Proč je tak těžké léčit tuberkulózu

Kultura bakterií Mycobacterium tuberculosisFoto: licence Public Domain, volné dílo

Původci tuberkulózy využívají dělení buněk k tomu, aby se jejich populace rozrůznila. Proti mnohotvarému bakteriálnímu davu se pak obtížně bojuje.

Rentgen plic - tuberkulózaFoto:  United States Department of Health

Původcem tuberkulózy - bakterií Mycobacterium tuberculosis - je nakažena asi třetina lidstva. Většina lidí ani neví, že tuto bakterii ve svém těle hostí, protože mikrob se nijak neprojevuje. Zhruba u jedné desetiny nakažených ale bakterie unikne zpod kontroly imunitního systému člověka a vyvolá onemocnění. Tuberkulóze podlehne na celém světě denně asi 4000 nemocných. Léčba tuberkulózy je náročná. Vyžaduje systematické užívání antibiotik po dobu půl roku a mnohdy i déle. Pacienti často nevydrží užívat léky tak dlouho a léčbu ukončí předčasně. Stoupá tak riziko vzniku kmenů bakterie odolných k antibiotikům. 

Mikrobiologové a lékaři vysvětlovali velkou odolnost bakterie Mycobacterium tuberculosis k lékům tím, že i v těle pacienta s aktivními bakteriemi zůstávají některé bakterie ve stavu hlubokého klidu. Tyto „spící“ bakterie jsou vůči antibiotikům odolné. 

Mycobacterium tuberculosis - původce TBCFoto:  phil.cdc.gov

Původce tuberkulózy však má v rukávu ještě druhé eso. Při dělení buněk vznikají různě velké dceřiné bakterie. Nová generace bakterií je různorodá nejen co do velikosti buněk, ale také co do růstových schopností a mnoha dalších vlastností. Tuto překvapivou skutečnost odhalili vědci z týmu vedeného Sarah Fortunovou z bostonské Harvardské fakulty veřejného zdraví. Výsledky jejich výzkumů zveřejnil prestižní vědecký týdeník Science. 

Při dělení bakterie Mycobacterium tuberculosis vzniknou dvě nové buňky. Jeden jejich konec je tvořen koncem původní mateřské buňky. Druhý konec dceřiných buněk vznikl nově v místě, kde se mateřská buňka rozdělila na dvě části. Nové buňky rostou rychleji na „starém“ konci. „Nový“ konec roste pomaleji. Jak však „nový“ konec stárne, jeho růstové schopnosti se zvyšují. 

Než stačí „nový“ konec plně „dozrát“, buňky se i několikrát rozdělí. Vznikají tak buňky s různě starými konci, a tedy i různou růstovou schopností. Ty se navzájem liší i odolností k antibiotikům. Zatímco buňky se starými konci jsou vnímavé například na léky, jako je isoniazid nebo cykloserin, buňky s mladými konci hubí například antibiotikum rifampicin. 

„Když jsem začínala studovat bakterie, panovala představa, že všechny jejich buňky jsou stejné,“ popisuje objev Sarah Fortuneová. „My jsme odhalili první vodítko pro vysvětlení různorodosti bakteriálních buněk. Bakterie udržují různorodost své populace asymetrickým dělením podobně, jako viry udržují svou různorodost zběsile probíhajícími mutacemi.“