reklama

Dokážu sa baktérie skrývať pred našim imunitným systémom?

Áno, niektoré sa vedia skrývať. Vytvoria si špeciálny obal, ktorý znemožní imunitnému systému ich nájsť.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (1)

Infekcia C. difficile prepukne vtedy, keď sa zloženie mikrobómu v črevách naruší širokospektrálnymi antibiotikami, ktoré zabijú citlivé baktérie, zatiaľčo resistentné druhy sa rozrastú. Tak sa úplne zmení zloženie mikrobiómu. A s novým zložením prídu aj nové metabolické produkty, ktoré môžu podporiť C. difficile v tom, že začne produkovať toxíny a ním zničí tkanivo v našich črevách, čo môže skončiť až našou smrťou. Vedci sa snažili indentifikovať baktérie, ktoré podporujú C. difficile v jeho útočných aktivitách. Ale nie je to jednoduché, lebo ľudia s infekciou C. difficile majú zloženie mikrobiómu veľmi rozličné. Ale moji kolegovia zistili z Valencie, že tieto odlišné baktériálne komunity produkujú rovnaké metabolity. Vyšlo to minulý rok vThe ISME Journal. Aj v Nature sa už dávnejšie špekulovalo, že nový mikrobióm po antibiotikách by mohol začať produkovať vo väčšom množstve mannitol, fruktózu, sorbitol, rafinózu a kyselinu sialovú, čo by mohlo zaktivovať C. difficile. Samorejme, tieto metabolity tvorili aj baktérie už pred použitím antibiotík, ale v iných množstvách.

SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

No a tá kyselina sialová ma zaujala, lebo som sa dočítala v Microbiology and
Molecular Biology Reviews, že niektoré baktérie ju dokážu spracovať na výrobu ochranného obalu voči ľudským imunoglobulínom, ktoré naše telo produkuje na rozoznávanie baktérií, s ktorými prichádza do kontaktu.

E.coli obalená kyselinou sialovou
E.coli obalená kyselinou sialovou (zdroj: Vimr et al. 2004. Diversity of microbial sialic acid metabolism. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 68(1):132–153.)

Molekula imunoglobulínu sa pripojí k povrchu baktérie a telo sa rozhodne, čo s ňou urobí. Samozrejme, nie každá baktérie bude zahubená, pretože ak by malo naše telo odstrániť tie milióny baktérií, ktoré máme vo všetkých častiach nášho tela, tak to by asi zbláznilo. A naše telo to ani nechce! Naše telo veľmi dobre vie, že tieto baktérie potrebuje. Je už dávno známe, že experimentálne myši, ktoré sa narodili bez baktérií žijú veľmi krátkym a chorľavým životom. Takže telo si vyberá, ktoré baktérie zabije a ktoré nie.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Imunoglobulín (v mojich experimentoch najčastejšie imunoglobulín A), ktorý pokrýva bakteriálne bunky, sa dá špecificky naviazať na farbivo, ktoré pri analýze na fluorescenčnom mikroskope alebo na cytometri rozožiari baktérie na zeleno. Pomocou cytometra vieme oddeliť svietiace baktérie pokryté imunoglobulínom od tých, ktoré na sebe žiaden imunoglobulín nemajú a študovať ich osobitne. Ide o moment zberu: možno je v tele nedostatok imunoglobulínu A, aby ich pokryl všetky, ale vo všeobecnosti sú pokryté vyvážene všetky bakteriálne druhy. To, že aj priateľské baktérie sú pokryté imunoglobulínom A je úlne normálna reakcia nášho tela, neznamená to, že ich chce telo vylúčiť. Dôležité je povedať, že tiež nájdeme všetky bakteriálne druhy aj v časti, ktorá nie je pokrytá imunoglobulínom A. Takže všetky druhy pokryté sú, ale nie všetky bakteriálne bunky, ktoré k týmto druhom patria.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Zaujímavý výsledok dostaneme vtedy, keď si vezmeme na mušku každý jeden bakteriálny druh osobitne a porovnáme počet baktérií toho druhu, ktoré pokryté imunoglobulínom sú a ktoré nie sú. Ak je jeden bakteriálny druh priveľmi pokrytý imunoglobulínom, znamená to, že možno naozaj vzbudzuje ľudskému imunitnému systému vážne obavy. Takto napríklad objavili baktérie, ktoré provokujú imunitný systém pri inflammatory bowel disease. V tej štúdií v časopise Cell sa zistilo, že ide o špecifické kmene, teda to by mohlo čiastočne vysvetľovať, prečo je jedna časť daného bakteriálneho druhu pokrytá imunoglobulínom a druhá časť nie. Tu ešte pripomeniem, že bakteriálne rody pozostávajú z rôznych druhov a druhy z rôznych kmeňov. Tieto kmene môžu mať úplne iné vlastnosti, dokonca si môžu aj konkurovať.Jediná možnosť, ako zistiť, či baktérie z imunoglobulínovej časti a z časti bez imunoglobulínov patria k dvom odlišným kmeňom, by bolo osekvenovať ich celé genómy. To je ale dosť náročné a zatiaľ to urobili iba v tej štúdii v Cell, kde sa zamerali iba na Bacteroides, ktorý sa dá kultivovať. V prípade baktérií, ktoré sa v laboratórnych podmienkach nedajú kultivovať, by to bolo oveľa komplikovanejšie. Vedela by som, ako na to, ale to by bolo na dlhší blog.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Poďme teraz k môjmu článku v mSphere o baktériách obalených imunoglobulínom A u ľudí s infekciou C. difficile. V článku sme spolu s mojimi spolupracovníkmi z Harvardu hľadali, či existujú nejaké baktérie, ktoré sú vo veľkej miere obalené imunoglobulínom A, typické pre ľudí s C. difficile infekciou a typické pre ľudí, ktorí majú podobné príznaky, ale nemajú v črevách C. difficile toxín. Bakteriálne zloženie črevného mikrobiómu u týchto ľudí bolo veľmi rozdielne, lebo každý z nich bral iné antibiotiká. Chceli sme nájsť niečo, čo ich spája.

