Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 170

Život s nepřítelem - špatnými mikroby

Lidské tělo je domovem 10 000 druhů bakterií, z nichž více než 99 % člověku neškodí. Naopak, pomáhají mu získávat nutriční látky, vylaďovat imunitní systém, vyrovnávat metabolismus i třeba odvracet potíže související se špatnou náladou - proto jsou lidé na těchto bakteriích velmi závislí. Když se s pomocí antibiotik ničí nebezpečná menšina špatných bakterií, pak spolu s nimi hynou i ty dobré. Poté, co generace lékařů ordinovaly antibiotika na každé posmrkávání, dnes víme, že vedlejší škody jsou větší než jen příležitostné bolení břicha.

Fotogalerie (1)
Emil von Behring (Zdroj Wikimedia Commons)

Nerozumné ničení dobrých bakterií může přispívat k rozvoji astmatu, alergií, obezity a mnoha jiných zdravotních stavů. Tyto nepříznivé průvodní jevy, spolu s rizikem zvýšené odolnosti bakterií vůči antibiotikům, přiměly mnohé odborníky změnit způsob boje proti špatným bakteriím: po sedmdesáti letech boje za jejich zničení nastává doba příměří. Jestliže se dvacáté století vyznačovalo schopností zabíjet smrtící bakterie, pak 21. století bude známo jako období, ve kterém se naučíme postupovat s určitou snášenlivostí.

Vítězství penicilínu

V druhé polovině 19. století se prokázalo, že mikroorganismy mohou způsobovat nemoci. Od té doby začíná více než stoletá válka proti bakteriím. S pomocí dezinfekčních prostředků jsme bakterie vypudili z vody, potravin a domovů, ničili je s pomocí vakcín, penicilínu a dalších chemických zbraní. Úmrtnost lidí na infekční nemoci díky tomu klesla o více než 90 %, což přispělo k široké transformaci společnosti. Tyto vynikající výsledky ale nebyly zadarmo.

Pyrrhovo vítězství

To, že lidé byli zbavováni bakterií, přispělo k růstu potíží imunitního systému, metabolismu a dokonce duševních poruch. Jestliže použijeme určité podobenství, pak dávka antibiotik se podobá vhození zapáchající bomby do metra. Lidé nakonec z metra odejdou, ale krysy a švábi tam zůstanou, aniž by jim zápach nějak škodil. Ti, kdo přežijí antibiotika, se stávají vůči nim odolnějšími. Každý rok v USA umírá na 23 000 lidí na infekce, protože antibiotika nezabrala. Bakterie napadají hlavně nemocné a staré lidi.

Všeho moc škodí

Kdyby se dříve infekce léčily bez zabíjení bakterií, nemusely by si bakterie vyvinout vůči antibiotikům odolnost. Tato strategie, známá též jako antivirulenční terapie, by nejen poskytla alternativní léky v boji proti infekcím, ale pomohla by uchovat potenciál antibiotik na dobu, kdy budou opravdu zapotřebí. Kdyby nebyla antibiotika mnohdy používána zbytečně a nadměrně, bylo by možno zachovat jejich užitečný potenciál na mnohem delší dobu. Uvádí se, že v každém třetím případě byla antibiotika předepsána zbytečně. V minulosti se antibiotika přidávala např. i do zubních past, jejich rezidua přijímají i úplně zdraví lidé v mase hospodářských zvířat. V EU každoročně umírá na infekce související s odolností bakterií vůči antibiotikům na 25 000 lidí.

Co s tím udělat?

Řešení spočívá v tom, že zabráníme bakteriím, aby se k lidem chovaly špatně. Aby špatné bakterie mohly způsobit infekci, musí se nejprve dostat do míst, kde nejsou žádané. Jestliže se tam nemohou dostat a zachytit se, nemohou ani napadat. Tato strategie se ukázala být nadějnou při léčení infekcí močového traktu, zejména u žen. Drtivou většinu těchto onemocnění způsobuje bakterie Escherichia coli (EC), kterou máme normálně ve střevech, kde nikterak neškodí. Maximální hygiena tedy odvrátí většinu potenciálních infekcí močových cest.

Antitoxinová terapie

Nabízí se dlouho zapomenutá metoda léčení, která spočívá v neutralizaci toxinů produkovaných bakteriemi. Ty je produkují, aby si otevřely cizí buňky a hltaly jejich výživné látky. Je to strategie, kterou poprvé použili v osmdesátých letech 19. století německý bakteriolog Emil von Behring a jeho japonský kolega Kitasato Shibasaburo. Injektovali subletální dávky toxinů záškrtu a tetanu do zvířat, získali protilátky, které zvířata vyprodukovala, a potom je použili jako lék u pacientů. Tato strategie o polovinu snížila úmrtnost na záškrt a tetanus a Behring jako první získal Nobelovu cenu za medicínu. Po objevení antibiotik se ale od této antitoxinové terapie většinou upustilo. S růstem rezistence vůči antibiotikům se opět začíná o aplikaci této léčebné metody uvažovat. Jednou z oblastí, kde má antitoxinová metoda velký léčebný potenciál, je záškrt. Ve Spojených státech umírá každoročně téměř 30 000 lidí na záškrt, který způsobuje bakterie Clostridium difficile. Je to infekce často získaná po léčbě antibiotiky při pobytu v nemocnici. Jako řešení se aplikuje ještě více antibiotik, ale u čtvrtiny pacientů se infekce znovu vrací. Při posledních zkouškách se ukázalo, že když byl podán lék, který neutralizuje uvedenou bakterii, pak se míra opětovného výskytu snížila téměř o polovinu. Potíž je v tom, že tento druh terapie nesnižuje riziko úmrtí. Richard Proctor, emeritní profesor mikrobiologie na Universitě ve Wisconsinu je přesto přesvědčen o tom, že příští generace antitoxinových léčiv bude vhodná proti více kmenům bakterií a bude efektivnější. V laboratoři už byly vypěstovány protilátky vůči toxinům produkovaným bakterií Stafylokokus aureus, které v testech snižovaly onemocnění u myší. Nyní se testuje zabránění vzniku zápalu plic způsobeného bakterií Stafylokokus aureus na lidech.

