Иммунитет к золотистому стафилококку
Недавно американские биохимики смогли разгадать одну из самых сложных загадок, которые загадывает людям золотистый стафилококк, пренеприятнейший и опаснейший для человечества микроорганизм. Ученые выяснили, каким образом он может нейтрализовать действия иммунных клеток. Оказалось, что бактерия использует для этого их же собственное оружие.
Одной из самых опасных для человечества болезнетворных бактерий является золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), постоянными носителями которого являются около 20 процентов населения Земного шара — он может достаточно долго сохраняться на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных путей человека. Этот микроорганизм вызывает целый ряд заболеваний, начиная от кожных раздражений и фурункулов, и заканчивая такими опасными болезнями как пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит, инфекционно-токсический шок и сепсис. Однако самое опасное в нем то, что стафилококк не только весьма устойчив к действию антибиотиков (что происходит от способности бактерии быстро мутировать в «нужном направлении»), но и нечуствителен к «атакам» со стороны иммунных клеток человека.
Вообще, когда наблюдали за поведением этой бактерии в живом организме, то создавалось впечатление, что наши клетки-защитники смертельно боятся стафилококка. Обычно вокруг патогенного микроорганизма после попадания его в тело человека сразу же собираются стройные ряды тех, кто защищает наше здоровье. Причем первыми подходят клетки, известные как нейтрофилы — в их задачу входит задержать «нарушителя» до тех пор, пока не появится «тяжелая артиллерия» в виде макрофагов-моноцитов. Именно они-то и уничтожают носителя инфекции.
Однако, в случае со стафилококком, заключительного этапа данной «операции» почему-то не происходит — макрофаги совсем не стремятся приблизится к зловредному микроорганизму, словно он чем-то отпугивает их. Но что это может быть? Недавно группе ученых из медицинского центра Чикагского университета (США), которой руководил профессор Олаф Шнеевинд, удалось выяснить, каким именно образом стафилококку удается успешно отражать атаки иммунных клеток. И самым интересным оказалось то, что микроорганизм побеждает своих противников, используя их собственное оружие.
Сначала исследователи выяснили, что среди всех штаммов S. aureus имеется один, содержащий мутацию генов, кодирующих ферменты под названием стафилококковая нуклеаза и аденозинсинтетаза. Оба этих белка нужны для того, чтобы разрушать нуклеиновые кислоты (например, наследственное вещество вирусов-бактериофагов, что проникают в бактериальную клетку). После ряда экспериментов выяснилось, что именно особи этого мутантного штамма наиболее эффективно «отбивают» атаки макрофагов. Ученых заинтересовал один вопрос — не могут ли быть связаны данные мутации со способностью бактерий противостоять действиям клеток-защитников?
Оказалось, что связь между двумя этими явлениями действительно имеется. Как было сказано выше, сначала на пути инфекционного агента всегда встают клетки-нейтрофилы, которые, обнаружив «нарушителя», начинают выбрасывать из своих ядер собственное ДНК во внешнюю среду (сами они при этом погибают). Эта ДНК собирается в структуру, напоминающую сложную сеть, в которой и запутывается бактерия. Таким образом нейтрофилам ценой собственной жизни уудается задержать патогенный микроорганизм до того момента, когда к нему приблизятся макрофаги и убьют его.
Так вот, проведенные группой Шнеевинда эксперименты с нормальными и мутантными штаммами стафилококков показали, что когда макрофаги подходили к запутавшимся в ДНК-овой сети бактериям, то, в том случае, если это был мутант, они просто… погибали. Более подробное изучение ситуации показало, что микроорганизмы убивали их каким-то токсином — у погибших макрофагов были все признаки клеточного «отравления». Но откуда стафилококки брали этот яд? Оказывается, они с помощью модифицированных ферментов стафилококковой нуклеазы и аденозинсинтетазы превращали компоненты нитей нейтрофильной ловушки в вещество под названием 2′-дезоксиаденозин, который смертельно опасен для макрофагов.
Таким образом, стафилококк научился бороться с защитными клетками, используя их же собственное оружие. Именно поэтому в последнее время этот микроорганизм стал практически неуязвимым для человеческого иммунитета. И сразу же стало ясно, что прежняя стратегия борьбы с этим вредителем была совершенно не рациональной — она как раз подразумевала то, что если больной стафилококковой инфекцией будет принимать лекарства, стимулирующие иммунитет, то он сможет справится со стафилококком (эта стратегия была избрана после появления у стафилококка штаммов вроде MRSA, которые не чувствительны к действию антибиотиков). Но после открытия ученых из группы профессора Шнеевинда стало ясно, что этим микроорганизм не остановить — сколько не стимулируй иммунитет, он все равно взломает «линию обороны» клеток защитников.
