Boj proti bakteriálním toxinům

Bakterie mají velký význam v oběhu živin na Zemi a mnohdy vstupují do oboustranně prospěšných svazků s jinými organismy. Do této skupiny patří například bakterie, žijící v lidské trávicí soustavě, další se využívají v potravinářském, chemickém či farmaceutickém průmyslu. Na druhou stranu je známo i mnoho patogenních bakterií, tedy druhů, které způsobují infekce. Řada těchto patogenních bakterií produkuje a vylučuje toxiny, které jsou buď přímo, nebo nepřímo odpovědné za patogenní reakce spojené s bakteriální infekcí.

Primárním cílem těchto toxinů jsou buňky imunitního systému, čímž je usnadněno přežití bakterie v hostiteli. Bakteriální toxiny nejprve interagují s membránou hostitelské buňky, kde se vážou na specifické receptory. Během tohoto procesu některé toxiny vytvářejí póry, aby umožnily jiným toxinům s enzymatickou aktivitou proniknout do buňky. Tato spolupráce vede ke změně fyziologie buněk ve snaze vyřadit je z provozu. Klíčovou molekulou zásahu bakteriálních toxinů je cyklický adenosinmonofosfát (cAMP, obr. 1b). Ten v buňce působí jako „druhý posel“, který zprostředkuje odpověď buňky na vnější podněty, a tak v ní ovlivňuje řadu procesů včetně buněčné smrti. Proto je jeho koncentrace v buňce přísně regulována mnoha enzymy, k nimž patří i adenylátcykláza. Její hlavní úlohou je přeměna ATP (obr. 1a) na cAMP.