KRISTOVA KREV: ZAHAL SE DO SMUTKU - HEMORAGICKÁ HOREČKA, POSTRADATELNÍ A ZKROCENÁ BAKTERIE (1)

Člověk nabyl s ohledem na svoji schopnost měnit své prostředí pomocí nástrojů arogantního přesvědčení, že v něm stojí na vrcholku organizované hmoty.

----------------------------------------------

Nikdy jej nenapadlo, že by mohl být sám nástrojem jiného organismu, v němž se v současné chvíli nachází, přesto však jde o organismus, který dokázal být až do nedávna neviditelný… Začátkem srpna 1994 padal na městečko Oakville ve státě Washington, zhruba šedesát kilometrů západně od Mount Rainier, podivný želatinový déšť.

Obyvatelé vycházeli po tom přívalu ze svých domů a nacházeli tu želatinovou substanci na větvích stromů a v zahradách velké shluky ledových krup. Ty se záhy začaly rozpouštět, ale tahle substance nikoliv, i když jste ji podrželi v rukách, avšak mnozí z těch, kdož tak učinili, vážně onemocněli.^[1]

Lidé z této oblasti oznamovali v té době silnou aktivitu neoznačených černých helikoptér a letadel. Objevily se spekulace, že patřily armádě. Toto zdraví škodlivé biologické nebezpečí začala média přezdívat podle disneyovky Star Jelly. Zjevně to nemělo žádné spojení s kometárním meteorickým rojem Perseid, který vznikl z komety 109P/Swift-Tuttle, objevujícím se každý rok od 17. července do 24. srpna, přičemž maximum roje přichází mezi 11. a 13. srpnem a jde o každoročně se opakující událost.^[2]

Jako dozvuk tohoto onemocnění, jež u některých osob vyžadovalo dokonce hospitalizaci, pověřilo ministerstvo zdravotnictví státu Washington mikrobiologa Mika McDowella, aby tajemnou želatinu analyzoval. S naprostou jistotou určil, že šlo o Pseudomonas fluorescens a Enterobacter cloacae,^[3] oba kmeny jsou podobně jako Serratia marcescens z rodu extrémně vitálních baktérií a jde o příležitostného patogena.^[4]

McDowell je přesvědčen, že tato substance byla „matrixem“. V mikrobiologii se za matrix považuje „jakýkoliv druh přenašeče, v němž jsou uloženy substance. Objevují se přirozeně jako ochranná želatina obklopující vajíčka obojživelníků, ale dokáže je vytvořit i člověk.“^[5] Podle McDowella může být využita k přenosu „nervových plynů, organismů, chemikálií“ a „virů…“.^[6]

McDowellovo vyšetřování náhle skončilo, když jednoho dne přišel do práce a zjistil, že všechny vzorky oné substance zmizely. Když se zeptal vedení, co se stalo, bylo mu řečeno, aby se už neptal. Od toho dne byl McDowell skálopevně přesvědčen, že „materiál“, který tehdy ověřoval, byl „někým za nějakým účelem manufakturován a z nějakého důvodu byl Oakville vybrán jako testovací místo.“^[7]

E. cloacae se používá v bioreaktorech (též fermentorech) při biodegradaci RDX (hexogenu),^[8] jde o akronym slov "Research Department X-plosive". RDX je jednou z nejsilnějších konvenčních trhavin s velmi vysokou brizancí a používala se již za II. světové války. Je to doslova „pramáti“ všech vojensko-průmyslových programů, u nichž se vyžaduje exploze. Bioreaktor je člověkem ovládaný nebo strojově řízený přístroj či systém podporující biologicky aktivní prostředí.

Pseudomonas fluorescens se vedle toho využívá v půdě na podpoření růstu rostlin a biodegradaci pesticidů lze rovněž usměrnit genetickým inženýrstvím na degradaci 2,4-dinitrotoluenu (DNT). DNT je prekursorem TNT.^[9]

Pseudomonas je gramnegativní nesporulující rod, do nějž patří i Pseudomonas aeruginosa.

Tento rod, jak se má zato, je základním prekursorem ledových krystalků v oblacích a primární příčinou sněhu i deště.

Jak P. aeruginosa, tak i P. fluorescens vylučují pyoverdin, fluorescenční žlutozelený siderofor,^[10] podobně jako většina druhů tohoto rodu. Ve skutečnosti je po něm pojmenován právě P. fluorescens. Siderofory patří mezi nejsilnější agens vázající rozpuštěné železo, jež jsou člověku známy. P. aeruginosa a P. fluorescens rovněž sdílejí zálibu pochutnávat si na ropě. Biodegradace petroleje a uhlovodíkových imisí (polutantů) pomocí mikroorganismů, nazývaná bioremediace, je jedním z primárních a cenově nejdostupnějších způsobů jejich odstranění z životního prostředí. P. aeruginosa a P. fluorescens využívají k výživě uhlovodíky prostřednictvím rhamnolipidů.^[11]

Rhamnolipidy jsou specialitou baktérie P. aeruginosa. Vznikají mimobuněčnou sekrecí, která účinkuje jako surfaktant; je to složitá látka, která snižuje povrchové napětí mezi dvěma tekutinami nebo mezi tekutinou a pevnou látkou. Vedle toho, že je v ropném průmyslu oblíbeným surfaktantem, jsou rhamnolipidy často využívány v kosmetice a jsou rovněž účinné v bioremediaci těžkých kovů.

