Nový druh anaerobní bakterie z bornejské řeky Mahakam

Bakterie jsou mikroorganismy, které obývají snad každé prostředí na Zemi, od půdy přes radioaktivní odpad až po naše těla. Neustále jsou objevovány nové druhy; jen v listopadu 2020 se jednomu mezinárodnímu týmu odborníků podařilo identifikovat na 12 556 nových druhů. Není tedy těžké si představit, že od té doby jich byly opět popsány přinejmenším desítky tisíc. Na první pohled (pod mikroskopem) se bakterie nemusejí každému zdát jako příliš významné organismy, jsou však základem života na naší planetě, a proto je takové zdání mylné. Širokou veřejnost pochopitelně více zajímají bakterie, které způsobují u nás, lidí, nemoci - takovým bakteriím je již věnován zvláštní zřetel i těmi, kteří se jinak o tuto doménu jednobuněčných prokaryot nezajímají. 27. února 2022 vyšel v odborném časopise Journal of Medical Microbiology popis v pořadí již šestnáctého druhu rodu Fusobacterium, který stejně jako někteří jeho blízcí příbuzní patří mezi bakterie způsobující u lidí závažné zdravotní problémy. Fusobakterie způsobují například zánět ozubice, Lemierrovu postanginózní sepsi (též Lemierrův syndrom) či kožní vředy. Druh Fusobacterium nucleatum je asociován s rakovinou tlustého střeva, již zmíněnou periodontitidou či s nemocemi reprodukčních orgánů u žen. Může také zřejmě způsobit ulcerózní kolititidu, neboť se této bakterii daří v buňkách tlustého střeva - zda je však přímým spouštěčem tohoto onemocnění, to zatím není známo. Přestože některé fusobakterie jsou pro člověka zdravotně nezávadné (běžně se vyskytují například v našem hltanu, a nezpůsobují nám žádné potíže), dle vědeckého konsensu jsou i tak považovány za patogeny. To platí i o nově popsaném druhu F. laverani, jenž svým druhovým přízviskem ctí Charlese Louise Alphonse Laverana, objevitele parazitických prvoků způsobujících například malárii, a nositele Nobelovy ceny, jež mu byla udělena v roce 1907. Celkově se tato nově objevená bakterie dosti podobá druhu F. necrophorum, způsobujícímu právě Lemierrovu postanginózní sepsi. Nemoc, kterou však F. laverani způsobuje, jej zařazuje spíše do kategorie fusobakterií napadajících trávicí soustavu. Autoři popisu, vedení mikrobioložkou Mahinou Sayavong z Národní univerzity v Laosu, uvedli, že F. laverani je pomocí svých endotoxinů schopno narušit či dokonce rozpustit buňky střevního epitelu. Fusobakterie běžně vytvářejí lipopolysacharidy; velké množství těchto látek, běžně nazývaných endotoxiny, pak může v těle hostitelského organismu způsobit septický šok nebo metabolickou endotoxemii. Lipopolysacharidy vytvářené tímto nedávno popsaným druhem narušují stavbu epitelových buněk v tlustém i tenkém střevě člověka, který pak v podstatě odhnívá. To způsobuje obrovské bolesti. Podle studie Mahiny Sayavong a jejích kolegů se onemocnění střev projevilo dosud u třiasedmdesáti lidí, z nichž všichni měli jedno společné - žijí nebo žili na březích řeky Mahakam, třetího největšího vodního toku na Borneu, konkrétně pak v jeho indonéské části. Dosud nebyl výskyt F. laverani zaznamenán nikde jinde, dalo by se tedy dokonce říci, že jde o mahakamského endemita. Je možné, že vývoj nového druhu započal teprve někdy na konci prvního desetiletí tohoto století; Mahakam má pověst velice znečištěné řeky, a to hlavně kvůli těžbě dřeva v pobřežních deštných lesích a intenzivní těžbě nerostného bohatství.

