Классическая микроскопия выявляет бактерии боррелии

Простой метод позволяет окончательно определить, есть ли в крови бактерии у людей, серьезно заболевших после укуса клеща.

За последний год два опытных биолога из Университета Осло столкнулись с уникальной ситуацией: к ним обратился постоянный поток людей со всей Норвегии, отчаянно ищущих помощи.

"Люди, настолько больные, что они едва могут стоять, приходят сюда, в здание Кристине Бонневи в кампусе Блиндерн. Они в отчаянии, потому что им не поставили диагноз и, следовательно, не назначили соответствующего лечения", — объясняют Ивар Мистеруд и Мортен Лаане.

Многие подозревают, что у них развился хронический боррелиоз после укуса клеща, и болезнь длится давно. Однако тесты, используемые государственной службой здравоохранения, его не выявляют. Они приходят к нам с образцами крови, которые хотят, чтобы мы проверили. Они слышали слухи, что мы разработали метод, который может дать им ответы". Этот примечательный новый метод только что опубликован в журнале Biological and Biomedical Reports.

Подавляет защитные силы организма

"Мы считаем, вопреки официальной позиции, что выработка антител ослабевает у людей, которые болеют долгое время, и лишь у небольшого меньшинства пациентов с хроническим боррелиозом тесты положительные. Инфекция боррелии подавляет иммунную систему, так что она не функционирует должным образом. Это одна из нескольких причин, по которой трудно поставить окончательный диагноз".

Боррелия — это нитевидная спиральная бактерия, или спирохета. Она может внедряться в наши клетки крови и перемещаться по телу с кровотоком.

"В результате бактерии быстро распространяются и, в принципе, могут инфицировать все ткани и органы, включая мозг. Вот почему симптомы так многочисленны и разнообразны".

Съемка бактерий

Ученые практически в одиночку занимаются тем, что исследуют образцы живой крови под микроскопом с течением времени. Они изучили кровь большого числа людей, подозревающих, что они хронически больны после укуса клеща.

"Мы изучаем поведение бактерий непосредственно через микроскоп. Мы сделали тысячи снимков и снимаем их характер движения в реальном времени или с интервальной съемкой. Это позволяет нам видеть, как бактерии проникают в клетки крови и выходят из них, и плавают в плазме крови. Это мощные методы, но ими больше никто не пользуется", — говорит Лаане.

Быстрые и умные

Бактерии сильно различаются по форме и внешнему виду и хорошо маскируются. Как только высокоподвижные и активные бактерии ощущают ухудшение условий жизни, они образуют цисты — покоящуюся стадию жизненного цикла. Бактерии также могут объединяться в колонии в слизи, называемой биопленкой. Это защищает их от внешних угроз, таких как антибиотики, дезинфицирующие средства и собственная иммунная система организма.

"Поскольку бактерии проходят множество стадий в своем жизненном цикле — цисты, "жемчужины" и различные нитевидные формы, — их легко спутать с частями распадающихся клеток или с другими бактериями".

Разработав несколько умных методов микроскопии, исследователям теперь удалось сделать бактерии боррелии четко видимыми — в том числе в крови людей, у которых нет симптомов заболевания.

Выявление бактерий

"С помощью нашего метода бактерии боррелии в эритроцитах четко выделяются через один-два дня при комнатной температуре. Нам удается сделать бактерии видимыми без использования окрашивания (которое можно применять только на мертвых препаратах). Сохранение бактерий живыми позволяет нам наблюдать за ними через микроскоп".

Исследователи добавляют в препарат крови разбавленный солевой раствор. Клетки крови набухают, и большая часть плазмы разрушается и исчезает.

"Мы можем наблюдать, как бактерии выходят из клеток крови. Не все структуры, которые видны, когда клетки крови выделяют материал, имеют классическую форму бактерий боррелии. Визуализацию различных стадий жизни боррелии можно улучшить, регулируя концентрацию солевого раствора для получения большего количества деталей".

"Наши эксперименты показывают, что практически все бактерии превращаются в цистную форму всего за один час. Мы можем затем подвергнуть их воздействию почти любого антибиотика, но ничто не уничтожает их".

Хорошо известно, что эти бактерии мигрируют и процветают в частях тела с низким содержанием кислорода, например, в ткани суставов. Они лежат там и ждут, пока здоровье хозяина ухудшится. Бактерии постоянно просачиваются в кровоток. Пациенту дают антибиотики, которые уничтожают просочившиеся бактерии, иммунная система восстанавливается, и лечение прекращается. Но источник все еще находится в теле.

Чрезвычайно сложно

"Мы можем найти боррелии в крови, в то время как симптомы не имеют ничего общего с боррелиозом. И наоборот, симптомы могут быть абсолютно типичными для боррелиоза. Между ними много оттенков, но об этом никогда не говорят. Обмен мнениями, который сейчас идет, лишь слегка затрагивает поверхность, потому что на самом деле это ошеломляюще сложно", — говорит Лаане.