Четыре штамма бактерии объединились и стали смертельной, пожирающей кожу инфекцией

12 November 2019

Пациент прибыл в больницу с обычной бактериальной инфекцией. Но вскоре появилась пожирающая кожу инфекция, из-за которой потребовалась ампутация всех конечностей. Почему инфекция вышла из-под контроля? Оказывается, причиной инфекции стала не один тип бактерии, а сразу четыре разных штамма одного вида.

Теперь ученые поняли, как именно эти штаммы бактерий работают над переработкой тканей тела. Научная статья была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Результаты исследования могут помочь в лечении полимикробных инфекций.

© Flickr/Nathan Reading
© Flickr/Nathan Reading

Доктор Ашок Чопра, профессор микробиологии и иммунологии из Техасского университета, и его коллеги нашли в пациенте четыре штамма одного вида бактерий — Aeromonas hydrophila. Вместе эти штаммы навредили гораздо больше, чем могли бы по-отдельности. Три штамма позволили четвертому попасть в кровоток и заразить ткани по всему организму.

A. hydrophila является одним из редких возбудителей этой инфекции, но Чопра предполагает, что другие пожирающие ткани бактерии — к примеру, E.coli — могут использовать те же стратегии атаки. Конечно, это нужно будет еще доказать.

Когда зараженный пациент попал в больницу, врачи традиционным методом диагностики определили виновный патоген. Им оказалась A. hydrophila, часто встречающаяся в пресной и солоноватой воде, от озер и рек до питьевой воды. При попадании в желудок бактерия вызывает диарею или заражает мягкие ткани. При попадании в открытую рану бактерия может спровоцировать некротический фасциит — ту самую пожирающую ткани инфекцию.

Эта редкая инфекция очень быстро уничтожает соединительные ткани, оставляя зараженного человека чрезвычайно уязвимым — начинают отказывать органы, что в итоге приводит к смерти. Эта инфекция лечится на самом раннем этапе антибиотиками или операцией.

Почему врачи не заметили несколько штаммов? Потому что в ходе стандартного диагностического теста бактерии различают по производимым ими токсинам и белкам. Разницу между штаммами можно было заметить лишь на уровне ДНК.

Чтобы понять, как штаммам удалось скооперироваться, ученые провели множество экспериментов, “редактируя” то одни, то другие штаммы.

Оказалось, что три из четырех штаммов по-одиночке способны разложить мышечную ткань и добраться до крови, но иммунная система быстро с ними расправляется. Четвертый же штамм не способен был прорваться через ткани, но зато не поддавался влиянию иммунитета. Любопытно, что три первые штамма остаются у места “прорыва”, а вот четвертый как раз разбегается по организму.

Будут ли теперь при диагностике использовать анализ ДНК бактерий? Вряд ли. Некротический фасциит развивается очень быстро. К тому моменту, как врачи идентифицируют каждый штамм, будет слишком поздно. Да и технологии для такой методики есть далеко не в каждой клинике.

Но все равно исследование играет важную роль. Открыт один из способов кооперации бактерий. Следующим шагом будет поиск аналогичных способностей у других бактерий.

 — 
Научная статья была опубликована в
Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник:
Live Science.