Bakterie významné v lékařství
Bakterie v lékařství nejsou jen nepřítel, proti kterému míří antibiotika. Slouží jako továrny na léky, jako léčivé přípravky samy o sobě, jako modelové organismy ve výzkumu i jako základ vakcín. Nejvýznamnějším pomocníkem je přitom obyčejná střevní bakterie Escherichia coli.
Bakterie jako továrny na léky
E. coli patří k nejlépe prostudovaným organismům vůbec – objevil ji roku 1885 pediatr Theodor Escherich, rychle roste, snadno se kultivuje a její genom je detailně známý. Proto se do ní vkládají lidské geny a bakterie pak vyrábí lidské bílkoviny. První takový lék byl lidský inzulin (1982), který nahradil inzulin z prasečích a hovězích slinivek a odstranil problém alergických reakcí. Následoval růstový hormon, interferony, srážecí faktory, enzymy a řada dalších biologických léčiv; složitější glykosylované bílkoviny se vyrábějí spíše v kvasinkách nebo savčích buňkách.
Půdní streptomycety a další aktinomycety jsou zdrojem většiny přírodních antibiotik – streptomycinu, tetracyklinů, erythromycinu, vankomycinu. Bacillus subtilis a B. licheniformis produkují průmyslové enzymy a antibiotikum bacitracin. A z Clostridium botulinum se získává botulotoxin, který se v přesně dávkovaném množství používá při léčbě svalových křečí, migrény, nadměrného pocení i v estetické medicíně.
Bakterie jako lék – probiotika v klinické praxi
Některé bakteriální kmeny se podávají přímo jako léčivo nebo doplněk léčby. Nejlépe doložené použití mají:
- Escherichia coli Nissle 1917 – nepatogenní kmen izolovaný za první světové války z vojáka, který jako jediný ve svém oddílu neonemocněl úplavicí. Používá se k udržení remise ulcerózní kolitidy a u některých střevních obtíží.
- Lacticaseibacillus rhamnosus GG a Saccharomyces boulardii (probiotická kvasinka, nikoli bakterie) – zkracují infekční průjmy u dětí a snižují riziko průjmu při užívání antibiotik.
- Bifidobakterie a laktobacily (B. lactis, B. breve, L. casei, L. reuteri, L. acidophilus, Streptococcus thermophilus) – u nedonošených dětí snižují riziko nekrotizující enterokolitidy, u dospělých mírní projevy syndromu dráždivého tračníku.
U opakovaných infekcí Clostridioides difficile se osvědčila dokonce transplantace střevní mikrobioty – přenos stolice zdravého dárce, který obnoví normální mikrobiom účinněji než jakékoli antibiotikum. Probiotika ale nejsou všelék: účinek platí vždy jen pro konkrétní kmen a nemoc a antibiotika nenahrazují (více v článcích Probiotické bakterie a Léčba bakteriálních onemocnění).
Bakterie ve výzkumu a diagnostice
E. coli je základním modelovým organismem molekulární biologie – na ní byl objeven genetický kód, regulace genů (operon) i restrikční enzymy, kterými se DNA „stříhá“. Z bakteriální obrany proti virům vzešla metoda CRISPR-Cas9 pro úpravu genů. Bakteriální enzym Taq polymeráza z termofilní Thermus aquaticus umožnil metodu PCR, bez níž se dnes neobejde žádná diagnostická laboratoř.
Bakterie ve vakcínách
Řada povinných i doporučených očkování chrání právě před bakteriemi: proti tetanu a záškrtu (inaktivované toxiny), černému kašli, hemofilovi typu b, pneumokokům a meningokokům (pouzderné polysacharidy), tuberkulóze (živá oslabená BCG) nebo břišnímu tyfu. Oslabené bakterie a bakteriální nosiče se zkoušejí i jako vektory pro vakcíny proti jiným nemocem a nádorům.
Zdroje
- World Gastroenterology Organisation: Probiotics and Prebiotics (2023)
- Wikipedie: Escherichia coli, Antibiotikum
- Symptomy.cz: Crohnova choroba