Srpen 2011

Oprávněná panika

Ondřej Nezbeda

Tisíce nakažených, stovky lidí se zničenými ledvinami, spory o německý systém hlášení epidemií – to vše má na svědomí nová bakterie, vzešlá z genetického kadlubu mikrobiálního světa.

Když začátkem května napadl nový kmen bakterie Escherichia coli první obyvatele Hamburku, objevily se u nich tak vážné zdravotní komplikace a počet mrtvých rostl takovou rychlostí, že se lékaři báli opakování tragédie z roku 1892. Tehdy v německém přístavním městě propukla epidemie cholery, během níž se nakazilo 17 tisíc lidí a polovina jich zemřela. Úřady zpočátku vše tajily, a tak se nákaza dostala na lodích až do New Yorku. V Hamburku samém se pak nemoc rychle šířila; dezinfekční místa vznikala v tanečních sálech, nádražích i tělocvičnách, nové hroby bylo nutné kopat ve dne i v noci. Infekci se podařilo zastavit až poté, co německý mikrobiolog Robert Koch odhalil, že se zdroj choroby skrývá v kontaminované spodní vodě. I letos se lékaři horečně pustili do hledání původce nákazy a pod velkým tlakem v prvních týdnech chybně označili jako zdroj španělské okurky. Bakterií se mezitím nakazili další a další lidé nejen v Německu, ale téměř v celé Evropě, ve Spojených státech i Kanadě; celkem dosud infekce postihla přes 4100 lidí. Počet mrtvých je velmi vysoký – do dnešních dnů zemřelo asi 50 infikovaných.

Na vysokém počtu mrtvých se podepsal i poměrně složitý systém vyhlašování epidemií, za který Německo nedávno kritizoval vědecký časopis Nature. Zatímco v Česku se na Národní referenční laboratoř pro infekční choroby může obrátit přímo jakýkoli lékař, u západních sousedů je to složitější. Pobočky zdravotních středisek jednotlivých spolkových států tam hlásí podobné infekce centrálnímu úřadu jen jednou týdně v souhrnné zprávě. A další týden trvá, než vzorky doputují do Ústavu Roberta Kocha, kde se na podobné případy specializují. Časopis Nature proto tvrdí, že zpoždění dosáhlo až 14 dní. Většině úmrtí by však stejně nejspíš nešlo zabránit.

Do čtení molekuly DNA nebezpečné bakterie se brzy pustily nezávisle na sobě dva výzkumné ústavy: německé Univerzitní lékařské centrum v Hamburku-Eppendorfu a Pekingský ústav pro genomiku (BGI), jenž sídlí v čínském městě Šen-čen a dnes je v tomto oboru největší na světě. Přečtení celého textu DNA, tvořeného přibližně pěti miliony genetických bází, trvalo pouhé tři dny. První zprávy si experti z obou ústavů posílali přes Twitter a zveřejňovali je i na svých blozích, aby byly přístupné ostatním vědcům. Ukázalo se, že jde o vzácný kmen Escherichie coli, která vládne velmi ojedinělými a agresivními vlastnostmi. Vytváří odolné lepivé povlaky, které narušují stěny střev, a ovlivňuje jejich mikroflóru. Je také vysoce odolný proti antibiotikům a hlavně se naučil vytvářet nebezpečný tzv. shiga toxin, který napadá krevní buňky a ledviny a vyvolává hemolyticko-uremický syndrom (HUS) – závažné onemocnění, během něhož člověk trpí krvácivými průjmy a posléze mu selhávají ledviny. Obvykle syndrom propuká u dětí nebo u starších lidí, kteří mají slabší imunitní systém. Tentokrát jím však překvapivě trpěli hlavně lidé ve středním věku.

