Nové zjištění vědců z Lékařské fakulty Michiganské univerzity a jejich kolegů může toto poznání přiblížit – a může pomoci k lepší léčbě.
V článku v časopise Nature tým uvádí, že toxin produkovaný běžnou bakterií Staphylococcus aureus — lidově známou jako „stafylokok“ — způsobuje, že buňky imunitního systému v kůži reagují způsobem, který vyvolává vyrážky podobné ekzému.
Uvolňování molekuly zvané delta toxin bakterií stafylokoka způsobilo, že žírné buňky v kůži související s imunitním systémem uvolnily drobná zrníčka, která způsobují zánět. K tomu však nedocházelo, když byla kůže vystavena kmenům stafylokoka, které postrádaly gen pro delta toxin.
Tato souvislost mezi specifickým toxinem S. aureus a degranulací žírných buněk naznačuje velmi specifický mechanismus, i když to nestačí k tomu, aby to naznačovalo, že delta toxin ze stafylokokových bakterií sám o sobě způsobuje ekzém, říká vedoucí autor a profesor U-M Gabriel Nunez, M.D. Podle něj pravděpodobně hraje roli i genetická zranitelnost.
Zjištění bylo učiněno na myších, takže je příliš brzy na to, aby se dalo říci, že stejný účinek se projevuje i u lidí, kteří trpí ekzémem, nazývaným také atopická dermatitida. Vědci však zjistili významné množství stafylokokového delta toxinu ve vzorcích kůže odebraných pacientům s ekzémem.
Nunez, hlavní autor Yuumi Nakamura, M.D., Ph.D., spoluautor Naohiro Inohara, Ph.D., a jejich kolegové doufají, že jejich zjištění poskytuje novou cestu pro vývoj léčby, která by pomohla 15 až 30 procentům dětí a 5 procentům dospělých, kteří trpí ekzémem.
Někteří – včetně pacientů – si již dříve všimli, že u pacientů s ekzémem, kteří užívají antibiotika na jiná onemocnění, dochází ke zmírnění příznaků ekzému. Antibiotika však mají jako dlouhodobá léčba chronického onemocnění, jako je ekzém, mnoho nevýhod — především hrozbu, že přispějí k již tak závažnému problému multirezistentního zlatého stafylokoka neboli MRSA.
Výzkum byl financován Národním institutem zdraví a podíleli se na něm výzkumníci NIH, kteří studují S. aureus. Nunez poznamenává, že prvotní náznak souvislosti přišel zcela náhodou, jako náhodný nález v nesouvisející studii žírných buněk, kterou prováděli. Zaměřili se na málo známý delta toxin a začali zkoumat jeho schopnost vyprovokovat žírné buňky k vyvolání zánětu.
„Víme, že 90 procent pacientů s atopickou dermatitidou, nazývanou také ekzém, má na kůži detekovatelné stafylokokové bakterie,“ říká Nunez, který je profesorem akademické patologie Paula de Kruifa. „Doposud se však nepředpokládalo, že jde o primární příspěvek, protože nebyla jasná mechanistická souvislost. Nyní máme důkaz, že zde skutečně může být přímá souvislost.“
Úkolem podle něj bude otestovat způsoby, jak potlačit účinky delta toxinu, aby se žírné buňky neprovokovaly a nedocházelo k zánětu – ale aby to bylo provedeno způsobem, který nezpůsobí vývoj rezistentních bakterií.
Pokud se vědcům například podaří najít receptor na žírných buňkách, na který se delta toxin váže, možná se jim podaří vyvinout blokátor receptoru. A vědci doufají, že budou studovat lidské pacienty s ekzémem, aby zjistili, zda delta toxin hraje stejnou roli jako u myší.
Přiblížení původu
Částí vzrušující výzvy, kterou tento nový objev představuje, je podle Nuneze prosté zjištění více informací o tom, co delta toxin dělá a proč ho bakterie produkují.
„Tato bakterie je všude, ale o delta toxinu se toho ví velmi málo,“ vysvětluje Nunez. „Bakterie ho pravděpodobně neprodukují proto, aby způsobily onemocnění, ale produkují ho v reakci na zvýšení počtu sousedních bakterií – něco, čemu se říká quorum sensing.“
Gen pro toxin je regulován prostřednictvím buněčné dráhy, která je zodpovědná za virulenci S. aureus neboli schopnost způsobovat onemocnění. Bakterie stafylokoka mohou produkovat delta toxin, aby zabily jiné konkurenční bakterie, které se nacházejí na kůži – včetně těch neškodných a prospěšných.
Toxin tedy může mít co do činění s tímto druhem „boje“ mezi mikroskopickými organismy bojujícími o niku na těle hostitele. „Možná se hostitel — člověk — zapojí doprostřed této války,“ spekuluje Nunez. „A ekzém je vedlejším poškozením bakterií produkujících faktor delta toxinu, který způsobuje kolonizaci a zhoršuje stav žírných buněk hostitele.“ K tomu, abychom to zjistili, bude zapotřebí dalšího výzkumu.
Takovému výzkumu se věnuje nová iniciativa U-M Host Microbiome Initiative. Nunez je jedním z desítek pracovníků U-M z mnoha oborů, kteří se spojili, aby studovali vzájemné vztahy mezi bakteriemi a dalšími mikroskopickými organismy a různými aspekty lidského těla a nemocí. Díky novému financování ze Strategické výzkumné iniciativy lékařské fakulty urychlí svůj výzkum v příštích měsících a letech.