Enterohemoragická E. coli v Německu 2011 – aktualizace 3. června  
Bleskově přečtený genom původce infekce odhalil komplikovanou chiméru, Eculizumab bude pro pacienty v Německu zadarmo a původní zdroj nákazy je stále nejasný.

 

Zvětšit obrázek
Démonicky rychlý sekvenátor Ion Torrent PGM. Kredit: Life Technologies.

Okurková sezóna bude letos mít poněkud toxickou příchuť. Ale na druhou stranu je pozoruhodné být takřka při tom a se zatajeným dechem hodinu po hodině sledovat vývoj infekce, zatím neúspěšnou horečnatou detektivní práci lovců mikrobů a také víření mediálního šílenství. Přesto že se nehraje o osud lidstva ani o konec světa, v této záležitosti není nouze na překvapivé zvraty.

 

Především se fantasticky předvedly moderní ultrarychlé sekvenátory, které přečetly kompletní DNA dotyčných bakterií za tři dny. Bezprostředně po prvních úmrtích se do čtení genomu zabijáka pustili nezávisle na sobě dva výzkumné týmy - německé University Medical Centre Hamburg-Eppendorf ve spolupráci s kalifornskou společností Life Technologies, která poskytla čtecí stroje Ion Torrent PGM a pak čínská organizace BGI (dříve Beijing Genomics Institute), sídlící ve městě Šen-čen, která je dnes v tomto oboru největší na světě.

 

Zvětšit obrázek
Typický obrázek EAEC. Kredit: University of Bradford.

Přečtené sekvence se ani neohřály a už byl na světě zásadní zvrat. Zdá se, že pachatelem je zcela nová a velmi zajímavá chiméra se sérotypem O104:H4, hybridní bakterie obsahující genetický materiál z několika různých zdrojů. Mnohá média natvrdle papouškují, že jde o „mutanta dvou bakterií“, což je poněkud nesrozumitelný překlep. Mutuje každá bakterie za sebe, dvě bakterie spolu mají něco jako sex. Ve skutečnosti tahle chiméra s genomem o délce 5,2 Mb, což je o něco víc, než u běžné E. coli, ze zhruba 93% odpovídá kmeni 55989. Ten byl izolován ve Středoafrické republice roku 2002, z krvavého průjmu dospělého pacienta s AIDS. Dotyčný kmen ale není enterohemoragická (EHEC), ale takzvaná enteroagregativní E. coli, čili EAEC. Bakterie EAEC sice v průměru nejsou tak smrtící jako EHEC, ale zato vytvářejí silně lepivé povlaky ve střevech, které způsobují úporné chronické průjmy na celé měsíce.

Zároveň jsou ale v genomu bakterií způsobujících německou infekci kusy DNA z EHEC nesoucí shigatoxiny, odpovědné za životohrožující hemolyticko-uremický syndrom (HUS) a pak také několik genů rezistence vůči různým antibiotikům, včetně aminoglykosidů, makrolidů a beta-laktamů. Odborníci ve zkoumaném genomu našli fragment DNA odpovídající kusu genomu salmonely (Salmonella enterica) a také geny odpovídající DNA takzvané enterotoxikogenní E. coli (ETEC), což jsou například původci cestovatelských průjmů, konkrétně kmene O25:H4-ST131. To všechno dělá z bakterie německých průjmů opravdového prevíta. V posledních dnech se u pacientů se závažným průběhem infekce projevují bolesti hlavy, poruchy řeči, epileptické záchvaty a další neurologické obtíže, což odpovídá již dříve pozorovaným účinkům shigatoxinů na nervový systém. Bakterie německé infekce jsou zřejmě velmi rezistentní vůči mnohým antibiotikům, ale to stejně není příliš relevantní, protože se vůči nim antibiotika stejně nedají příliš použít. Vše nasvědčuje tomu, že patogenní E. coli ve stresu z antibiotik bohužel produkují více shigatoxinů, než bez nasazení antibiotik, což pro pacienty není příliš dobrá zpráva. Nadějný je naopak výzkum specifických bakteriálních virů, čili fágů, kteří by se snad již brzy mohli stát velmi užitečnými spojenci ve válce proti zlým E. coli.

 

Zvětšit obrázek
Šipky ukazují schizocyty, kusy červených krvinek, rozpadlých při HUS. Kredit: P.H.O. Mourao, Wikimedia Commons.

Před sebou tedy máme dost divokou mozaiku z genomů více či méně příbuzných enterobakterií, která dosud nebyla nikdy nalezena. To ale ještě automaticky neznamená, že tyhle mrchy namíchali někde v teroristických laboratoří. Docela dobře by to mohl být ryze přírodní, leč intenzivně geneticky modifikovaný organismus, který se povedl. Enterobakterie takhle prostě vypadají, mají neostré a oproti nám eukaryotům velmi dynamické genomy, jejichž kusy si mezi sebou vyměňují jako na rušné bakteriální burze. Mnohý z dnešních kmenů escherichií, shigel nebo třeba salmonel zřejmě vznikl právě tímto způsobem, z neřestné lásky horizontálního přenosu DNA mezi několika bakteriálními rodiči.

 

Zvětšit obrázek
Ústředí BGI v Šen-čenu. Kredit: BGI.

