Pacientas į ligoninę atvyko turėdamas galvoje bakterinę infekciją. Bet tada viskas pasidarė daug rimtesnė: pacientui išsivystė „mėsos valgymo“ infekcija, kurios metu reikėjo amputuoti abi rankas ir abi kojas.
Dėl ko infekcija tapo nekontroliuojama? Paaiškėjo, kad tai nebuvo vienos rūšies bakterijų užkrėtimas, o greičiau keturių skirtingų tos pačios rūšies padermių mashupas.
Dabar mokslininkai tiksliai žino, kaip šios bakterijų padermės kartu veikia organizmo audinių sunaikinimą, rašoma naujame tyrime. Rezultatai gali turėti įtakos gydant šias vadinamąsias „polimikrobines“ infekcijas.
Neseniai Teksaso universiteto Medicinos skyriaus mikrobiologijos ir imunologijos profesorius dr. Ashokas Chopra su kolegomis rado keturias skirtingas tų pačių bakterijų rūšių padermes, žinomas kaip Aeromonas hidrofila, užsikrėtusiam pacientui. Kartu mikrobai pradėjo priepuolį mirtiniau, nei bet kuris atskiras kamienas galėjo organizuoti vienas.
Tyrimas, paskelbtas lapkričio 11 d. Žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“, rodo, kad trys iš bakterijų padermių leidžia ketvirtajam patekti į kraują ir išnešti atliekas į audinius visame kūne. A. hidrofila yra reta mėsos infekcijų priežastis, tačiau Chopra spėja, kad kitos mėsą valgančios bakterijos, tokios kaip E. coli, taip pat gali naudoti panašią puolimo strategiją. Tačiau norint tai parodyti, prireiks daugiau tyrimų.
"Jie gali turėti skirtingus toksinus ... bet jie gali turėti panašų" kryžminį kalbėjimą "tarp skirtingų padermių", - teigė Chopra. "Dienos pabaigoje aš matau, kad tai daro daug platesnį poveikį klinikinėms aplinkybėms".
Keli mikrobai
Kai užkrėstas pacientas buvo paguldytas į ligoninę, gydytojai naudojo tradicinę diagnostiką, kad nustatytų, kuris ligos sukėlėjas kaltas. Jie nustatė A. hidrofila, Mikrobas, dažniausiai aptinkamas gėlo vandens ir sūrioje aplinkoje, nuo ežerų iki upių iki geriamojo vandens, rašoma klinikinės informacijos svetainėje „UpToDate“. Nurijus, gemalas gali sukelti viduriavimą arba užkrėsti minkštuosius audinius kūne. Bet kai A. hidrofila patenka į atvirą žaizdą, gali ištikti siaubinga liga, vadinama „nekroziniu fascitu“.
Remiantis Nacionaline retų sutrikimų organizacija, reta infekcija greitai patenka į jungiamuosius audinius ir užmuša juos visame kūne, todėl paveiktas asmuo gali būti pažeidžiamas dėl organų nepakankamumo ir mirties. Mėsos užkrėtimo infekcija turi būti greitai išgydoma antibiotikais ar chirurgine operacija, kaip tai buvo paciento naujame tyrime. Galų gale tik keturgubė amputacija galėjo išgelbėti pacientą nuo siautėjančių mikrobų.
Pradinė paciento diagnozė neatskleidė, kodėl infekcija pasuko staiga ir mirtinai. Tradiciniai diagnostiniai testai nustato skirtingas bakterijų rūšis pagal baltymus ir toksinus, kuriuos gamina bakterijos, aiškino Chopra, todėl bylos niuansas iš pradžių buvo praleistas. „Bet jei jūs DNR lygmeniu ... tai visai kita istorija“, - sakė jis.
Dviejuose ankstesniuose tyrimuose Chopra ir jo bendraautoriai iš paciento išskyrė bakterijų mėginius ir išanalizavo visą genetinę medžiagą, esančią mikrobuose. Analizė atskleidė keturias skirtingas bakterijų padermes, nurodytas kaip NF1–4, kurios kartu sukėlė beveik mirtiną infekciją. Tačiau nepaprastai svarbu, kad dirbant atskirai, nė vienas iš keturių padermių pelių modeliuose neužtraukė mirtinos infekcijos. Norėdami sužinoti, kaip mikrobai sąveikaudami sukelia sunkią infekciją, autoriai supjaustė bakterijų padermių DNR ir užkrėtė pelių modelius keliais padermėmis vienu metu. Pakeisdami mikrobų DNR, mokslininkai galėjo pakeisti kiekvieno audinį naikinantį arsenalą ir nustatyti, kurie ginklai mišrią infekciją padarė tokią mirtiną.
