Plicní bakterie uvolňuje do dechu stopy látek, které člověk necítí. Labrador z londýnského útulku je zachytí díky stovkám milionů receptorů v nose

Štěně Chilli přišlo na svět v londýnském útulku. Dnes se učí čenichem odhalit bakterii, která ohrožuje plíce lidí s cystickou fibrózou.

Foto: Pixabay

Jeho matku, březí labradoří fenu, kdosi odevzdal do Battersea Dogs & Cats Home, jednoho z nejznámějších britských útulků. Z vrhu, který tam přivedla na svět, si jednoho štěněte všimli lidé z charitativní organizace Medical Detection Dogs. Chilli je podle nich zaujal sebevědomím, umíněností a neutuchající chutí čichat. V prosinci 2025 zvládl finální hodnocení a s novým rokem nastoupil do týmu Cancer & Bio Detection Dogs. Jeho úkolem je rozpoznat pach bakterie Pseudomonas aeruginosa, která u pacientů s cystickou fibrózou způsobuje vleklé a často multirezistentní plicní infekce. Organizace ho řadí mezi hrstku psů na světě, kteří se tuto dovednost učí. Za příběhem roztomilého štěněte se skrývá chemie, anatomie a měsíce pečlivě kontrolovaného tréninku.

Pseudomonas aeruginosa: bakterie, která se prozrazuje pachem

Pseudomonas aeruginosa žije běžně v půdě, vodě i na rostlinách. Zdravému člověku obvykle neublíží, u lidí s oslabenými plícemi však dokáže napáchat vážné škody, v krajním případě i smrtelné. U cystické fibrózy patří k nejobávanějším nepřátelům. Organizace Medical Detection Dogs uvádí, že chronicky postihuje zhruba 60 % britských pacientů s touto nemocí. Usazená infekce urychluje úbytek plicních funkcí a souvisí s kratším dožitím.

Bakterie se ovšem prozrazuje. Při svém metabolismu uvolňuje těkavé organické sloučeniny, které odborníci zkracují jako VOC. Vědecký přehled v časopise Frontiers in Immunology mezi nimi opakovaně jmenuje kyanovodík, methylthiokyanát a 2-aminoacetofenon. Posledně zmíněná látka dodává laboratorním kulturám nasládlý odér připomínající hrozny. V lidském dechu se ale tyto molekuly vyskytují jen ve stopovém množství a v pestré směsi. Člověk v nich žádný diagnostický signál nerozezná.

Pes ano. Nehledá jedinou molekulu, nýbrž celý pachový podpis, tedy kombinaci látek, kterou se naučí spojit s odměnou.

Psí nos proti laboratoři: 300 milionů receptorů a čísla z Imperial College

Biologický náskok psa je propastný. Přehledová studie ve Frontiers in Medicine uvádí zhruba 300 milionů čichových receptorů u psa oproti přibližně pěti milionům u člověka. Samotné číslo přitom zdaleka neříká všechno. Psí nos vede vzduch odděleně k dýchání a k čichání, čichová sliznice zabírá mnohem větší plochu a značná část mozku se věnuje zpracování pachů. Výsledkem je přístroj, který zachytí koncentrace, o nichž lidský nos nemá tušení.

Schopnost psů rozlišit Pseudomonas aeruginosa prověřil tým z Imperial College London ve spolupráci s Medical Detection Dogs. Výsledky publikoval v roce 2019 v časopise European Respiratory Journal. Testy probíhaly dvojitě zaslepeně: ani psovod nevěděl, ve kterém vzorku se bakterie skrývá, takže psa nemohl nevědomky navést.

Typ testu	Citlivost	Specificita
P. aeruginosa proti známým kontrolním bakteriím	94,2 %	98,5 %
Ředění 1 : 1 000	93,8 %	94,9 %
Ředění 1 : 10 000	56,3 %	89,1 %
Směsné kultury více bakterií	86,5 %	84,1 %

Citlivost vyjadřuje, jak spolehlivě pes označil vzorek s bakterií, specificita zase, jak dobře vynechal vzorky bez ní. U zcela nových, dříve neočichaných bakterií si dva ze tří psů udrželi citlivost nad 90 %, třetí klesl na 62,5 %.

Rozdíl v rychlosti je markantní. Kultivace sputa v laboratoři obvykle zabere několik dní, pes posoudí vzorek během pár vteřin očichání. Profesorka Jane Davies z Imperial College si podle univerzitní zprávy dovede představit, že by lidé s cystickou fibrózou jednou posílali vzorky z domova a psi by je prověřovali.

