Bakterie bojují o místo na lidské sliznici pomocí antibiotik
Běžný komensální Staphylococcus lugdunensis umí produkovat antibiotikum, jež inhibuje růst bakterií Staphylococcus aureus v nose. Poznatek možná přispěje k objevu nového léku.
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 komensál 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 grampozitivních 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 procentech případů byly kolonizovány S. aureus a v devíti procentech případů byly kolonizovány S. lugdunensis. Všechny izoláty S. lugdunesis produkovaly lugdunin a ukázalo se, že přítomnost S. lugdunesis zredukovala míru kolonizace S. aureus 5,9násobně.
„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 mechanismům kolonizace S. aureus, ale také poskytla první přímé důkazy o bakteriální vzájemné konkurenci v lidském mikrobiomu. Navíc současně identifikuje novou antimikrobiální substanci, která by mohla být terapeuticky využita.
Zdroj: Zipperer A, Konnerth MC, Laux C et al. Human commensals producing a novel antibiotic impair pathogen colonization. Nature. 2016 Jul 28;535:511–516 (http://dx.doi.org/10.1038/nature18634)