Впрочем, авторы работы уверены в том, что отчаиваться не следует — нужно просто пересмотреть саму стратегию. Хотя с их точки зрения, справиться с вышеописанной особенностью бактерии, которая позволяет ей избавляться от макрофагов, будет непросто: если начать создавать препараты, блокирующие действия «мутантных» бактериальных ферментов и дезоксиаденозина, то есть риск того, что эти лекарства смогут повредить и человеческому организму. Однако все-таки, по мнению биохимиков, разработать такое вещество, которое смогло бы и бактерию ее оружия лишить, и больному хуже не сделать, все-таки возможно…
Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»
Золотистый стафилококк является одним из наиболее встречаемых у населения болезнетворных микроорганизмов. Коварность бактерии заключается в том, что длительно она способна не проявлять патогенных свойств, постоянно находясь в организме человека. Главная защита от внедрения и размножения микроорганизма представлена иммунной системой. При хорошей защите, если в организм попал стафилококк, иммунитет активно справляется с его поражающими факторами. При ослаблении иммунной системы возникают проявления гнойных заболеваний, часто угрожающих жизни человека.
Что происходит при заражении
Из-за широкой распространенности стафилококка в природе большинство людей в мире когда-либо контактирует с ним. Источником бактерии служит зараженный человек.
В организм возбудитель может попадать следующими путями:
- контактным – при прямом воздействии на ткани здорового человека;
- воздушно-капельным – посредством микрочастиц мокроты, содержащих стафилококк;
- фекально-оральным – через инфицированную пищу, воду, грязные руки;
- гематогенным – обсеменация внутри тела больного посредством крови.
У людей существует два вида иммунитета, которые способны бороться с микроорганизмом. Врожденная защита подразумевает уничтожение посредством специальных клеток-фагоцитов в момент попадания стафилококка в организм. Приобретенный иммунитет работает только в том случае, если раньше человек встречался с этой инфекцией. В такой ситуации на помощь фагоцитам приходят антитела, которые сформировались против стафилококка в качестве защитной реакции на внедрение бактерии в прошлом.
При попадании бактерии в организм человека возможно несколько сценариев дальнейших событий:
- Полное уничтожение. Здоровая иммунная система посредством защитных клеточных и гуморальных реакций способна убить бактерию сразу после контакта с ней.
- Ослабление патогенных свойств стафилококка. Это двоякая ситуация – с одной стороны, организм не дает возможности бактерии размножаться и вызвать болезнь, с другой – защитная реакция не настолько сильна, чтобы уничтожить возбудитель. В этом случае возникает носительство – бактерия постоянно присутствует на слизистых ротоглотки, но не вызывает никаких проявлений у человека.
- Развитие заболевания. При недостаточном эффекте средств борьбы с бактерией у человека возникает болезненное состояние, которое вызывает стафилококк.
Что влияет на защитные возможности организма
Сила врожденных и приобретенных механизмов иммунной системы неодинакова на протяжении жизни. При появлении на свет в первые полгода малыш полностью защищен от воздействия стафилококка благодаря наличию иммунных комплексов, переданных матерью. Однако дальше наступает естественное ослабление иммунитета, так как остаются только врожденные защитные приспособления. В течение жизни на возможность проникновения микроорганизма и проявление его патогенных свойств влияют внутренние и внешние факторы.
Ослабляют защитные реакции человека, следующие ситуации:
перенесенные острые вирусные заболевания;- недостаток витаминов в питании;
- длительное пребывания в условиях высокой запыленности;
- воздействие низких температур;
- хронические инфекции в организме;
- тяжелые болезни – диабет, сердечная недостаточность, ожирение;
- маломобильный образ существования.
Если в организм попадает стафилококк при воздействии ослабляющих факторов, иммунитет не может бороться с активным размножением бактерии. В результате возникает гнойное воспаление, которое принимает опасный характер. Также под влиянием ослабляющих причин носительство может переходить в болезнь, так как механизмы, мешающие размножению бактерий, резко угнетены.
Когда бактерия особенно опасна
При ряде ситуаций попадание в организм стафилококковой инфекции всегда приводит к тяжелым последствиям. Это возможно из-за патологических процессов, происходящих в самой иммунной системе организма.
Ситуации, при которых иммунитет бессилен против стафилококка, следующие:
- врожденный иммунодефицит – генетически обусловленный процесс, связанный с недоразвитием клеток иммунной системы;
- приобретенный иммунодефицит – тяжелые заболевания, поражающие все звенья защитной системы (ВИЧ-инфекция, хронический вирусный гепатит, раковые опухоли);
- аутоиммунная агрессия – процессы, направленные против клеток иммунитета в собственном организме, что значительно ослабляет их защитные силы.