Pokusy ovšem pracovaly s bakteriemi vypěstovanými v živném médiu, nikoli s hlenem či dechem pacientů. Autoři studie sami upozorňují, že pachový profil v dýchacích cestách nemocného se může od laboratorní kultury lišit podle kmene, prostředí i fáze růstu. Dalším krokem má být testování přímo na pacientských vzorcích. Podle nás by psí screening v budoucnu dával smysl jako rychlý předvýběr: pes označí podezřelý vzorek a laboratoř potvrdí bakterii i její citlivost na antibiotika. Kultivace tak zůstává standardem, psí nos ji může doplnit a zrychlit.

Z útulku do špičkového týmu: jak se z Chilliho stává biodetektor

Původ v útulku Chilliho neznevýhodnil. Medical Detection Dogs výslovně přijímá psy i ze záchranných center, například právě z Battersea nebo z Woodgreen Pets Charity. Rozhoduje povaha, rodokmen až ve druhé řadě. Organizace hledá hlavně lovecká plemena a jejich křížence, nejčastěji labradory a španěly, protože kombinují vynikající čich s chutí pracovat.

U biodetekčního psa však nestačí dobrý nos. Musí vydržet opakovanou práci, rozhodovat se samostatně a stát si za svým verdiktem i tehdy, když mu psovod nic nenaznačí. Chilli prošel úvodním posouzením týmu, který psy vybírá, a poté strávil rok v programu pro štěňata u dobrovolníků, kteří ho socializovali. Teprve potom přišlo závěrečné hodnocení a vstup do týmu.

Samotný výcvik stojí na pozitivní motivaci:

• Klikr a odměna. Pes se učí najít cílový pach mezi řadou vzorků. Správný nález trenér ohlásí cvaknutím klikru a následuje pamlsek nebo míček podle toho, co pes miluje víc.
• Jasná signalizace. Nález pes označí naučeným chováním, typicky sednutím nebo strnulým postojem u vzorku.
• Prázdná kola. Do tréninku se zařazují série bez jediného pozitivního vzorku. Pes tak zjistí, že správnou odpovědí bývá i „nic tu není“, a neoznačuje naslepo.

Výcvikové bloky jsou krátké, aby se pes neunavil a neztratil soustředění. Po práci navíc nemizí v kotci. Organizace dodržuje zásadu, že psi žijí v rodinách místních dobrovolníků a do centra dojíždějí jako na směnu. Chilliho „superschopnost“ tedy vzniká z trénované, měřené a neustále ověřované dovednosti. Právě proto je přesvědčivá.

Čeští pacienti s cystickou fibrózou a tuzemští psí detektivové

Ani v Česku nemusí britský výzkum zůstat vzdálenou kuriozitou. Český registr cystické fibrózy eviduje 755 pacientů, z toho 326 dětí a 429 dospělých, a k nim 29 pacientů, kteří uprchli z Ukrajiny. Národní zdravotnický informační portál řadí Pseudomonas aeruginosa mezi bakterie typické pro tuto nemoc a varuje, že chronická infekce zhoršuje její průběh. Péči zajišťuje pět specializovaných center: v pražském Motole, v Brně, Hradci Králové, Plzni a Olomouci.

Psí detekce plicních bakterií se v Česku zatím nepraktikuje. Tuzemská věda ale má s psími nosy zkušenost. Studie Riedlové a kolegů z roku 2022 zkoumala, zda psi z Czech Centre for Signal Animals poznají rakovinu plic ze vzorků séra a dechu pacientů, převážně z Moravskoslezského kraje. Ve dvojitě zaslepené části dosáhl pes Bugs přesnosti 68 % a Boolomo 83 %. Výsledky jsou slibné a zároveň ukazují, jak velké rozdíly bývají mezi jednotlivými zvířaty.

Pokud by metoda Medical Detection Dogs obstála na skutečných pacientských vzorcích, dá se čekat, že by česká centra cystické fibrózy tvořila logickou síť pro pilotní ověření. Infrastrukturu na odběr i laboratorní potvrzení už mají. Mezitím britská organizace rozšiřuje záběr i jinam: ve svých publikacích se věnuje rakovině prostaty a močového měchýře, malárii, covidu-19 i výkyvům cukru v krvi u diabetiků a loni vyhlásila sbírku na projekt detekce rakoviny střev.