Новое исследование позволило совершить прорыв в области микробиологии, что может привести к разработке новых методов лечения людей с ослабленной иммунной системой, например, больных муковисцидозом.
Для проведения исследования были изучены бактерии Achromobacter, которые могут вызывать хроническую легочную инфекцию и повреждение тканей в дыхательных путях. Виды рода Achromobacter, обитающие преимущественно в почве, являются новыми оппортунистическими грамотрицательными патогенами у людей с ослабленным иммунитетом. У пациентов с муковисцидозом эта инфекция является рецидивирующей, и повторная колонизация даже после трансплантации легких - обычное явление. Тяжесть заболевания и симптомы сравнимы с таковыми у Pseudomonas aeruginosa, распространенного возбудителя муковисцидоза.
Кроме того, сообщалось о бактериемии, а также об инфекциях у пациентов со злокачественными новообразованиями гематологических и солидных органов, почечной недостаточностью и различными иммунодефицитами. Инфекции, вызванные Achromobacter, трудно поддаются лечению, поскольку часто наблюдается множественная лекарственная резистентность, а в случаях хронических инфекций бактерии со временем приобретают еще большую резистентность. Этот род привлекает меньше внимания, чем более распространенные патогены легких, такие как Klebsiella и Pseudomonas, однако его растущая распространенность оправдывает дальнейшее изучение. Помимо A. xylosoxidans, которому уделялось основное внимание в предыдущих исследованиях, клиническое значение имеют и некоторые другие виды Achromobacter, включая A. insuavis и A. ruhlandii.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Cell Reports, показали, как Achromobacter преодолевает иммунную защиту организма, размножаясь и продолжая расти.Про фессор Мигель А. Вальвано, заведующий кафедрой микробиологии и инфекционных заболеваний Института экспериментальной медицины при Университете королевы Белфаста, поясняет: "Бактерии Achromobacter могут вызывать хронические и потенциально тяжелые инфекции. Однако до сих пор то, как эта условно-патогенная бактерия взаимодействует с иммунной системой человека, было мало изучено. Эти бактерии резистентны к действию множества антибиотиков, поэтому инфекции, вызванные этими микроорганизмами, очень трудно поддаются традиционной терапии, особенно у людей, страдающих муковисцидозом или другими иммунокомпрометирующими состояниями, например, у пациентов, проходящих химиотерапию".
Исследователи обнаружили, что после захвата макрофагами эти бактерии могут выживать внутри клеток, используя специализированный белковый комплекс (так называемую систему секреции III типа) для выделения молекул, вызывающих гибель иммунных клеток. На примере трех клинических изолятов Achromobacter двух видов авторы показали, что система секреции 3-го типа (T3SS) необходима для индукции клеточной гибели макрофагов человека путем инфламмасома-зависимого пироптоза. Макрофаги, дефицитные по сенсорам инфламмасомы NLRC4 или NLRP3, подвергаются пироптозу при интернализации бактерий, однако макрофаги, дефицитные по сенсорам NLRC4 и NLRP3, этого не делают, что позволяет предположить, что один из сенсоров опосредует пироптоз T3SS-зависимым образом.
Детальный анализ внутриклеточного трафика одного из изолятов показал, что внутриклеточные бактерии находятся в поздней фаголизосоме. Используя интраназальную модель заражения мышей, авторы исследования установили, что Achromobacter повреждает структуру легких и вызывает тяжелые заболевания, что зависит от функционирования T3SS. В совокупности ученые продемонстрировали, что Achromobacter могут выживать после фагоцитоза, способствуя гибели макрофагов и развитию воспаления за счет избыточных механизмов индукции пироптоза в T3SS-зависимой манере.
Следующий этап исследования - выяснить, какие еще белки вирулентности входят в арсенал Achromobacter, помогая ему выживать и инвазировать другие типы клеток в организме. Система секреции III типа или другие белки могут оказаться полезными для разработки новых методов лечения.
