Троянские кони для больничных микробов

Бактерия Staphylococcus aureus часто обитает на коже и в носу человека, обычно не причиняя вреда. Однако, попав внутрь организма, она может вызывать опасные для жизни состояния: абсцессы, сепсис, пневмонию или миокардит. Учёные из Оксфордского и Вюрцбургского университетов раскрыли один из механизмов её патогенности, опубликовав результаты в журнале PNAS.

Близкие родственники с ключевыми отличиями

Исследования показали, что штаммы Staphylococcus в крови пациентов могут существенно отличаться от штаммов, найденных в носу, хотя генетически они часто очень близки. Ключевое различие: бактерии из крови гораздо хуже уничтожают иммунные клетки человека по сравнению со своими "носовыми" родственниками. При этом мутировавшие бактерии всё ещё способны в больших количествах проникать в кровоток, долго в нём выживать и вызывать бактериемию.

Мутация в одном гене меняет всё

Ответственным за потерю опасных свойств оказался ген rsp. Он кодирует транскрипционный фактор — белок, играющий центральную роль в считывании генов и производстве белков.

"Если ген мутирует, свойства бактерий, населяющих нос, меняются: их токсичность резко снижается. В результате бактерии с мутацией rsp эффективно поглощаются фагоцитами иммунной системы, но уничтожаются лишь после определённой задержки", — объясняет профессор Томас Рудель.

Эти мобильные иммунные клетки затем могут, подобно троянскому коню, распространять бактерии по всему организму, что часто приводит к фатальным последствиям.

Подобные мутации не были обнаружены в штаммах Staphylococcus с кожи. Учёные делают вывод, что новые свойства выгодны только при заражении кровотока, но не при поражении кожи или других мягких тканей.

Значение открытия

Результаты подтверждают, что спонтанные мутации, нарушающие функцию регуляторной системы на основе транскрипционного фактора rsp, могут быть причиной изменения паттерна инфекции. Это снижает смертность в начале заражения, но позволяет модифицированным бактериям глубоко проникать в ткани и вызывать тяжёлые заболевания.

Открытие особенно важно, поскольку показывает: даже незначительные изменения генома бактерий кардинально меняют картину и течение болезни. Эти мутации могут происходить уже во время колонизации человека.

Справка о Staphylococcus aureus

Название переводится как "золотистая гроздевидная ягода" из-за склонности клеток образовывать гроздевидные скопления золотистого цвета. Около 25–30% людей являются носителями этого патогена. Он активизируется при ослаблении иммунитета или проникновении в организм через раны.

Особую известность приобрёл штамм MRSA (метициллин-резистентный Staphylococcus aureus), распространяющийся в больницах и домах престарелых. Его опасность — в устойчивости к большинству антибиотиков, включая препараты последней линии защиты.