena je nevyhnutná
Toto je prvý známy príklad bakteriálneho toxínu, ktorý na svoju aktiváciu využíva signálnu molekulu vyššej bunky. Von Eichel-Streiber a jeho kolegovia teraz dúfajú, že na základe ich zistení možno nájsť spôsoby, ako zabrániť aktivácii klostridiálnych toxínov, a tak zabrániť nebezpečnej baktérii.
Antibiotiká zachránili pred smrťou vážnejšie chorých ľudí ako ktorákoľvek iná droga. Terapia má však nevýhodu. Poskytlo ľudstvu mnoho nebezpečných variantov zárodkov, proti ktorým bojuje, proti ktorým sú dnes antibiotiká bezmocné. Skúsenosti s vysoko patogénnymi klostrídiami ukazujú, aké dôležité je obmedziť často neopatrné používanie antibiotík.
Dôsledná hygiena, najmä v nemocniciach a domovoch dôchodcov, je nevyhnutná, ak sa má zastaviť nový epidemický kmeň, ktorý sa zjavne ešte nedostal do Nemecka. Pretože spóry patogénu nemožno zabiť modernými dezinfekčnými prostriedkami na báze alkoholu, najlepším spôsobom, ako zabrániť ďalšiemu šíreniu nebezpečnej novej črevnej baktérie, je dôkladné umývanie rúk mydlom a vodou.