Ve srovnání s chemicky syntetizovanými surfaktanty nebyly vždy výdaje za výrobu rhamnolipidů úplně efektivní, ale nedávno izolované kmeny P. aeruginosa dokážou „značně navýšit výnos na 12 gramů na litr z původních 20 miligramů na litr.” Kmen označovaný jako NY3 představoval naději na vyčištění pobřeží Mexického zálivu od ropných skvrn…^[12]. Rod Pseudomonas byl pojmenován na přelomu devatenáctého a dvacátého století v Polsku narozeným německým bakteriologem Walterem Migulou. V řečtině, jazyku bakteriologické nomenklatury, znamená "pseudes" (ψευδής) „falešný“, a "monas" (μονάς/μονάδος) je „jediná jednotka“. Do dneška nemá nikdo ani potuchy, proč si tento Němec usmyslil nazvat tuto baktérii „falešnou jednotkou“.

P. aeruginosa je nejčastější příčinou infekce popálenin a nejběžnějšího výskytu nadměrného množství bakterií na lékařských nástrojích v nemocnicích. Jako příležitostný patogen je častou příčinou úmrtí lidí, pokud napadne životně důležité orgány. Dobře prosperuje v tancích na skladování nafty a letecký petrolej, kde vytváří tmavé husté želatinosní koberce nesprávně nazývané algae. Ve vesmíru však může být jenom jeden mikroskopický vládce.

Serratia marcescens se nastartuje přidáním prodigiosinu.^[13] V laboratorních experimentech, kdy byla v nutričně limitovaném prostředí postavena proti svému nejbližšímu rivalovi, S. marcescens „dramatickým způsobem vyhrála nad vitálním kmenem P. aeruginosa.“^[14] Došlo k tomu očividně napadením biologických funkcí P. aeruginosa, které využila k podpoření růstu svého vlastního biofilmu sekrecí, jež se nazývá bakteriocin. Tento biofilm je mimobuněčnou matrix, která je produktem sekrece mikroorganismů. Jde o nezávislé a svým vlastním zájmům sloužící prostředí. Někteří lidé by jej nazvali sliz.

Je-li experimentálně kultivována na médiu s omezeným přísunem fosfátů, dostaví se – jak by se dalo očekávat – snížení počtu S. marcescens. Mortalita S. marcescens však byla drasticky redukována, „když byla kultivována společně s P. aeruginosa“^[15] na témže médiu (s omezeným přísunem fosfátů). Ve skutečnosti se zdálo, že P. aeruginosa „podpořila u S. marcescens WW4 růst biofilmu.“^[16]

Do nekonečného repertoáru sekrecí S. marcescens patří i rozkošný malý enzym nazývaný metaloproteináza produkovaný „ve velkém množství a s vysokou specifickou aktivitou.”^[17] Metaloproteináza napomáhá hydrolýze peptidových vazeb, což má za následek rozklad proteinů. Jejich katalytický mechanismus téměř vždy zahrnuje nějaký kov a je závislý na iontech kovů jakožto kofaktorů, obvykle jde o zinek, někdy i kobalt.

-pokračování-

--------------------------------------------

ODKAZY

[1] Paranatural: Blood Rain and Star Jelly. National Geographic Channel, 1995-2016. Viz https://youtu.be/FV3HciJpbYA.

[2] Ibid. Lidově jsou nazývány „Slzy svatého Vavřince“ podle světce, který má svátek 10. srpna; toho dne byl roku 258 umučen. Římané si představovali Perseidy jako ejakulaci Priapa.

[3] Paranatural: Blood Rain and Star Jelly.

[4] V roce 1950 provedlo americké námořnictvo tajný experiment s názvem Operace Seaspray ke studování větrných proudů, které by mohly nést biologické zbraně. Naplnili balónky se S. marcescens a vypustili je nad San Franciskem. Krátce poté zaznamenali lékaři v této oblasti dramatický nárůst zápalů plic a infekcí močových cest. Viz http://groups.yahoo.com/neo/groups/SomeUnknownUSHistory/conversations/topics/391.

[5] Paranatural: Blood Rain and Star Jelly, 3:22.

[6] dtto.

[7] dtto.., 4:45.

[8] I. B. Pudge, A. J. Daugulis a C. Dubois: The Use of Enterobacter Cloacae ATCC 43560 in the Development of a Two-phase Partitioning Bioreactor for the Destruction of Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-s-triazine (RDX). PubMed.gov. US National Library of Medicine National Institutes of Health, 9 Jan. 2003. Viz https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12413787. Hexogen (1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexan, 1,3,5-cyklotrimethylentrinitramin, 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinan) je velmi silná, karcinogenní, často používaná trhavina, často též označovaná jako Cyklonit, RDX nebo T4.

