Začátek invaze
Zákeřná bakterie po vstupu do lidského těla začne mutovat

Mikrob Helicobacter pylori, známý jako původce žaludečních vředů, se dokáže dobře přizpůsobit kyselému prostředí, které uvnitř těla panuje. To ale není všechno. Podle nového výzkumu využívá k boji s lidským imunitním systémem promyšlenou taktiku.

Žaludeční vředy byly mnohými dlouho považovány za chorobu psychického původu. Podle rozšířené teorie měly žaludky lidí, kteří se hodně rozčilují nebo žijí ve stresu, vylučovat víc kyseliny chlorovodíkové, jež je v žaludku běžně přítomná. V roce 1982 ale vyšlo najevo, že vředy, nebo aspoň jejich velkou většinu, způsobuje mikrob Helicobacter pylori.

Vedle vředů může mít na svědomí i nádorové bujení. Uvedeným mikrobem je přitom podle některých odhadů nakažena až polovina všech lidí na světě. Většině z nich ale neškodí. Skupina výzkumníků vedená Bodo Linzem z Pensylvánské státní univerzity nyní prostudovala, jak H. pylori infikuje lidské tělo.

Podle závěrů zveřejněných v časopise Nature Communications bakterie mutuje, aby zmátla náš imunitní systém. To by ještě nebyla žádná novinka. Linzovi a jeho spolupracovníkům se ale podařilo změřit rychlost mutací H. pylori na samém začátku infekce. Tvrdí, že jakmile do vás mikrob pronikne, spouští genetickou loterii. Náhodně mění vlastní genom, aby dokázal čelit imunitnímu systému.

Lidský inkubátor

Vědci napřed nakazili H. pylori dobrovolníky. Pak bakterie, které v dobrovolnících pobyly, přenesli do zkumavek. Přečetli jejich genom a lidem dali antibiotika, která mikroby vyhubila. Následně je ale znovu nakazili kmeny bakterií, které pocházely z jejich vlastních těl. Celý postup ještě jednou zopakovali. Znovu izolovali mikroby, znovu přečetli jejich DNA a znovu je vyhubili - v jedné skupině po dvaceti, ve druhé po čtyřiačtyřiceti dnech.

"Srovnáním genových sekvencí bakterií před a po opětovné infekci jsme byli schopni určit rychlost, jíž se bakteriální genom mění v časné akutní fázi infekce lidského hostitele," prohlásil Linz.

Na začátku infekce je nejsilnější reakce bílých krvinek. "Zjistili jsme, že v akutní fázi hromadí bakterie mutace třicetkrát až padesátkrát rychleji než v pozdější chronické fázi, když bylo dosaženo rovnováhy mezi bakteriemi a imunitním systémem," uvedl Linz.

Vedle pokusu s lidskými hostiteli zkusili vědci podobný postup i s makakem rhesusem. Nakazili ho H. pylori, a pak bakterie izolovali a přečetli jejich genom po jednom týdnu, jednom měsíci a po půl roce od infekce. Mutace sice přibývaly celou dobu, ale po prvním týdnu tempo přibývání pokleslo.

Důležitá návěstí

Samotná bakterie nejspíš nevolí, která část jejího genomu bude mutovat. Přírodní výběr ovšem ano. Jako všechny buňky mají i bakterie H. pylori na svém povrchu spoustu bílkovin. Ty slouží jako identifikační návěstí. Když potká bílá krvinka bakterii, prozkoumá bílkoviny, které z ní trčí. Pokud ji pozná jako nepřítele, ztropí poplach. Pokud ji ale nepozná, může bakterie přežít.

Změny genů, podle nichž vznikají identifikační proteiny, jsou proto užitečnější než jiné. Mutace se objevují náhodně napříč genomem. Protože ale pomáhají bakteriím vyhnout se eliminaci imunitním systémem, přežije víc bakterií, u nichž došlo k mutacím v genech pro povrchové proteiny.