Новое исследование, посвященное золотистому стафилококку (Staphylococcus aureus), бактерии, ответственной за развитие тяжелых хронических инфекций, выяснило, как бактериям удается прятаться внутри клеток-хозяев, ускользая от внимания иммунной системы и многих видов антибактериального лечения. Исследование, опубликованное в издании Европейской организации молекулярной биологии «Molecular Medicine», доказало, что такая особенность, как «переключение фенотипа», дает возможность бактериям адаптироваться к условиям окружающей среды, пребывать в латентном состоянии внутри клеток-хозяев и становиться источником рецидивирующих инфекций.
Золотистый стафилококк – основной человеческий патоген, носителями которого могут быть до 70% здоровых людей и который может привести к таким тяжелым состояниям, как инфекции глубоких тканей, остеомиелит и хронические легочные инфекции, которые очень трудно поддаются лечению антибиотиками. Ключевой характеристикой этих инфекций является то, что рецидивы могут происходить спустя месяцы и даже годы после кажущегося излечения.
Доктор Беттина Лёффлер и ее коллеги из Института медицинской микробиологии (Institut für Medizinische Mikrobiologie) в Мюнстере (Германия) уверены, что эти рецидивы являются следствием переключения фенотипа – изменений в поведении бактерий. После инфицирования и проникновения стафилококка в клетки-хозяева пациента, бактерии формируют небольшие варианты колоний – крошечные бактериальные субпопуляции, которые могут избегать воздействия иммунной системы и многих антибиотиков и при этом очень медленно растут.
«Микробиологу трудно выявить эти варианты колоний в клинических образцах, поскольку они растут медленно, зачастую для образования колонии им требуется несколько дней, и их можно легко проглядеть при диагностике, — говорит Лёффлер. – Наше исследование искало ответы на два вопроса: является ли развитие этих колоний неотъемлемой частью инфекционного процесса и какова динамика образования этих небольших вариантов колоний?»
Группа ученых провела долгосрочные исследования Staphylococcus aureus в культурах in vitro и проанализировала образцы человеческих тканей, взятых из очагов подострой и хронической инфекции.
Ученые обнаружили, что во всех инфекционных моделях бактерии были способны выживать внутри клетки-хозяина в течение нескольких недель после инфицирования, приводя к формированию небольших вариантов колоний. Кроме того, они доказали, что такие небольшие варианты колоний начали возникать в результате развития инфекции, после того, как она преодолела реакцию иммунной системы, и что эта устойчивость привела к увеличению фенотипического разнообразия бактерий.
«Эти исследования показывают, что золотистый стафилококк является чрезвычайно приспособляемым микроорганизмом, который постоянно распознает условия окружающей среды и может быстро изменяться, подстраиваясь под них, — сказал Лёффлер. – Формирование небольших вариантов колоний является своеобразной уловкой, направленной на переключение бактериального фенотипа, что является неотъемлемой частью инфекционного процесса».
Этот процесс дает возможность бактериям затаиваться внутри клетки-хозяина, не вызывая воспалительную реакцию со стороны иммунной системы пациента. Кроме того, так они эффективно защищены от лечения антибиотиками.
«Такое поведение бактерий означает, что эти небольшие варианты колоний могут рассматриваться как «латентные формы» инфекций, которые могут быстро восстановить свою полную вирулентность и вызвать рецидив у пациента, — рассказала Лёффлер. – Эти данные имеют важное клиническое значение, поскольку означают, что направленное воздействие на свойство переключения фенотипа могло бы помешать бактериям затаиваться в клетках, делая инфекцию более уязвимой к реакции организма хозяина и лечению».
Источник: medicaldaily.com
Перевод: Medkurs.ru