Bakteria groźna i mocno uzbrojona

Fot. Paweł Stachnik

Został Pan uhonorowany za badania nad pewną bakterią wywołującą choroby jamy ustnej.

- Bakteria nazywa się Porphyromonas gingivalis i powoduje paradontozę, czyli zapalenie tkanek przyzębia. A w wyniku tego stanu zapalnego dochodzi do uszkodzenia tzw. aparatu zawieszenia zęba. Ubywa kości zębodołowej, zęby ulegają rozchwianiu i mogą wypaść. Paradontoza jest bardzo powszechną chorobą, w zależności od badań mówi się, że cierpi na nią od 10 do 80 proc. populacji, a 8-10 proc. osób powyżej 40 lat ma paradontozę mocno zaawansowaną. Za powstanie tej choroby odpowiedzialne są bakterie. Kiedyś wypadanie zębów uważano za normalny objaw starości, oczywiste było, że na starość ma się sklerozę, wypadają włosy i zęby. Jednak w proces ten zaangażowane są też bakterie, i to nie jedna, a wiele. Na powierzchni zębów mamy sporo bakterii, ale są one inne od tych, które rosną poniżej linii dziąseł. Te poniżej są o wiele groźniejsze i boją się tlenu, bo tlen jest dla nich zabójczy.

- Ratunkiem może być zwykłe mycie zębów...

- Gdy ktoś nie myje zębów i ma złą higienę jamy ustnej, doprowadza do tego, że pojawiają się u niego zmiany zapalne dziąsła. To z kolei pociąga za sobą usunięcie tlenu poniżej linii dziąseł. Z tego korzystają złe bakterie wywołujące chorobę, które zaczynają się namnażać. Wśród nich największym "łobuzem" jest Porphyromonas gingivalis, bo to właśnie ona odpowiada w dużej mierze za paradontozę, czyli zapalenie przyzębia. Jest mocno uzbrojona. Gdy bakterie zaczynają się mnożyć na powierzchni korzeni zębowych, to układ immunologiczny momentalnie staje w naszej obronie. Proszę sobie wyobrazić drzazgę wbitą pod skórę - zaraz pojawia się ból, zaczerwienienie, ropa. To właśnie objawy walki układu immunologicznego z bakteriami, które dostały się do organizmu wraz z drzazgą. Tak samo układ immunologiczny walczy z bakterią Porphyromonas gingivalis, rozpoznaje ją jako wroga i chce ją zniszczyć. Bakteria jest jednak - jak już powiedzieliśmy - bardzo dobrze uzbrojona. Jednym z głównych jej oręży są enzymy, których odkrycie i charakterystyka dały mi nagrodę fundacji.

- Działanie tych enzymów jest bardzo ciekawe.

- Enzymy te nazwaliśmy gingipainami i rzeczywiście są one bardzo interesujące. Oprócz tego, że mogą całkowicie degradować białka, czyli "posiekać" je na kawałki, to w przypadku niektórych białek, ważnych w obronie organizmu przed infekcją, potrafią z precyzją skalpela chirurga tylko troszkę je nadciąć, zmieniając ich właściwości. To jest właśnie taka aktywność, która pozwala bakterii manipulować układem immunologicznym. A zatem układ zamiast zniszczyć bakterię nie może sobie z nią poradzić, a gingipainy osłabiają jego działanie. Układ immunologiczny złożony z makrofagów, granulocytów i wielu innych elementów, których zadaniem jest atakowanie bakterii, ulega frustracji. Dlaczego frustracji? Bo nie może sobie poradzić z wrogiem. A w dodatku niszczy własną tkankę, tworząc stan przewlekłego, chronicznego zapalenia. Tego na początku nie widać i nie jest to może bolesne, ale cały czas toczy się zacięta walka między bakteriami a układem immunologicznym. Cierpi na tym aparat zawieszenia zębów, następuje resorpcja kości, zanik wiązań łączących zęby z kośćmi, powstają głębokie kieszonki, a zęby zaczynają się chwiać. Dlaczego gingipainy są tak ważne? To one są najważniejszym orężem bakterii w walce z naszym organizmem. Są też ważne dla całego życia tej bakterii. Pomagają jej bowiem wyprodukować inne czynniki niezbędne do walki z układem immunologicznym.
- Jak długo prowadzi Pan swoje badania?

- Moje zainteresowanie tymi zagadnieniami zaczęło się w końcu lat 80. W 1991 r. ukazała się pierwsza publikacja poświęcona aktywności gingipainów. Potem już szybko poszły kolejne prace, które pozwoliły na pełną charakterystykę tych enzymów.

- Co daje badaczowi nagroda Fundacji na rzecz Nauki Polskiej?

- Ma ona całkiem spory wymiar finansowy. Ale na pewno ważniejsze są honor i prestiż. Wystarczy powiedzieć, że nagroda nazywana jest powszechnie polskim Noblem. To bez wątpienia najważniejsze wyróżnienie za osiągnięcie naukowe w naszym kraju.

- Wcześniej również był Pan laureatem programów Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

- Byłem laureatem programu Mistrz, co bardzo sobie cenię. Uzyskane w tym programie fundusze były przeznaczone na prowadzenie badań oraz na stypendia dla doktorantów. Do mnie należała decyzja, kto te stypendia dostanie i dzięki nim udało mi się wypromować trzech doktorów. Wyróżniono mnie też w programie Team. Program ten oferuje bardzo wysokie stypendia dla doktorantów, studentów i osób z doktoratem na tzw. stażu podoktorskim. To duży program, wynoszący ponad 2,5 mln zł, pozwolił mi wtedy kontynuować badania, za które w tym roku dostałem nagrodę.

Rozmawiał Paweł Stachnik

Prof. JAN POTEMPA

Prof. Jan Potempa urodził się w 1955 r. w Tarnowie. Jest biochemikiem i mikrobiologiem. Prowadzi badania nad bakteriami wywołującymi choroby przyzębia. Studia ukończył w 1979 r. na Uniwersytecie Jagiellońskim. Tam też obronił doktorat (1982 r.) i habilitację (1993 r.). Od 1998 r. jest profesorem. Kieruje zespołami realizującymi granty badawcze przyznane przez amerykański Narodowy Instytut Zdrowia, polskie Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Unię Europejską. Od 2005 r. kieruje Zakładem Mikrobiologii Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ. Od 2009 r. jest również profesorem w Departamencie Zdrowia i Rehabilitacji Jamy Ustnej Szkoły Stomatologii Uniwersytetu w Louisville w USA. Wypromował do tej pory 18 doktorów. Jest autorem 278 publikacji i 11 patentów. Nagroda FNP przyznawana jest za wybitne osiągnięcia i odkrycia naukowe w czterech obszarach: nauki humanistyczne i społeczne, nauki o życiu i o Ziemi, nauki matematyczno-fizyczne i inżynierskie oraz nauki chemiczne i o materiałach. Prof. Potempa został uhonorowany w obszarze nauk o życiu i Ziemi. Nagroda zostanie wręczona 7 grudnia na Zamku Królewskim w Warszawie.