Fusobacterium laverani pod mikroskopem, izolované od lidské tkáně. Fotografie z původní studie

Mezi lety 2009 a 2011 se voda Mahakamu dosti testovala, závěrem však bylo, že byla stále vhodná ke konzumaci. Pak v roce 2015 vyšly výsledky jiné studie, podle nichž voda v řece obsahovala nezdravě vysoké koncentrace kadmia, mědi a zinku. Právě na tuto studii pak ve svém článku odkazuje Sayavong se svými kolegy; podle nich se fusobakteriím daří právě v takové znečištěné vodě, která obsahuje velké množství škodlivých kovů. Bakterie jsou schopny se jim přizpůsobit, a během krátkého času přizpůsobit svou genetickou informaci tak, aby jim rozpuštěné kovy vůbec neškodily. Lidé jsou však pochopitelně stále v kontaktu se znečištěnou vodou třetí nejdelší kalimantanské řeky, a tak není divu, že se fusobakterie rychle přenesly i do jejich těl. První případ odhnívání střevního epitele způsobeného druhem Fusobacterium laverani, tehdy samozřejmě ještě nepopsaného, byl ohlášen v roce 2018. Tehdy byl třináctiletý chlapec, který chodíval plavat do zdánlivě čistého úseku řeky u obce Datalingai, převezen do nemocnice v Longpahangai, protože trpěl nevydržitelnými bolestmi břicha. Podařilo se mu sice přežít, ale jeho diagnóza nebyla přesná - za viníka vší té bolesti bylo považováno Fusobacterium nucleatum. V roce 2019 se podobné bolesti břicha projevily u dvaadvaceti dřevorubců, z nichž někteří se zřejmě špinavé vody z řeky napili. Tři z nich zemřeli, a při jejich pitvě si dr. Budi Abidin, spoluautor popisu nového druhu, všiml něčeho zvláštního. Jejich střeva byla totiž "rozpuštěna" a vykazovala známky těžké nekrózy, jež vedla k otravě krve a následné smrti. Původně bylo toto atypicky působící onemocnění opět spojeno s F. nucleatum, ale během dalších dvou let nashromáždil Abidin více vzorků nemocných či zemřelých osob, žijících na březích Mahakamu, a uvědomil si, že tuto patologii způsoboval zcela nový druh. Mahima Sayavong se svými kolegy z Národní univerzity v Laosu přijela na Borneo minulý rok v létě, a Abidinovy vzorky začala podrobně studovat. Nejhorší je, že u čtrnácti ze třiasedmdesáti obětí nového druhu fusobakterie endotoxiny "prosákly", řekneme-li to velmi obecně, střevním epitelem do zbytku břišní dutiny, a měly velmi negativní vliv také na další orgány. Autoři studie v závěru podotýkají, že se Fusobacterium laverani může rozšířit z bornejského Mahakamu prakticky do kterékoli části Bornea nebo samozřejmě i do zbytku světa. Upozorňují na to, že o této bakterii toho přece jen nevíme mnoho, a že může být asociována i se znečištěnou vodou mimo území, ze kterých pocházely její oběti. Rozpuštění střevního epitelu považují za nejbolestivější patologii způsobenou kteroukoliv z fusobakterií. Mimoto je důležité uvést, že bakterie jsou schopny přežít i mimo vodní prostředí a lidské tělo; experiment prokázal, že po jedenáct dnů přežijí vystaveny vzduchu na povrchu zinku. Vzhledem k tomu, že množství těženého zinku je z této části Bornea exportováno do zemí jako Německo, Rakousko, Česká republika, Itálie, ale také mimo Evropu, konkrétně do Kanady, může se již Fusobacterium laverani nacházet i v naší bezprostřední blízkosti. Nikdo neví, kdy přesně se vlastně vyvinulo, a kdy případně mohlo být rozšířeno mimo Borneo. Některé zpravodajské weby, jako britský Daily Mail, již nyní upozorňují na možný začátek nové velké pandemie způsobené touto bakterií, to je však zatím poněkud dosti přehnané. Dosud nebyl zaznamenán jediný případ onemocnění způsobeného F. laverani v jiné části světa, než na Borneu. Je však dobré si uvědomit, že by pravděpodobně tento druh nevznikl, nebýt znečištění Mahakamu.

Fusobacterium laverani ve střevním epitelu, zvýrazněné fluorescenčním barvivem FISH. Obrázek z původní studie

Zdrojem informací pro tento článek byla právě studie Mahiny Sayavong z odborného časopisu Journal of Medical Microbiology, který si můžete přečíst na tomto odkazu. Co si o tomto druhu bakterie myslíte? Myslíte si, že se může z Bornea rozšířit do zbytku světa, a způsobit potíže i nám?