Karolinsaka Institutet. Letecký snímek areálu z roku 2013. Kredit: Arild Vågen, CC BY-SA 3.0.
V roce 1811 začínala jako tréningové místo armádních chirurgů, dnes Karolinska Institutet, se sídlem na severním okraji Stockholmu, je nejvýznamnější evropskou lékařskou univerzitou a osmou nejvýznamnější na světě. Ne nadarmo právě tamní sbor 50 profesorů každoročně rozhoduje o tom, kdo obdrží Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Je asi zbytečné dodávat, že prestižní místo si universita nevydobyla množstvím produkovaných mediků, nýbrž kvalitou vědeckých poznatků, které formou publikací s vysokým impakt faktorem, z instituce „padají“. O výsledcích jedné, ještě „teplé“, studie kolektivu Edmunda Loha, zveřejněné v časopisu Plos Pathogens, si dnes něco řekneme.
Streptococcus pneumoniae (též pneumococcus), je kulovitá (kok) bakterie kolonizující sliznici horních cest dýchacích. Je to podmíněný patogen a původce závažných pneumonií a meningitid. Kredit: CDC / Janice Carr, volné dílo.
Řeč bude o dvou bakteriích - kulovitém streptokoku a tyčinkovitém haemophilu. V místě zvaném nosohltan je má většina dětí a v dospělosti i řada z nás. Proč se Švédové na tak banální záležitost horních cest dýchacích zaměřili? Někdy totiž tito neškodní souputníci mají na triku smrtelnou septikémii a meningitidu. Seveřanům se nejspíš nyní podařilo zjistit, co za tím vězí. A to je dobře, protože znalost problému bývá předzvěstí nalezení léčby.
Kdo jsou ti vlci v rouše beránčím, porušující pravidla slušného soužití?
Haemophilus influenzae je tyčka, kterou mikrobiologové nalézali v krvi pacientů s chřipkou. Dlouho jsme ji proto pokládali za jejího původce. Pravda je ale taková, že s chřipkou nemá nic společného. Snad jen to, že se k již probíhající virovému onemocnění ráda přidruží.
Streptococcus pneumoniae je tou druhou bakterií s níž naše sliznice v nosohltanu vychází takřka v míru. I ona se ale zachová macešsky, pokud vycítí příležitost. A jak říkají odborníci, nasedá ve formě superinfekce.
To, co jsme pro účely tohoto článku nazvali skafandrem, je polysacharidový obal, do něhož se bakterie při zvýšené teplotě zahaluje. Účel takového jednání se zdá být dvojí. Přechodem do této „obrněné“ formy mění bakterie svůj metabolismus, který je zvýšené teplotě odolnější. Svým zahalením se bakterie navíc stává pro náš imunitní systém neviditelná. V zapouzdřené „stealth“ formě ji naše úklidová četa bílých krvinek (buňky schopné fagocytózy) „nevidí“. A nebo možná je vidí, ale nějak rozpoznávají, že bakterie v "brnění", jsou jaksi nepoživatelné, a že by bylo zbytečné je fagocytovat.
Edmund Loh, mikrobiolog na Karolinska Institutet: „Zvýšená teplota (případně horečka) jsou nejen charakteristickým znakem zánětu, ale také signálem pro některé patogeny“. Kredit: Francesco Righetti, volné dílo.
Do třetice všeho zlého
Polysacharidová kamufláž má ještě jeden efekt. Bakteriím umožňuje vyhnout se naší obraně zprostředkované komplementem. Komplement se říká směsi asi čtyřiceti glykoproteinů (většinou tvořených buňkami v játrech), které slouží jako humorální složka nespecifické imunity (rozuměj nebuněčné imunity). A to je další z fíglů bakterií s termočidlem, který jim dovoluje nad námi vyzrát. Kromě obrany zprostředkovávané buňkami, tak i nad tou nespecifickou, zajišťovanou komplementem v séru a jeho lytickými enzymy.
Jak bakteriální teploměr vypadá?
Vědci mu říkají RNAT a je to vlastně kousek řetězce (nepřekládaného transkriptu mesengerové RNA). Funguje tak, že při nízké teplotě brání translaci (překladu) proteinu tím, že brání kontaktu ribozomů s vazebným místem. Jakmile teplota stoupne, změní svou konformaci (prostorový tvar molekuly) a translace se rozeběhne. Jinak řečeno, prostorová změna v části molekuly RNA je tím, co dává bakterii echo, jak se má zachovat, aby vyzrála na obě formy naší obrany – buněčnou i humorální.
Závěr
Zvýšená teplota je účinný obranný mechanismus a naše tělo se horečkou umí vetřelcům úspěšně bránit. Některé z bakterií ale mají RNA teploměr a využívají ho jako systém včasného varování k zahájení protitahu. Přinejmenším na některé sérotypy Streptococcus pneumoniae a Haemophilus influenzae, naše zvýšení teploty neplatí. Naopak, je tím, co z nich dělá smrtící zabijáky. Pro nás, laiky, z toho zatím moc neplyne. Rozhodně bychom neměli propadat panice a každé zvýšení teploty si snižovat ledovými drinky, nebo medikamenty. K zúročení poznatků dojde až s nástupem tzv. personalizované medicíny. Hlavní roli v tom budou hrát genetici. Teď, když už jsou známi bakteriální aktéři, nebude pro ně problém, třeba když nám dělají výtěr špejlí v nosu kvůli covidu, aby spolu s testem na SARS-CoV-2, se v našem „suchém z nosu“, poohlédli, zda náhodou nejsme nazofaryngeální přenašeči zmíněných bakteriálních sérotypů. Znamenalo by to, že i banální chřipka s angínou by u nás mohly snadno přerůst v nezvládnutelnou sepsi. Pro ošetřující lékaře by taková informace byla vodítkem pro zvlášť pečlivé hlídání patřičných parametrů, aby septikémie nezískala navrch a nepropáslo se včasné nasazení účinné léčby.
Literatura
Hannes Eichner, et al.: RNA thermosensors facilitate Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae immune evasion. PLOS Pathogens, April 29, 2021. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009513
