Slizy nejsou zrovna tím, na čem by většina z nás chtěla pracovat. Jeremy Barr ze San Diego State University na nich postavil svou kariéru a udělal dobře. Takřka přes noc je slavným, což mu jako mladému postdokovi, jistě umožní se ve vědátorské branži se slušně uchytit a vytvořit si vlastní výzkumný tým.

Zvětšit obrázek

Začalo to odsáváním slizu sasanek a vyústilo v objev nového imunitního systému a symbiózy mnohobuněčných organismů s viry. (Kredit: Rohwer Lab. San Diego State University)

San Diego je přímořské letovisko na jihozápadním pobřeží Spojených států ve státě Kalifornie. Honosí se mnoha plážemi, průměrná roční teplota je 18 stupňů Celsia a turismus patří k hlavním zdrojům příjmů. Navíc tu sídlí americké námořnictvo a tak není divu, že i výzkum tamní university se zaměřuje na korály a jinou podmořskou havěť. Začal tak i Jeremy Barr, odsával sliz mořským sasankám, filtroval ho a pozoroval, jak k němu rády lnou bakteriofágy. Jsou to vlastně viry, jen nám nejsou nebezpečné, napadají výlučně bakterie. Abychom je od těch zlých odlišili a tak trochu i z historické piety, říkáme jim bakteriofágy.

Že nám jsou fágy k užitku se ví už dlouho. Díky nim například nekončí katastrofou posvátné pouti k řece  Ganze, při níž si zástupy věřících rituálně ponořují obličeje tam, kde si mnoho jiných, i těch obdařených průjmy, koupají ve stejnou dobu zadky. Zárodky cholery i veselejších listerióz, zvládají naštěstí likvidovat ve špinavé vodě pomnožené bakteriofágy. Občasných úspěchů se dosahuje i s cíleně namnoženými bakteriofágy při léčbě infekcí, na něž nezabírají antibiotika. Tradici sahající až do doby stalinismu v tom mají například v Bakteriologickém institutu dr. Eliava v Tbilisi. Zlí jazykové tvrdí, že právě tam si dojeli fágové kmeny "nakoupit" Američané, když připravovalli výrobu preparátu LM102. To, co zatím nikdo netušil, že si naše buňky bakteriofágy pěstují samy. Dělají to způsobem, který si nezadá s pěstováním pažitky v předzahrádce.      

Čert ví, co stálo za studentským nápadem, přibrat si ke slizu sasanek i to, čemu se medicínsky říká sputum a co když zakašleme, tak polkneme, nebo vyplivnem jako chrchlanec. Co se vztahu k fágům týče, jsou na tom oba slizy stejně. Projevují k fágům značné sympatie. Nezáleží na tom, zda jde o sliz mořského tvora, produkt dýchacích cest člověka, či dokonce stěr sliznice střeva hlodavce. Koncentrace žroutů bakterií je v nich vždy vyšší, než k jaké by docházelo jen z důvodu prostého kontaktu. Hleny nejsou pasivní mucholapkou. Bakteriofágy v něm zůstávají zcela funkční a dělají to, co mají od přírody nejraději, baví se napadáním bakterií.

Zvětšit obrázek

Schema obrany v níž jsou bakteriofágy držené v hlenové vrstvě a zajišťují ochranu před ataky bakterií. O tom, co vědci začali označovat jako BAM (z anglického Bacteriophage Adherence to Mucus) budeme slyšet často. Ukazuje se, že velkou úlohu v tom bude hrát genetika. Ne všechny bakteriofágy sliznice "chytají" do svých las, stejně a jakoby si při tom vybíraly mezi těmi, které jsou pro naší obranu nejlepší. (Kredit: Jeremy Barr, San Diego State University)

Soudilo se, že před zlými bakteriemi nás chrání náš imunitní systém a že tím prvním, kdo „nasazuje krk“ a zahajuje boj, jsou bílé krvinky. Ať už ty, které bojují čestně stylem "tělo na tělo" (lymfocyty zabiječi a makrofágy), nebo ty, které volí neosobní dalekonosné dělostřelectvo v podobě protilátek (B-lymfocyty). Barr ukázal, že tomu tak není a že na frontové linii, kde nám od bakterií hrozí nebezpečí největší,  nastrkujeme do první linie viry. Jsou to prakticky cizí žoldáci, k nimž nemáme žádné příbuzenské vazby. Ani geneticky s nimi nemají naše těla nic společného. Dokonce nejsou ani produktem našich buněk, jako je tomu v případě protilátek – imunoglobulinů.

Jak už to při najímání do cizích služeb chodí, začíná se vždy sladce. I my na to jdeme s cukry - polysacharidy, respektive rozpadnými produkty glykanů. Právě těmi bakteriofágy lanaříme. Naše verbířská past z kudrdinek glykanů zaklapne ve chvíli, kdy se dotknou imunoglobulínům podobných struktur, které si viry nosí na svém plášti spíchnutém z bílkovin. 

Správnost své hypotézy o najímání virů ke špinavé práci v prvním sledu si výzkumníci ověřili na simulovaných pokusech, v nichž útokům bakterií E. coli vystavovali buňky se slizem a bez slizu. Pokud v mediu byly i bakteriofágy (T4), potom buňky opatřené slizem hynuly následkem prohrané bitvy s bakteriemi, třikrát méně.
Po bitvě je každý generál a tak se mnohým nyní bude zdát, že vlastně o nic tak převratného nejde a že se to dalo čekat.  Budou mít pravdu, ale Barr byl první, kdo si to vše dal do souvislostí a elegantně dokázal, čemu se nyní začne říkat první případ symbiózy s viry. Něčím tak titěrným, co jsme měli za cizopasníky a nad čím se dosud přeme zda je to živé, či neživé.

Pramen:
PNAS: Barr et al. "Bacteriophage adhering to mucus provide a non–host-derived immunity"