Vyšlo nám, že ľudia, ktorí trpia na infekciu C. difficile majú väčšiu časť buniek patriacichC. difficile obalenú imunoglobulínami. Ale nie všetky bunky C. difficile sú pokryté imunoglobulínami, no väčšia časť je. Na druhej strane, u ľudí, ktorí mali v črevách C. difficile, ale nevyvolávalo im infekciu, bola väčšia časť C. difficile bez imunoglobulínov.

Cieľom tejto štúdie bolo ale hlavne zistiť, či existujú nejaké baktérie, ktoré by tiež mohli zo zmeneného zloženia mikrobiómu profitovať a možno napomáhať C. difficile k prepuknutí infekcie. Keďže sa už vie, že niektoré baktérie dokážu využívať kyselinu sialovú ako ochranný plášť voči imunoglobulínom, mali by sme tieto profitujúce baktérie nájsť v časti baktérií bez imunoglobulínov.

Výsledok ale nebol jednoznačný. U ľudí s infekciou C. difficile sme nemohli nájsť žiadnu baktériu, ktorá by bola typicky bez pokrytia imunoglobulínov. Objavila som však, že ľudia, ktorí síce mali príznaky podobné infekcii C. difficile, ale nemali v črevách jeho toxíny, mali väčšinu buniek patriacich rodu Fusobacterium obalených imunoglobulínom A. O rode Fusobacterium sa vie veľmi málo, lebo je ťažké ho kultivovať v laboratóriu, a tak sa nevie, či patrí medzi dobré alebo zlé baktérie. Aj keď určite na to neexistuje jednoznačná odpoveď. Nemyslím si, že títo ľudia mali infekciu spôsobenú Fusobacterium, ale je zaujímavé, prečo práve táto baktéria vyšla ako jedna z tých, ktoré sú typicky obalené imunoglobulínami.

Mária Džunková

Mária Džunková

Bloger 
  • Počet článkov:  51
  •  | 
  • Páči sa:  2x

Som mikrobiálna genetička. Pracovala som v Česku, v USA, v Španielsku, v Austrálii. Mojou aktuálnou zastávkou je Kalifornia. Na tomto blogu sa snažím prerozprávať moje vlastné vedecké články spôsobom jasným aj pre nevedeckú verejnosť Zoznam autorových rubrík:  VedaO mojom dedovi

Prémioví blogeri

Post Bellum SK

Post Bellum SK

74 článkov
Karolína Farská

Karolína Farská

4 články
Matúš Sarvaš

Matúš Sarvaš

3 články
Adam Valček

Adam Valček

14 článkov
Pavol Koprda

Pavol Koprda

10 článkov
reklama
reklama
SkryťZatvoriť reklamu