Vědci zjistili, kam se na střevní buňky váže toxin bakterie Bacteroides fragilis

Vědci z Johns Hopkins Medicine objasnili, jak střevní bakterie Bacteroides fragilis přispívá ke vzniku kolorektálního karcinomu. Zjistili, že toxin, který bakterie produkuje, se na buňky tlustého střeva váže prostřednictvím proteinu claudin-4. Výsledky, o nichž informoval server ScienceDaily 31. října, vyšly v časopise Nature.

Bakterie Bacteroides fragilis se v lidských střevech nachází až u 20 procent zdravých lidí a její přítomnost sama o sobě nemusí vést k rakovině. Problém představuje toxin BFT (B. fragilis toxin), který některé kmeny vylučují. Právě ten podle dřívějších poznatků může podporovat vznik nádorů tlustého střeva. Tým vedený Cynthií Searsovou z Johns Hopkins Kimmel Cancer Center a Bloomberg~Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy to prokázal už v roce 2009 ve studii publikované v Nature Medicine. Dosud však nebylo jasné, kam přesně se toxin na buňkách připojuje.

Odpověď přinesla genomová CRISPR screeningová studie na buňkách epitelu tlustého střeva, jejímž hlavním autorem je Maxwell White. Ukázala, že claudin-4 slouží jako receptor pro toxin BFT, tedy jako místo, na které se toxin naváže. Po připojení pak toxin napadá další protein, E-cadherin, a narušuje tak ochrannou bariéru střeva. Právě porušená střevní bariéra je podle autorů jedním z kroků, který může vést k rozvoji nádorového onemocnění.

Na výzkumu se vedle týmu Cynthie Searsové podíleli také Matthew Waldor z Harvard Medical School a F. Xavier Gomis-Rüth s Ulrichem Eckhardem z Molecular Biology Institute of Barcelona. Studie vyšla v časopise Nature (2026; 654 (8118): 504), její identifikátor DOI je 10.1038/s41586-026-10375-0.

Vědci šli ve svém postupu ještě dál. Vytvořili rozpustný protein obsahující sekvence claudinu-4, který funguje jako molekulární návnada. Toxin BFT se na něj naváže dříve, než stihne napadnout buňky střevní výstelky. V experimentech na myších tento protein chránil před poškozením způsobeným toxinem BFT. Podle autorů tak otevírá možnost, jak se škodlivým účinkům toxinu bránit, aniž by bylo nutné likvidovat samotnou bakterii, která u řady lidí žije ve střevě bez zjevných následků.

Výzkum má však zatím jasná omezení. Experimentální trojrozměrná struktura interakce mezi toxinem a receptorem dosud nebyla zjištěna, takže přesný způsob jejich propojení není na molekulární úrovni plně popsán. Především ale nebylo prokázáno, že by popsaný přístup fungoval u lidí. Stejně tak není doloženo, že by dokázal předcházet kolorektálnímu karcinomu. Výsledky z pokusů na myších představují pouze první krok a k případnému klinickému využití je ještě dlouhá cesta.

Práce byla částečně financována americkými Národními zdravotnickými ústavy (NIH) a dalšími organizacemi, mezi nimi Howard Hughes Medical Institute a Cancer Research UK.

Objev přispívá k hlubšímu porozumění tomu, jak se střevní mikrobiom podílí na vzniku nádorů. Že se v těle běžně vyskytuje bakterie schopná za určitých okolností podporovat rakovinu, je poznatek, který vědci zkoumají dlouho. Identifikace konkrétního receptoru ale poprvé nabízí cílený bod, na který lze zaměřit případné další zásahy. Zda se z laboratorních výsledků podaří odvodit praktický způsob ochrany, ukážou teprve další studie.