Na každou buňku lidského organismu připadá deset buněk bakterií, jež člověk hostí ve svém těle. V našich útrobách žije asi kilo a půl bakterií a pestrou bakteriální zoo nosíme také na kůži. Někteří biologové dokonce vnímají člověka jako superorganismus tvořený lidskými a bakteriálními buňkami, jež spolu čile komunikují a vzájemně spolupracují.
Stále častěji se ukazuje, že je to právě množství a druhová skladba bakteriálních "podnájemníků", co rozhoduje o našem zdraví. Nejnovější výzkumy prokázaly, že změny ve společenství mikroorganismů se podílejí na vyšší odolnosti obřezaných mužů k infekci virem HIV a hrají významnou roli i při astmatu.
Obřízka mění skladbu bakterií
V subsaharské Africe čelí obřezaní muži o 40 procent nižšímu riziku nákazy virem HIV než muži, kteří se obřízce nepodrobili.
Tým amerického epidemiologa Ronalda Graye z Johns Hopkins University prokázal tento ochranný efekt obřízky mezi muži v Ugandě. Při vyšetřeních získali vědci rovněž vzorky bakterií, které se přirozeně vyskytují na sliznici penisu obřezaných a neobřezaných mužů. Ty teď podrobili zevrubným analýzám genetici a mikrobiologové z Translational Genomics Research Institute v arizonském Flagstaffu pod vedením Lance Price.
Pomoc genetiků byla pro úspěch studie klíčová. V laboratoři umí mikrobiologové kultivovat jen jedno procento všech bakterií. Genetické analýzy odhalí ve vzorku vybraný bakteriální gen a z počtu jeho variant pak vědci určí druhové spektrum bakterií. Odhalí tak i bakterie, jež v laboratorních podmínkách nerostou a unikají detekci klasickými mikrobiologickými postupy. Z podobných studií je zřejmé, že společenství bakterií obývajících lidské tělo, tzv. bakteriom, je podstatně pestřejší, než jsme si ještě nedávno mysleli.
Odstranění předkožky při obřízce dramaticky mění podmínky, jež panují na sliznici penisu. Sliznice je mnohem více vystavena působení vzduchu a to má na druhové složení bakterií zásadní vliv. Studie Priceova týmu zveřejněná v prestižním vědeckém časopise PLoS ONE ukázala, že ze sliznice mizí bakterie, jimž vyhovuje prostředí s nízkým obsahem kyslíku.
Rozmáhají se naopak bakterie, jež vysoké koncentrace kyslíku k životu nezbytně potřebují. Mezi bakteriemi schopnými růstu bez kyslíku se nachází celá řada původců zánětů. Tito mikrobi jsou s to aktivovat tzv. Langerhansovy buňky, jež tvoří nedílnou součást imunitní obrany.
V klidovém režimu se Langerhansovy buňky podílejí na vychytávání a následné likvidaci virů. Po aktivaci bakteriemi ale vystupují Langerhansovy buňky jako spolupracovníci viru HIV, protože umožňují přímý kontakt viru s typem bílých krvinek, na něž virus cílí. Změna ve společenstvu bakterií na sliznici penisu po obřízce navodí podmínky, za nichž zůstávají Langerhansovy buňky v klidu. Obřízka může zvyšovat odolnost k viru HIV i řadou jiných mechanismů. Dochází po ní například ke ztluštění povrchové vrstvy sliznice, k tzv. keratinizaci. Takto "obrněná" sliznice představuje pro průnik viru HIV podstatně účinnější bariéru.
Navzdory mnoha pozitivním zkušenostem zůstává obřízka předmětem bouřlivých diskusí. Na jedné straně zjevně zvyšuje odolnost k řadě pohlavně přenosných chorob. Na druhé straně ale představuje i zdravotní riziko, protože v mnoha částech Afriky se provádí neodborně a za otřesných hygienických podmínek. Vědci se proto v dalším výzkumu snaží zjistit, zda se zvýšené riziko nákazy virem HIV pojí s přítomností vybraných druhů bakterií. Následně chtějí najít způsob, jak snížit výskyt těchto "rizikových mikroorganismů" i u mužů, kteří se obřízce nemohou nebo nechtějí podrobit.
Astmatici mají v plicích příliš mnoho bakterií
Tým vedený Williamem Cooksonem z Imperial College London prokázal propastné rozdíly mezi druhovým složením společenstva bakterií sídlících v dýchacích cestách zdravých lidí a astmatiků. Výsledky jejich výzkumu zveřejnil rovněž prestižní vědecký časopis PLoS ONE.
Také Cooksonův tým použil k identifikaci bakterií genetické analýzy. S využitím těchto velice citlivých metod vyvrátili vědci starší představy, podle kterých panují v dolních dýchacích cestách člověka sterilní podmínky.
Ani naprosto zdravý člověk nemá dýchací cesty prosté mikrobů. V místě, kde se průdušnice dělí na průdušky, lze na jediném centimetru čtverečním napočítat asi dva tisíce bakterií. Jsou mezi nimi i druhy, které nesnášejí vysoké koncentrace kyslíku.
Dřívějším pokusům o odhalování tradičními mikrobiologickými metodami tyto bakterie zjevně unikaly. Cookson a jeho spolupracovníci prokázali, že bakterie, jež se nám uhnízdí v dolních dýchacích cestách v dětství, už v pozdějším věku výrazně neměníme.
O to razantněji může do bakteriálního prostředí dýchacích cest zasáhnout onemocnění, jako je astma. Touto chorobou trpí na světě asi 300 milionů lidí. Příčiny jejího vzniku nejsou známy. Cooksonův tým zjistil, že pacienti trpící astmatem mají v dýchacích cestách až desetkrát více bakterií než zdraví lidé. To jsou počty, jež o mnoho nezaostávají za průměrným množstvím bakterií běžně žijících na povrchu naší kůže.
Na každém čtverečním centimetru pokožky hostíme asi 50 tisíc bakterií. Významné rozdíly mezi zdravými lidmi a astmatiky byly patrné i v druhovém složení bakterií. Astmatikům prosperovaly v dýchacích cestách například bakterie rodu Hemophilus, Moraxella a Neisseria. Tyto bakterie dokážou vyvolat v dýchacích cestách záněty. Bakterie rodu Prevotella nebo Veillonella byly mnohem četnější u zdravých lidí.
Zatím není jasné, nakolik se změna bakteriomu v dýchacích cestách podílí na vzniku astmatu a nakolik je taková změna naopak důsledkem onemocnění. Bakterie rodu Hemophilus, Moraxella a Neisseria však lze nalézt ve zvýšených počtech už u novorozenců, kteří jsou následně mnohem náchylnější k astmatu. To naznačuje, že význam změn v druhovém složení bakterií v dýchacích cestách není pro vznik astmatu zanedbatelný. Cookson a jeho spolupracovníci jsou přesvědčeni, že poznatky o bakteriomu v dýchacích cestách astmatiků mohou vnést světlo do mechanismu vzniku astmatu a jsou využitelné i pro jeho léčbu. Astmatikům by mohla ulevit dlouhodobá léčba antibiotiky. Pacientům, v jejichž průduškách se rozmohla bakterie Hemophilus influenzae, by mohla přinést úlevu vakcína, která je běžně k dispozici.
