Jak bakterie mezi sebou bojují o místo na lidské sliznici

Běžný komenzální Staphylococcus lugdunensis umí produkovat antibiotikum, jež inhibuje růst bakterií Staphylococcus aureus v nose.

Epidemiologické studie konzistentně opakovaně ukázaly, že ačkoliv Staphylococcus aureus typicky kolonizuje nosní sliznici, jeho přítomnost není pravidlem. Proč S. aureus není vždy přítomen, nebylo vědcům dlouho jasné. Až němečtí vědci z Interfakultäres Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin, Universität Tübingen, v čele s Alexanderem Zippererem nyní zjistili, že druhý humánní komenzál Staphylococcus lugdunensis je pravděpodobně jedním z faktorů, který ovlivňuje kolonizační poměry.

Investigátoři nejprve testovali různé druhy nasálního stafylokoka na inhibiční aktivitu vůči S. aureus a zjistili, že kmen S. lugdunensis produkuje antimikrobiální faktor, který brání S. aureus v růstu. Další práce zjistily, že tento faktor představuje cyklické peptidové antibiotikum, lugdunin, které je aktivní proti široké škále gram-pozitivních bakterií, včetně kmenů methicilin-rezistentního S. aureus (MRSA).

Produkce lugduninu byla podmíněna existencí genetického operonu (souvislého úseku genů), který byl společný pro všechny izoláty S. lugdunensis, které byly k dispozici pro screening investigátorů. V myším modelu instalace S. aureus v kombinaci s divokým kmenem S. lugdunensis vedla k redukci výskytu nasálního S. aureus ve srovnání s instalací S. aureus spolu s mutovaným kmenem S. lugdunensis, jenž neuměl produkovat lugdunin.

Analýza vzorků nasofaryngeálních výtěrů odebraných hospitalizovaným pacientům zjistila, že v 32 % případech byly kolonizovány S. aureus a v 9 % případů byly kolonizovány S. lugdunensis. Všechny izoláty S. lugdunesis produkovaly lugdunin a ukázalo se, že přítomnost S. lugdunesis zredukovala míru kolonizace S. Aureus 5,9-násobně.

„To je skutečně výjimečná studie,“ komentoval pro NEJM Watch Richard T. Ellison, mikrobiolog z University of Massachusetts Medical School, Worcester. Podle něj nejen přispěla k našemu porozumění mechanismů kolonizace S. aureus, ale také poskytla první přímé důkazy o bakteriální vzájemné konkurenci v lidském mikrobiomu a navíc současně identifikuje novou antimikrobiální substanci, která by mohla být terapeuticky využita.

Autor: MUDr. Jan Činčura