Teroristé zatím mlčí, i když by se o autorství tak úspěšné akce měli prát, což spíše odporuje představě cíleného útoku, pokud ovšem nejsme svědky například pouhého pilotního testu nové bioteroristické technologie anebo přehnaného konkurenčního boje. Skvělou novinkou je, že britská firma Alexion Pharmaceuticals Inc., výrobce závratně drahého léčiva Eculizumab, které zřejmě jako jediné může významně zlepšit situaci pacientům s HUS, poskytla německým lékařům svůj výrobek bezplatně, což poměrně zásadně mění situaci. Je dost pravděpodobné, že mrtvých bude tím pádem významně méně, než se čekalo. Na druhou stranu kolotoč kolem EHEC zřejmě tvrdě dopadne na tolik populární biozemědělství. Podle serveru Biofortified se ukázalo, že organické zemědělství je v reálném světě díky používání organických hnojiv mnohem nebezpečnější, než zatracované GM potraviny. Někteří odborníci již delší dobu upozorňují veřejnost poblázněnou „zdravou výživou“, že i zemědělství bez chemie má svoje stinné stránky a že může být spolehlivě smrtící.

 

V posledních hodinách se objevily zprávy, že by původní místem nákazy mohla být restaurace v severoněmeckém Lübecku. K dnešnímu dni totiž onemocnělo celkem 17 lidí z těch, kteří ji navštívili v polovině května. Představa, že se v restauraci z kontaminovaného jídla či vody nakazí několik lidí EHEC není nijak nereálná. Komentátoři se ale posměšně ptají, jak by tito nešťastníci nakazili zbývající dvě tisícovky nemocných fekálně orální cestou. Pokud nedošlo k zásadní změně možností šíření těchto E. coli, tak je scénář restaurace v Lübecku velmi nepravděpodobný. Jako nejreálnější varianta se v tuto chvíli každopádně jeví nějaká kontaminace na území Německa. V noci na 4. června je zdroj německé nákazy pravděpodobně stále neznámý.

 

Prameny:
Biofortified 26.5. 2011 a 2.6. 2011, ScienceInsider 2.6. 2011, H5N1 3.6. 2011, Wikipedia (2011 E. coli O104:H4 outbreak, Escherichia coli).

 

Datum: 04.06.2011 08:09
Tisk článku

Globální katastrofy a trendy - Smil Václav
 
 
cena původní: 399 Kč
cena: 339 Kč
Globální katastrofy a trendy
Smil Václav

Diskuze:

Antibiotic use may have driven the development of

Rudolf Dovičín,2011-06-11 12:45:13

...Europe's deadly E. coli.
(Phage on the rampage)
http://nature.com/news/2011/110609/full/news.2011.360.html

Odpovědět

Senior Senior,2011-06-06 18:49:57

Odpovědět

Senior Senior,2011-06-06 18:49:33

Odpovědět

Demagógia od Biofortified?

Rudolf Dovičín,2011-06-05 18:14:56

Pokiaľ viem, voči antibiotikám rezistentné baktérie vznikajú zneužívaním antibiotík:
http://Cell.com/molecular-cell/abstract/S1097-2765%2810%2900028-6
Toto sa deje práve na "štandardných" chovoch.
Či vari chcú povedať, prečo si tie svine("bio"-farmári) dovoľujú šíriť u nich vypestované(na "štandardných" farmách) "super"-baktérie? ;-)

Ozaj, prečo to (zneužívanie antibiotík) už dávno nie je brané ako zločin všeobecného ohrozenia?

Odpovědět

Mb

Radim Šmíd,2011-06-04 20:07:08

"millions of base pairs" zkracováno jako Mb nebo Mbp.
Viz http://en.wikipedia.org/wiki/Genome_size

Odpovědět

genomem o délce

Jan K,2011-06-04 13:34:10

Zaujímavý článok, zaujala ma informácia o dĺžke genómu 5,2 Mb. Možno je to len preklep (MB), takto je to po prepočte 665.6 KB čo sa mi zdá málo.

Odpovědět


Mb

Michal Kára,2011-06-04 14:45:07

A neznamená "Mb" "miliónů bází"?

Odpovědět

Blíži sa to mojej prvej predstave

Senior Senior,2011-06-04 09:46:29

Čím ďalej, tým viac sa úvahy o zdroji a spôsobe kontaminácie baktériou približujú mojej pôvodnej predstave. Španielske uhorky som zamietol ako prvé. Nie je možné predsa zeleninu postriekať, potom pozberať aj vyexpedovať a nenakaziť sa. Pri zbere by boli ešte aj šaty a obuv plná baktérii, ktoré by museli byť aj na listí. Tiež si neviem dobre predstaviť aby v nejakej reštaurácii sa nakazilo toľko ľudí. Ale viem si predstaviť, že nejaká teroristická skupinka, ktorej sa podarilo smrtiacu baktériu vytvoriť, si ju chcela otestovať, preto je aj ticho. Baktériou mohli kontaminovať niektorú časť vodovodu, pretože stačí prekonať tlak a môžte pretlačiť kontaminovaný roztok z ktoréhokoľvek miesta takpovediac z domu. Ak sa z takejto vody navari polievka, nič sa nestane, ale ak sa v nej umyje príbor, tanier aj ruky, nákaza je istá. Len si vrúcne želám, aby som nemal pravdu.

Odpovědět

Dik

Ján Padyšák,2011-06-04 09:24:13

Za pekny, zrozumitelny a detailny clanok, tesim sa na dalsie :).

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace