Як гідна бактерія перетворилася на агресивну, пояснюють фахівці Інституту
Лабораторія молекулярної епідеміології в Інституті Кантакузіно/Фото: HotNews.ro
Хоча це лише мікроскопічна паличка, вона налякала всю Західну Європу. В Австрії навіть були заборони на продаж овочів з певних європейських регіонів. У Румунії ніхто не може намалювати справжній портрет «бактерії-вбивці» краще за фахівців Інституту Кантакузіно, єдиних, хто зможе розпізнати найагресивніший штам E.Coli в історії. Марія Дам’ян, керівник лабораторії молекулярної епідеміології та кодрути Узеїн, національний експерт з Е. coli verotoxigen, розповідає про глуху війну між людьми та мікроорганізмами та описує існуючі механізми, які вступлять в дію, якщо агресивна бактерія досягне Румунії.
Влад Міксич: Я знаю, що, на відміну від нас інших, ви не дізналися про епідемію кишкової палички (E.Coli) в засобах масової інформації, а деінде. Марія Дам’ян: Я контактний мікробіолог у Румунії з питань зараження сальмонелою, а Кодрута Усеїн відповідає за зараження кишковою паличкою. На європейському рівні існує комунікаційна платформа між фахівцями, відповідальними в кожній країні за певне захворювання. Тут з’являються європейські оповіщення. Якщо подія трапляється в Німеччині, вони негайно повідомляють про це європейський орган (Європейський центр профілактики та контролю захворювань - ECDC), і ми отримуємо повідомлення про пароль, яке ми відкриваємо та з’ясовуємо, що сталося. Кожна країна повідомляє про свою ситуацію.
В.М .: Як було виявлено агресивний штам типу, що з’явився в Німеччині? Марія Дам’ян: Незалежно від назви штаму, ми виявляємо, що він є високо патогенним завдяки молекулярно-біологічному аналізу (ПЛР), який визначає генетичну структуру, здатну продукувати цей токсин. Потім застосовуються біохімічні методи, і виявляється, що це Е. coli, потім проводиться серологія і встановлюється, що вона походить від серотипу 0104 і порівнюється з іншими випадками попередніх років. У Німеччині вони виявили, що з 2008 року було зареєстровано лише 5 випадків захворювання на цей штам. І раптом у нас епідемія. В даний час ми працюємо над методом порівняння штамів PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis). Коли Данія каже, що у неї також є 5 випадків, навіть якщо це той самий серотип, вона порівнює штам німецького геному з датським, щоб перевірити, ідентичні вони чи ні. Це стандартна процедура, яку застосовують усі.
В.М .: Стебло з Данії ідентично тому, що з Німеччини?
Марія Дам’ян: Так.
ПОРТРЕТ АГРЕСИВНИХ БАКТЕРІЙ
В.М.: Які прояви зараження цим видом штаму кишкової палички? Codruta Usein: Виникає кривава діарея, яка може спричинити ускладнення, що призведе до пошкодження нирок, нервової системи, підшлункової залози, печінки, легенів, позакишкових органів. Але найважчим є гемолітико-уремічний синдром з його тріадою: гемолітична анемія, при якій руйнуються еритроцити в крові, тромбоцитопенія (зменшення кількості тромбоцитів) та ниркова недостатність. З попередньої діареї його виділили як єдиний збудник кишкової палички, потенціал якого до патогенності був.
В.М .: Коли такий випадок з’являється в лікарні в Румунії, куди надсилається історія цієї справи? Марія Дам’ян: Його надсилають нам, до Національного довідкового центру, оскільки не всі мають засоби молекулярного аналізу, і ми надсилаємо інформацію до Національного центру з нагляду та профілактики інфекційних хвороб. Він, у свою чергу, передає інформацію до Європейського центру (ECDC).
В.М .: У лабораторіях лікарень країни існує здатність розпізнавати штам E. coli? Codruta Usein: Діагноз був поставлений таким чином, що він може бути, принаймні до певного рівня, доступним для будь-кого. Це одна з інфекцій, яка може розвиватися епідемічно. Мікробіологічні лабораторії зобов’язані шукати кишкову паличку, яка виробляє токсини, але лише серотип 0157, оскільки вона найчастіше бере участь у генерації епідемій.
В.М .: Цей же серотип застосовується і в Німеччині? Марія Дам’ян: Ні. Лише 50% зареєстрованих випадків спричинені серотипом 0157, а інші - іншими серотипами. Здатність штаму продукувати цей тип токсину обумовлена наявністю генів у бактеріофазі, тобто вірусі, який атакує бактерії. Цей вірус має здатність передаватися від однієї бактерії до іншої. E.Coli є однією з найбільш легкодоступних бактерій при такому переносі. У той момент, коли звичайна кишкова паличка, яку можна знайти на руках, отримала цей вірус, який був вставлений в її геном, він перетворюється з пристойної кишкової палички на дуже агресивний. Не має значення, це серотип 0157 чи щось інше, вірус може потрапити в будь-який штам.
В.М.: І чому один штам агресивніший за інший? Codruta Usein: Хороший штам E.Coli знаходиться в кишечнику і є справді корисним, він є частиною бактеріальної флори, не викликаючи жодних порушень. Коли він має здатність синтезувати веротоксини та багато іншого, тоді він зможе краще адаптуватися до середовища, в яке потрапляє. Адаптація також може порушити клітини господаря. Веротоксини - це білки, синтезовані бактеріями, які атакують клітини організму господаря. Марія Дам’ян: Їх називають веротоксинами, оскільки вони вперше були вивчені на клітинних лініях веро і виявили, що вони викликають цитоліз (руйнують клітину). Ці клітини веро є своєрідними клітинами морських свинок.
В.М .: Як насправді виглядає вірулентний штам кишкової палички? Codruta Usein: Це ніяк не виглядає вірулентно. Це схоже на будь-яку іншу бактерію свого виду. Ми можемо побачити його під звичайним мікроскопом як палицю певного розміру, набагато меншу, ніж у еукаріотичної клітини. Марія Дам’ян: Здатність бактерії виробляти веротоксини не видно у формі. Щоб розрізнити нормальну клітину кишкової палички від агресивної, ми повинні застосувати методи генетичного аналізу. Тобто ідентифікувати цей вірус, хоча це не єдиний фактор вірулентності, що використовується бактерією, що продукує веротоксин. Codruta Usein: Його патогенність може також залежати від інших факторів, деякі відомі, інші незрозумілі та інші невідомі. Існує безліч тестів для розмежування цих типів штамів.
ВІН ЗНАЧИЛОСЯ ТАКОЖ В РУМУНІЇ?
В.М .: Чому цей штам з Німеччини такий агресивний? Codruta Usein: Наразі невідомо, чим він займеться після відставки. На даний момент пояснення цієї високої вірулентності шукають дуже ретельно. Було багато ускладнень, а не просто проста діарея. Коли вони в чомусь впевнені, будуть запропоновані пояснення. Марія Дам’ян: Дослідження не закінчено, фокус все ще знаходиться на стадії аналізу.
В.М .: Чому цей штам впливає на дорослих більше, ніж на дітей? Марія Дам’ян: Досвід говорить нам, що такі ускладнення гемолітико-уремічного синдрому мали місце переважно у дітей, тому зараз ми виявляємо, що майже 80% дорослих, які контактували з цим штамом кишкової палички, досягли такого ускладнення. Чому? Невідомо.
В.М .: Це привід для занепокоєння? Codruta Usein: Абсолютна.
В.М .: Як з’являються такі агресивні штами? Марія Дам’ян: Слідом за генетичними змінами, або шляхом передачі генів, або шляхом спонтанних мутацій, які є природними.
В.М .: Скільки випадків зараження кишковою паличкою було в Румунії минулого року? Codruta Usein: Минулого року ми не можемо сказати, але цього року з невеликої кількості надісланих підозрілих штамів був підтверджений лише один із серотипу 0157. Інші штами, проаналізовані нами як потенційно продукують веротоксини, з інших серотипів ми не мали. Марія Дам’ян: Існує щорічна програма спостереження за діарейними захворюваннями. Цей тип кишкової палички включений у цю програму, і ми отримуємо штами кишкової палички в лабораторії для тестування. Є кілька типів кишкової палички: ентеротоксигенна, ентероінвазивна, ентероадгезивна, і всі вони відрізняються від цього типу кишкової палички, яка виробляє веротоксини.
В.М .: Якщо він прибуде до Румунії, як ви зможете визначити штам, присутній в епідемії на півночі Німеччини? Codruta Usein: Ми доведемо, що він має або не має ген, який кодує токсин VTX2. І ми подивимося, чи не має він на поверхні антиген соматичного типу 104. Але це не рутинні тести.
БІО-ЇЖА І ВИСОКА ВИРУЛЕНЦІЯ