Lékaři ani mikrobiologové se o tomto kmenu escherichie neváhají vyjadřovat jako o skutečné „bestii“ a zastávají se médií, která byla v počátku epidemie obviňována z přílišné hysterie podobně jako v případě ptačí nebo prasečí chřipky. „Podle hlášení WHO se zatím počet lidí, u nichž infekce vyvolala hemolyticko-uremický syndrom, vyšplhal zhruba na 900. I když člověk toto onemocnění přežije, může být na zbytek života odkázán na dialýzu. Mediální poplach byl přiměřený,“ říká Ivo Konopásek, mikrobiolog z Přírodovědecké fakulty UK. Nejzvláštnější jsou však neobvyklé neurologické potíže, jež dotyčná escherichie vyvolává. Mnozí nakažení jsou dezorientovaní, mají problémy s udržením rovnováhy, trpí dvojitým viděním a dalšími příznaky. Shiga toxin tak zřejmě nebude jediným nebezpečným bakteriálním toxinem, který se patogenní escherichie naučila vyrábět. „Máme sice k dispozici přečtený genom DNA této bakterie, ale zdaleka mu ještě nerozumíme,“ vysvětluje Ivo Konopásek. Vědci podle něj musejí najít všechny odlišnosti od příbuzných kmenů a zjistit, proč přesně je bakterie tak patogenní.

Objevila se i myšlenka, že za infekcí stojí teroristé, ale to Monika Marejková, vedoucí Národní referenční laboratoře zabývající se právě nebezpečnými kmeny bakterií Escherichia coli, odmítá (byla to ona, kdo vyšetřovala vzorky zatím jediného člověka v České republice infikovaného touto bakterií – šlo o americkou turistku, která sem přijela z Německa). Zaprvé nejde o úplně nový kmen: už v roce 2005 byl týž mikroskopický útočník zaznamenán v Jižní Koreji, kde se jím nakazila 29letá žena, zřejmě z jídla ve fastfoodové restauraci. O čtyři roky dříve už také zaútočil přímo v Německu. V obou případech šlo o těžké onemocnění, které se projevovalo i hemolyticko-uremickým syndromem. Zadruhé bakterie obecně patří mezi jednoduché organismy, které svou genetickou informaci dokáží velmi rychle obměňovat. Vyměňují si různé geny mezi sebou, dovedou získat geny i z DNA mrtvých buněk nebo si je mohou předávat prostřednictvím virů. Někteří mikrobiologové uvádějí, že kdyby všechny bakterie na světě potřebovaly nutně získat jeden určitý gen, zvládly by to v řádu několika stovek let. Takový horizontální přenos genů není u složitějších organismů, rostlin nebo živočichů, možný, protože by v naprosté většině případů vedl k vážným postižením nebo smrti. Zkrátka se tedy nelze divit, že se neobvyklá chiméra, která vyvolala nedávnou epidemii, vyvinula přirozenou evolucí – vznikla na genetickém bleším trhu, na kterém bakterie dokáží sehnat doslova cokoli.

Dokonce i tušíme, jak její vznik nejspíš probíhal. Podle vědeckého časopisu Science je současný útočník z plných 93 % shodný s kmenem bakterie E. coli, který se poměrně běžně vyskytuje v některých asijských či afrických zemích a vyvolává „cestovatelské“ průjmy a zvracení. Tato bakterie někdy v minulosti získala nebezpečnou schopnost vytvářet shiga toxin – zabudovala do své dědičné informace gen, který tvorbu nebezpečné látky řídí. Pak jen čekala na svou příležitost. Co následovalo, máme v čerstvé paměti: po „okurkové“ aféře, která vyvolala mezinárodní skandál, se ukázalo, že původcem infekce v Německu budou nejspíš luštěninové výhonky pěstované na jedné dolnosaské farmě. V posledních dnech to mikrobiologové upřesnili – infekce přicestovala do Evropy spolu se semeny rostliny pískavice dovezené z Egypta. To z nich se luštěninové klíčky pěstovaly. Minulý týden (od 04. 07. 2011 - pozn. red. CS-magazínu) proto Evropská komise nařídila stažení některých egyptských semen z evropského trhu a dočasně zakázala dovoz všech semen luštěninových rostlin pocházejících z této země.

Zeleninové klíčky Světová zdravotnická organizace (WHO) zařazuje mezi riskantní potraviny už více než deset let, klade je hned na druhé místo za tatarský biftek. Důvodem se stala epidemie v Japonsku v roce 1996, během které se z výhonků nakazilo více než deset tisíc lidí, většinou dětí. Tehdy bylo ale mrtvých „jen“ dvanáct, protože šlo o méně agresivní kmen escherichie. Podle Iva Konopáska poskytují klíčící výhonky bakteriím ideální prostředí, v němž se mohou dobře a rychle množit. „V miskách zabalených neprodyšnou fólií, v nichž se výhonky prodávají, mají bakterie slušné podmínky pro růst a dobře tam přežívají. Je tam vlhko a k množení jim stačí i mírné teploty – daleko nižší než optimálních 37 stupňů Celsia. Než se do klíčků pustili první strávníci, měly bakterie dost času namnožit se.“ Odtud mohou pramenit problémy s léčbou antibiotiky, která nemocným spíše ublížila: pokud antibiotika začnou ničit E. coli vytvářející shiga toxin, vylévají bakterie obsah toxinu do střev. Je-li ho hodně, může to vyvolat ještě závažnější potíže, než kdyby lékaři antibiotika nenasadili. Vysvětlit lze i to, že bakterie napadla v Německu hlavně ženy – žádná jiná potravina dnes totiž nezosobňuje výstižněji genderový rozdíl v jídelníčku než právě zeleninové klíčky.

Existuje ale i mnoho dalších možností, jak se lze vzácným kmenem E. coli nakazit. Nedávno propukla menší epidemie také ve Francii, kde byly zřejmě zdrojem hamburgery. Naštěstí se tu infekci podařilo včas zastavit. Do lidského těla se může bakterie dostat také ze zmíněných tatarských bifteků, krvavých steaků, nepřevařeného mléka a špatně umytého ovoce a zeleniny, která už se dále tepelně neupravuje. Nebezpečná je i kontaminovaná voda. A konečně, někteří lidé mohou bakterii sloužit jako nenápadní přenašeči – u nich samotných nemoc nepropukne, ale pokud špatně dodržují hygienu, mohou bakterií nakazit ostatní.

Budoucnost se přesto nejeví pesimisticky. Monika Marejková a Ivo Konopásek se shodují, že nákaza do pár týdnů nejspíš postupně vymizí. „Pokud se podařilo přiškrtit zdroj, kterým se ukázaly být luštěninové výhonky, a infekce už se šíří jen mezi lidmi, do pár týdnů by měla utichnout,“ říká Ivo Konopásek. To ovšem neznamená, že se nebezpečného kmene E. coli nadobro zbavíme. Bakterie, která získala nové vlastnosti, může přežívat v zažívacím traktu krav nebo může nově nabyté geny předat jiným mikroorganismům. Šíření nových kombinací rizikových genů nikdy nepůjde zcela zamezit. Jedinou prevencí je důsledné dodržování hygienických pravidel a pečlivé kontroly potravin. Pokud se zeleninové klíčky nebudou zalévat vodou z potoka, ale filtrovanou vodou a budou procházet pravidelnou kontrolou před dodáním na trh, není důvod je z jídelníčku navždycky vykázat.

Přítel i zabiják

Bakterie Escherichia coli je přirozenou součástí našeho těla. Kolonizuje lidské střevo už po čtyřiceti hodinách od narození. Za běžných podmínek je velmi prospěšná, pomáhá nám trávit, vytvářet vitamin K a také nás chrání proti jiným bakteriím, jimž svými chemickými zbraněmi (koliciny) brání uchytit se a zabydlet v lidském střevě. Některé kmeny však působí problémy. Nejnebezpečnější dosud byly shigatoxigenní E. coli označované zkratkou STEC, produkující různé druhy jedů nazvaných shiga toxiny. V ČR se ale vyskytují spíše sporadicky. Od roku 2006 bylo zaznamenáno 27 případů (projevují se průjmem, krvavým průjmem, nebo dokonce vyústí v hemolyticko-uremický syndrom – HUS). Jedinou obětí se zatím před dvěma lety stala dvouletá holčička. Escherichii, která způsobila epidemii v Německu, nejprve odborníci řadili do skupiny enterohemoragických E.coli označovaných zkratkou EHEC, které způsobují úporné krvácivé průjmy a někdy i HUS. Později se ale ukázalo, že jde o bakterii ze skupiny enteroagregativních escherichií, které vytvářejí lepivé povlaky, navíc však získaly schopnost tvořit shiga toxin. Správně by se tak měla označovat složitým souslovím enteroagregativní shigatoxigenní E. coli – EAggEC/STEC.

(Respekt, www.respekt.cz)