[9] Mariela R. Monti, Andrea M. Smania, Georgina Fabro, María E. Alvarez a Carlos E. Argaraña: Engineering Pseudomonas Fluorescens for Biodegradation of 2,4-Dinitrotoluene. PubMed.gov. US National Library of Medicine National Institutes of Health, Dec. 2005. Viz http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1317424/.

[10] Mikroorganismy využívají siderofory pro záchyt železa a ty tak jsou zajímavé jako biomarkery pro infekční onemocnění nebo léčiva.

[11] Nilanjana Das a Preethy Chandran: Microbial Degradation of Petroleum Hydrocarbon Contaminants: An Overview. Biotechnology Research International. Hindawi Publishing Corporation, 7 July 2010. Viz http://www.hindawi.com/journals/btri/2011/941810/, příp. https://ub.vscht.cz/veda-a-vyzkum/skupiny/aplikovana/rhamnolipidy.

[12] NY3 Strain of Pseudomonas Aeruginosa Bacteria Could Aid in Gulf Oil Spill, Other Environmental Cleanup. Science Codex. Oregon State University, 11 June 2010. Viz http://www.sciencecodex.com/ny3_strain_of_pseudomonas_aeruginosa_bacteria_could_aid_in_gulf_oil_spill_other_environmental_cleanup.

[13] Prodigiosin je sekundární metabolit baktérie Serratia marcescens. Už dlouho je známo, že produkci prodigiosinu lze zvýšit omezením fosfátů. Je-li jejich hladina nízká, pigmentované kmeny rostou do vyšší hustoty než kmeny nepigmentované. Schopnost pigmentovaných kmenů Serratia marcescens růst na chlebě vedl k možnému vysvětlení zázraků transsubstanciace ve středověku, při níž je chléb (oplatek) eucharistie proměněn v tělo Kristovo. Ve 12. století vrcholil kult svátosti oltářní a současně se zdůrazňovala reálná přítomnost Kristova v konsekrovaném chlebu. Dobovou atmosféru, která vedla ke vzniku slavnosti, dokreslovala jednak touha středověkého člověka po podívané, jednak opakovaná vidění augustiniánské řeholnice Juliany z Lutychu z roku 1209. Zjevoval se jí zářivý měsíční kotouč s jedním tmavým místem, což mělo být znamení, že mezi ostatními křesťanskými svátky chybí místo pro svátek eucharistický. Na naléhání řeholnice a jejího duchovního rádce zavedl biskup Robert z Lutychu pro svou diecézi roku 1246 poprvé takovýto svátek. Při pouti českého kněze Petra, který chtěl při své pouti do Říma v roce 1263 vyprosit osvobození od svých pochybností při transsubstanciaci, došlo v Bolseně k události, která vyvracela pochybnosti dotyčného kněze o přítomnosti Krista v hostii. Během mše začala eucharistie krvácet a pokaždé, když kněz krev setřel, objevilo se jí ještě více. Kněz o tom podal zprávu papeži, který byl právě v blízkém Orvietě. Papež Urban IV. nechal celou událost prozkoumat a roku 1264 ustanovil eucharistickou Slavnost Těla a Krve Páně pro celou církev. Zavedení svátku zdůvodnil ve své bule Transiturus, kde rozvinul nauku o eucharistii jako oběti i jako hostině. Krátce nato papež zemřel, což rozšíření svátku opozdilo. Až Klement V. na koncilu ve Vienně (1311-1312) zavedení svátku připomenul. Teprve Jan XXII., nástupce Klementa V., se zveřejněním buly Transiturus v klementinských dekretáliích zasloužil o celocírkevní rozšíření Slavnosti Těla a Krve Páně. Na tvorbě bohoslužebných textů pro slavnost se významnou měrou podílel teolog sv. Tomáš Akvinský. Klasická nauka o přepodstatnění je obsažena v jeho hymnu Lauda Sion Salvatorem (Sióne, chval Spasitele) a dokládá způsob, jakým se složité teologické formulace dostávaly do povědomí křesťanské veřejnosti třeba ve formě umělecky hodnotné poezie. Tato událost je oslavena na fresce Pontifikálního paláce ve Vatikánu, kterou namaloval Raffael Santi.

[14] Pei-An Kuo, Chih-Horng Kuo, Yiu-Kay Lai, Peter L Graumann a Jenn Tu: Phosphate Limitation Induces the Intergeneric Inhibition of Pseudomonas Aeruginosa by Serratia Marcescens Isolated from Paper Machines. PubMed Central (PMC). National Center for Biotechnology Information, 11 Mar. 2013. Viz http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3717176/.

[15] dtto.

[16] dtto.

[17] Michael J. Benedik a Ulrich Strych: Serratia Marcescens and Its Extracellular Nuclease. FEMS Microbiology Letters 165 (1998) 1,13. Department of Biochemical and Biophysical Sciences, University of Houston, Houston, TX 77204-5934, USA, 1 Feb. 1998, str. 2. Viz http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1574-6968.1998.tb13120.x/pdf.