При иммунодефицитных состояниях, особенно вызванных приобретёнными заболеваниями, попадающий в организм стафилококк не встречает сопротивления, активно размножается и распространяется по системе крови. Это приводит к тяжелейшим патологическим состояниям, которые зачастую закачиваются довольно тяжело.
Как помочь организму
Под воздействием предрасполагающих факторов защитные возможности в организме резко ослабляются. В эти моменты необходима терапевтическая помощь, чтобы поднять иммунитет и помочь бороться при попадании стафилококка.
Ниже перечислены основные мероприятия, которые могут помочь организму:
-
Прием витаминов. Простой способ усилить иммунную защиту. Особенно эффективен в период авитаминоза – весной и зимой, а также после перенесенных острых заболеваний или оперативных вмешательств. - Борьба с локализованными хроническими инфекциями. В человеческом организме есть места, где часто находятся дремлющие бактерии. Их санация способна поднимать иммунную защиту, что обеспечивает эффективную борьбу со стафилококком. Наиболее частые проблемные зоны находятся в миндалинах, кариозных полостях, желчном пузыре и мочеполовой системе.
- Антибактериальная терапия. Если обнаружен при профилактическом исследовании мазков золотистый стафилококк, повысить иммунитет можно применив антибиотики для его уничтожения.
- Индивидуальные способы защиты. Применение средств механической контрацепции поможет избежать ВИЧ-инфекции, а респираторных масок позволит уменьшить риск заражения любыми воздушно-капельными инфекциями в период эпидемии.
- Общеукрепляющие мероприятия. Изменение образа жизни, избавление от пристрастия к табакокурению, дозированные нагрузки и качественное лечение сопутствующих болезней укрепят иммунитет в борьбе со стафилококком.
- Прием иммуномодуляторов. Это лекарственные средства, влияющие на состояние различных звеньев иммунитета. Их назначение осуществляется лечащим специалистом, бесконтрольное использование приведет к неблагоприятным последствиям.
Таким образом, иммунная система человека способна активно противостоять внедрению стафилококка. Однако при наличии ослабляющих факторов токсические эффекты бактериального роста способны отрицательно влиять на состояние здоровья. Чтобы усилить защитные возможности организма в борьбе с размножением стафилококка желательно применять профилактические мероприятия, которые помогают бороться с бактерией.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 января 2019;
проверки требуют 18 правок.
Золоти́стый стафилоко́кк (лат. Staphylococcus aureus) — вид шаровидных грамположительных бактерий из рода стафилококков. Приблизительно 25—40 % населения являются постоянными носителями этой бактерии, которая может сохраняться на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных путей[1].
S. aureus может вызывать широкий диапазон заболеваний, начиная с лёгких кожных инфекций: угри, импетиго (может быть вызван также и Streptococcus pyogenes), фурункул, флегмона, карбункул, стафилококковый ожогоподобный кожный синдром (англ.) и абсцесс — до смертельно опасных заболеваний: пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит, инфекционно-токсический шок и сепсис. Диапазон заболеваний простирается от кожных, мягких тканей, респираторных, костных, суставных и эндоваскулярных до раневых инфекций. Он до сих пор является одной из четырёх наиболее частых причин внутрибольничных инфекций, часто вызывая послеоперационные раневые инфекции.
История[править | править код]
Впервые обнаружен в 1880 году в шотландском городе Абердине Александром Огстоном в гное из хирургических абсцессов[2]. Впервые описан в 1884 году Оттомаром Розенбахом.
Описание[править | править код]
Название бактерия получила благодаря своему внешнему виду под микроскопом: в отличие от большинства бактерий, которые бесцветны, Staphylococcus aureus имеет золотистый цвет, обусловленный пигментами из группы каротиноидов.
S. aureus — бактерия-комменсал; она колонизирует кожу и поверхности слизистых (носа, глотки и влагалища). Простое наличие микроорганизма на слизистых носа или на коже не вызывает ответа организма.
Патогенные свойства[править | править код]
Золотистый стафилококк является возбудителем многих инфекций и заболеваний. Возглавляет список бактерий, которыми наиболее часто заражаются в медицинских учреждениях[3], в США регистрируется более ста тысяч случаев инфицирования стафилококком в год[4], многие со смертельным исходом.