Pasirodo, kiekviena bakterijų padermė turi „skirtingą arsenalą, kad paveiktų šeimininką“, - teigė Chopra.
Trijose iš keturių padermių, NF2 – NF4, pateikiamos genetinės instrukcijos toksinui, vadinamam egzotoksinu A, arba ExoA, gaminti, kuris neleidžia užkrėstoms ląstelėms kauptis naujiems baltymams. Šios trys padermės vis dar skaido raumeninį audinį ir patenka į kraują, tačiau imuninė sistema greitai pašalina patogeną iš organizmo.
Priešingai, paskutinis iš keturių padermių, NF1, atrodo mažiau pažeidžiamas imuninės atakos, tačiau negali susikurti savo paties ExoA. Dirbdamas vienas, mikrobas iš esmės yra izoliuotas šalia infekcijos vietos, užkimštas raumens audinio sienelėmis. Čia žaidžiamas bakterinis komandinis darbas. Kai kelios štamai A. hidrofila užkrėsti kūną, „ExoA“ gaminančios padermės nuplėšia raumenų kliūtis, leisdamos NF1 pereiti į „mėsos valgymo“ siautėjimą.
Įdomu tai, kad kiti trys padermės lieka šalia infekcijos vietos, o NF1 imasi iniciatyvos ir per kraują išplinta. Autoriai nustatė, kad NF1 iš tikrųjų gamina unikalų toksiną, kuris žudo ne tik kūno audinius, bet ir kitus A. hidrofila; pats NF1 štamas pats laiko priešnuodį savo naminiams nuodams.
Geresnė diagnostika?
Chopra sakė, kad naujos išvados gali turėti įtakos naujų mikrobų diagnostikos priemonių paieškai. Kai gydytojai galvoja apie mišrias infekcijas, jie paprastai galvoja apie infekcijas, kurias sukelia dvi ar daugiau skirtingų bakterijų rūšys. Tačiau dabartinis atvejis rodo, kad skirtingos tos pačios rūšies padermės taip pat gali susirgti ir sukelti ligą, ir kiekviena padermė gali būti pažeidžiama skirtingam gydymui antibiotikais.
„Kai gydome nurodytu antibiotiku, mes pašaliname organizmą iš organizmo“, - pranešime teigė Merilando universiteto mikrobiologė Rita Colwell. "Bet jei yra kitas organizmas, kuris dalyvauja infekcijoje ir yra taip pat patogeniškas, tada bet koks gydymas antibiotikais, kuris taip pat nėra nukreiptas į tą organizmą, gali tiesiog tapti dirva, kad jis galėtų augti kaip pašėlęs."
Nors šiandien genetinės priemonės retai naudojamos diagnozuoti infekcijas, jos galėtų būti naudingos apibūdinant sudėtingas bakterines infekcijas, kurias sukelia daugiau nei vienas bakterijų kamienas, sakė Chopra.
Tačiau ne visi sutinka su šia prognoze.
"Ar aš manau, kad pasikeis nekrozinio fascito klinikinis gydymas? Nebūtinai", - „Live Science“ pasakojo Baltarusijos Johns Hopkins universiteto gydytojas ir infekcinių ligų ekspertas dr. Ameshas Adalja, kuris nedalyvavo tyrime.
Nekrozinis fascitas veikia taip greitai, kol gydytojai nustatys kiekvieną infekciją sukeliantį štamą, todėl „per vėlu pasikeisti“, sakė Adalja. Nustačius skirtingas padermes, tai galėtų padėti gydyti švelnesnius metodus A. hidrofila infekcija, kai tam tikras bakterijų derinys gali pabloginti ligos baigtį, sakė jis. Tačiau dabartinėje padėtyje šias padermes buvo galima pastebėti tik naudojant „sudėtingas genetines priemones“, kurių klinikinėje aplinkoje paprastai nėra.
Vis dėlto tyrimais išaiškinti būdai, kuriais kelios bakterijų padermės gali susilieti organizme ir sukrečiančios, - teigė Adalja. Įdomu būtų ištirti, ar dažnesnės bakterijos naudoja tas pačias strategijas, kaip organizme platinti infekciją, pridūrė jis.