Imunitní systém jako policie

Jiný přístup spočívá v hledání vztahu mezi nebezpečnými bakteriemi a imunitním systémem. Lidé se vyvíjejí společně s bakteriemi v jakési hře kočky s myší, která je stará miliony let. Bakterie se schovávají, buňky imunitního systému je vyhledávají a ničí, bakterie si vyvíjejí nové způsoby ukrývání. Bakterie Stafylokokus aureus se například maskuje v lidských proteinech a tím se stává neviditelnou pro imunitní systém, který je nastaven tak, aby ignoroval buňky vlastního těla. Jednou z komponent buněčné stěny mnoha škodlivých bakterií je molekula označovaná jako endotoxin. Její přítomnost vyvolává poplach a ten aktivuje imunitní systém. Navzdory hrozivému jménu, samotný endotoxin našim buňkám neškodí. Ve studiích na myších se ukázalo, že bakterie Acinetobacter, rezistentní vůči mnoha lékům, zabíjí myši tím, že je uvádí do septického šoku. Když byl nakaženým myším podán experimentální lék LpxC-1, který blokuje tvorbu endotoxinu, úmrtnost myší prudce klesla.  Zkoušky na lidech lze očekávat během několika let.

Aktivizovat „dobré“ proti „špatným“

Jinou strategií než ničení bakterií je maření jejich škodlivého působení. Uskutečňuje se narušením jejich společenstev. Proces působení škodlivých bakterií se uvede do pohybu pouze tehdy, je-li jich k dispozici dostatečný počet. Pokud tomu tak není, bakterie nezaútočí. Ukazuje se také, že některé z neškodných bakterií žijících na lidech mají zásluhu na tom, že špatné bakterie neútočí. Jedna z teorií tvrdí, že už samotná jejich přítomnost odrazuje škodlivé bakterie od útoku. Neškodné bakterie se totiž odmítají zúčastňovat na zhoubných akcích „cizinců“. Bakterie Corynebacterium, žijící na pokožce, například uvolňuje sloučeniny potlačující infekci způsobenou Stafylokokem aureus (prokázáno u myší, na zkoušky u lidí si budeme muset počkat). Nejenže u Stafylokoků aureus snižují produkci toxinů a odzbrojují je, ale dokonce je přeměňují z útočníků na pacifisty.

Zlatý věk antibiotik se blíží ke konci

Už se nepodaří vyvinout bezpečné, levné a účinné nové léky tak rychle jak se vyvíjí odolnost bakterií vůči nim. Staré obyčeje bude ale asi těžké odstraňovat. Nové strategie budou muset překonat četné překážky, než je lékaři budou ochotni přijímat. Žádná z těchto strategií nepředstavuje zázračnou spásu, která vše vyřeší. Mohou ale poskytovat alternativy, pomáhat zefektivňovat existující antibiotika a snižovat náchylnost lidí na nemoci.  Bez schopnosti omezovat infekce by byl moderní život nemožný. Musí se ale zachovat mikrobiální komunity, které jsou důležité pro zdraví a životní pohodu.

(Zdroj: Drew Smith: Living with the enemy: New Scientist, 2017, č. 3120, s. 39 – 41)

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Millenium Prize Problems - milión za vyřešení matematického problému

Moderní matematika prožívá od počátku 20. století vzrušující období. Byla totiž vyřešena řada důležitých sporných otázek matematiky, na kterých jsou závislé vědecké, technické a technologické triumfy současnosti.

Slunce a vítr uspokojí sotva desetinu energetických požadavků lidstva

Možnosti větrných a fotovoltaických elektráren při nahrazování klasických energetických zdrojů jsou možná mnohem menší, než se dosud soudí. Podle studie vědeckého týmu z oddělení fyziky a technologie Bergenské univerzity v Norsku bude vrchol celkové instalované ...

Auto se dvěma volanty - testování autonomních vozů

Představte si, že po cestě domů z práce pustíte volant a místo stresu v kolonách si budete klidně číst knihu. Pro naplnění této představy není důležitá jen technika, je nutné zároveň zjistit, jak se bude chovat a reagovat lidský element, člověk ve voze.

Brno je kolébkou měření tepla

To, že si v zimě můžeme pohodlně vyhřát svůj domov, považujeme dnes už za naprostou samozřejmost. 38 % obyvatel, to je 1,5 milionu českých domácností, využívá blahobytu centralizovaného vytápění - tedy dodávek z tepláren, výtopen a dalších centrálních zdrojů, kterých je u nás na 2 000.

MAAE pořádá Mezinárodní soutěž studentů

Jste-li středoškolskými studenty a zajímá-li vás jaderná věda a technika a její aplikace, můžete se přihlásit se spolužáky do týmové soutěže organizované Mezinárodní agenturou pro atomovou energii ve Vídni. Na finalisty čeká zájezd do Jižní Koreje!

Nejnovější video

Bomba na kuchyňském stole

Krátké video ke stejnojmennému článku - návodu na pokus. Sestavte si také takový propletený obrazec z jednoduchých pomůcek a překvapte své přátele nečekaným efektem.

close
detail