Антибиотикорезистентность[править | править код]
С момента открытия пенициллина и активного его использования против стафилококка, под давлением естественного отбора в популяции закрепилась мутация, в связи с которой в настоящее время большинство штаммов устойчивы к этому антибиотику, благодаря наличию у золотистого стафилококка пенициллиназы — фермента, расщепляющего молекулу пенициллина. Для борьбы с бактерией широко применяют метициллин — химически модифицированный пенициллин, который пенициллиназа не разрушает. Но сейчас встречаются штаммы, устойчивые и к метициллину, в связи с чем штаммы золотистого стафилококка делят на метициллин-чувствительные и метициллин-устойчивые штаммы золотистого стафилококка[5] (MRSA), также выделяются ещё более устойчивые штаммы: ванкомицин-резистентный (VRSA) и гликопептид-резистентный (GISA).
Бактерия имеет около 2600 генов и 2,8 миллиона пар оснований в ДНК в своей хромосоме, длина которой 0,5—1,0 мкм.
Для лечения стафилококка применяется стафилококковый бактериофаг — препарат представляет собой жидкую среду, в которой находятся вирусы-фаги, уничтожающие стафилококки.
В 2008 году Федеральное агентство по охране окружающей среды США (US EPA) установило активное выраженное подавляющее воздействие на метициллин-устойчивые штаммы стафилококка золотистого поверхностей из меди и сплавов меди[6].
См. также[править | править код]
- Белок А — белок, выделенный с поверхности клеточной стенки золотистого стафилококка. Используется в биохимических исследованиях, так как хорошо связывает многие иммуноглобулины млекопитающих, особенно, иммуноглобулины класса G.
- Метициллин-резистентный золотистый стафилококк
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- «Золотистые и смертоносные» — статья в журнале «Вокруг Света»
Чего боится золотистый стафилококк, который поселился в горле и в носу человека, следует понимать для эффективной борьбы с ним. Эта бактерия является причиной, по которой человек начинает страдать от ангины, ларингита и фарингита. Немалую роль в профилактике заболевания играет крепкий иммунитет, а также своевременное обращение за помощью. Для лечения болезней, вызванных стафилококком, принимается целый комплекс разнообразных препаратов.
Что такое золотистый стафилококк
Золотистый стафилококк представляет собой аэробную бактерию. Она имеет форму шара и является неподвижной. Эта бактерия может быть обнаружена, как в окружающей среде, так и на человеке. При этом он может быть как больным, так и здоровым.
Медики выделяют 2 формы инфекций, вызванных стафилококком:
- генерализованную – все органы заражены бактерией, и наступает сепсис;
- очаговую – заболевание кожных покровов, костной ткани, суставов, органов пищеварения и т.п.
Генерализованная форма стафилококка является очень опасной, так как сепсис очень часто заканчивается смертью больного. Стоит отметить, что инфекции этого рода могут быть разной степени тяжести, а также иметь хроническую форму.
Что влияет на активизацию золотистого стафилококка в носу и горле
Бактерия стафилококка может быть выявлена и у здорового человека, но реакция на нее может быть вызвана определенными факторами, такими как:
- сниженный иммунитет;
- вирусы;
- хирургическое вмешательство;
- травмы;
- половая инфекция и так далее.
Врачи путем проведения анализа определяют, насколько опасна концентрация бактерий стафилококка в организме. Если она составляет 10 в шестой степени, то это говорит о наличии патологии.
Золотистый стафилококк может вызывать ангину, фарингиты и ларингиты. Они будут сопровождаться высокой температурой тела и общей выраженной слабостью.
При тяжелых ранениях бактерия может проникнуть в костные ткани. Не редкость инфицирование грудных детей в роддоме ввиду отсутствия иммунитета у новорождённых. Проявляться это может в виде дерматитов.
Золотистый стафилококк может вызвать токсический шок. Он характеризуется температурой тела, которая поднимается до критических показателей. В это время из ран может отделяться гной.
Чего боится золотистый стафилококк
На ранних стадиях заболеваний, вызванных золотистым стафилококком, применяют антибиотики последнего поколения. Это цефалоспорины и другие препараты не пенициллинового ряда. К слову, требуется пройти обследование на восприимчивость бактерии к антибиотикам.
Врачи также рекомендуют проводить комбинированную терапию. Это значит, что для лечения, к примеру, горла, необходимо сначала провести обработку слизистых поверхностей антисептиком. Дополнительно принимать иммуностимулятор.
В борьбе же с самой бактерией эффективен антистафилококковый бактериофаг. Помимо этого, назначаются витамины, иммуномодуляторы и пробиотики для восстановления кишечной микрофлоры.
Если ангины, ларингиты, тонзиллиты, стали привычным явлением, то это говорит о наличии золотистого стафилококка в зеве, и требуется обратиться к специалисту, который назначит правильное лечение. На лечение стафилококковой инфекции может уйти от 1 недели до месяца.