Почему стрептококки группы A поражают некоторых людей тяжелее
Стрептококки группы A — довольно распространённые бактерии, которые могут вызывать, среди прочего, ангину или импетиго. Однако если бактерии становятся инвазивными, ситуация может стать очень опасной. В этом случае их иногда называют "плотоядными бактериями", и они могут привести к угрожающим жизни состояниям, таким как заражение крови и септический шок, или инфекциям мягких тканей, которые могут потребовать ампутации.
Инвазивные стрептококковые инфекции участились в последние десятилетия. Причина этого до конца не ясна.
Исход инфекций может значительно различаться, и до сих пор неизвестно, почему у одних инфицированных развиваются опасные для жизни состояния, а у других — нет.
Гипотеза и исследование
Гипотеза учёных заключалась в том, что это зависит от взаимодействия генов человека и бактерий. Ранее было мало известно о том, как разные варианты генов бактерий и нашей иммунной системы взаимодействуют и влияют на исход инфекционных заболеваний.
Исследовательская группа в течение пяти лет изучала фундаментальные биологические механизмы, объясняющие, как потенциально агрессивные стрептококки влияют на людей. Гипотеза подтвердилась — гены действительно различны, и это влияет на риск развития серьёзных состояний.
Результаты и молекулярное объяснение
Результаты, опубликованные в Nature Communications, дают молекулярное объяснение тому, как стрептококки группы A вызывают разрушающую ткани и опасную для жизни воспалительную реакцию.
Исследование показывает, что тяжесть инфекции зависит от взаимодействия одного гена иммунной системы — STING — и бактериального фермента NADase, который чаще встречается у бактерий, распространившихся в западном мире с 1980-х годов. Это объясняет, почему некоторые люди страдают тяжелее.
Риски и генетические варианты
- У человека с "плохим" вариантом гена STING риск ампутации конечности при инвазивной инфекции наиболее агрессивными бактериями составляет 20%.
- Для людей с "хорошим" вариантом гена этот риск составляет всего 3%.
- Процент пациентов, страдающих от септического шока, также различается в зависимости от взаимодействия вариантов STING и активности бактериального фермента.
Разница обусловлена уникальной комбинацией генетического материала хозяина и патогена. С одной стороны, иммунная система людей с определённым вариантом гена STING запускает ошибочную и опасную воспалительную реакцию. С другой — исход зависит от того, инфицированы ли мы бактериями, которые более агрессивны из-за очень активного варианта фермента NADase.
И наоборот, нормальная активация иммунной системы из-за другого варианта STING и более низкой активности бактериального фермента связана с защитой.
Эволюция и распространение
Исследование эволюции различных вариантов STING у людей показало, что рискованный вариант появился около 35 000 лет назад и распространялся по миру в разной степени в связи с первой сельскохозяйственной революцией 10 000 лет назад. Сегодня это приводит к тому, что рискованный вариант STING более распространён в одних частях света, чем в других.
Будущая работа
В дальнейшем исследователи сосредоточатся на более детальном понимании молекулярного механизма, с помощью которого бактерии блокируют STING и нормальный воспалительный ответ.