Пацијент је стигао у болницу са нешто што је личило на бактеријску инфекцију која се покидала. Али тада су се ствари претвориле много озбиљније: пацијент је развио инфекцију „месним једењем“ која је на крају захтевала ампутацију обе руке и обе ноге.
Шта је проузроковало да инфекција постане изван контроле? Испоставило се да није у питању инфекција једном врстом бактерија, већ подлога од четири различита соја исте врсте.
Научници сада тачно знају како ти бактеријски сојеви заједно раде на смањивању ткива у телу, као што је речено у новој студији. А открића могу имати последице у лечењу ових такозваних "полимикробних" инфекција.
У недавном случају, др Асхок Цхопра, професор микробиологије и имунологије на Медицинском одељењу Универзитета у Тексасу и његове колеге пронашли су четири различита соја исте врсте бактерија, познатих као Аеромонас хидропхила, код инфицираног пацијента. Заједно, микроби су покренули напад смртоноснији него што је сваки појединачни сој могао оркестрирати сам.
Студија, објављена 11. новембра у часопису Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, сугерише да три бактеријска соја омогућавају четвртом да уђе у крвоток и одложи ткива у цијелом тијелу. А. хидрофила је редак узрок инфекције меса који једе, али Цхопра је нагађао да и друге бактерије које једу месо, попут Е. цоли, такође могу користити сличну стратегију напада. Међутим, било би потребно још истраживања да би се то показало, рекао је.
"Могли су различити токсини ... али они могу имати сличне" унакрсне разговоре "међу различитим сојевима", рекао је Цхопра. "На крају дана, видим да ово има много шире последице на клиничка окружења."
Више микроба
Када су заражени пацијенти примљени у болницу, лекари су користили традиционалну дијагностику како би утврдили за који је узрочник крив. Идентифицирали су се А. хидрофила, микроб који се обично налази у слатководним и бочастим срединама, од језера до река до воде за пиће, према клиничком референтном месту УпТоДате. Након гутања, клица може изазвати дијареју или инфицирати мека ткива у телу. Али када А. хидрофила уђе у отворену рану, може доћи до застрашујуће болести која се зове "некротизирајући фасциитис".
Ретка инфекција брзо улази и убија везна ткива по целом телу, остављајући погођену особу подложном затајењу органа и смрти, према Националној организацији за ретке поремећаје. Инфекција која једе месо мора се брзо лечити антибиотицима или хируршким путем, као што је то био случај са пацијентом у новој студији. На крају, само четворострука ампутација могла би спасити пацијента од бијесних микроба.
Пацијентова почетна дијагноза није открила зашто је инфекција нагло преокренула. Традиционални дијагностички тестови идентификују различите врсте бактерија на основу протеина и токсина које бактерије производе, објаснио је Цхопра, тако да је нијанса случаја у почетку пропуштена. "Али ако сте на нивоу ДНК ... то је потпуно другачија прича", рекао је.
У две претходне студије, Цхопра и његови коаутори су изолирали узорке бактерија од пацијента и анализирали сав генетски материјал који се налази у микроба. Анализа је открила четири различита соја бактерија, која се називају НФ1 до 4, а који су заједно узроковали скоро фаталну инфекцију. Али невероватно је да, делујући изоловано, ниједан од четири соја није покренуо смртоносну инфекцију на мишјим моделима. Да би научили како микроби међусобно делују да би изазвали озбиљну инфекцију, аутори су извртали ДНК сојева бактерија и моделе миша са више сојева одједном. Променом ДНК микроба, научници су могли да размењују арсенал који уништава ткиво и да утврде којим оружјем је мешана инфекција толико смртоносна.
Испада да сваки бактеријски сој има "различите арсенале да утичу на домаћина", рекао је Цхопра.
Три од четири соја, НФ2 до НФ4, садрже генетичка упутства за производњу токсина који се зове егзотоксин А, или ЕкоА, који спречава заражене ћелије да граде нове протеине. Ова три соја још увек разбијају мишићно ткиво и приступају крвотоку, али имунолошки систем брзо уклања патоген из тела.
Супротно томе, последњи од четири соја, НФ1, чини се да је мање рањив на имуни напад, али не може да избори свој властити ЕкоА. Када ради сам, микроб остаје углавном изолован у близини места инфекције, блокиран зидовима мишићног ткива. Овде долази у игру бактеријски тимски рад. Када су вишеструки сојеви А. хидрофила инфицирајући тело, сојеви који производе ЕкоА руше мишићне препреке, омогућујући НФ1 да крене у дивљање "месо-јести".
Занимљиво је да три друга соја остају у близини места инфекције, док НФ1 преузима водство и пробија се кроз крвоток. Аутори су открили да НФ1 заправо производи јединствени токсин који убија не само ткива у телу, већ и остале сојеве А. хидрофила; сам сој НФ1 садржи антидот против свог домаћег отрова.
Боља дијагностика?
Нова открића могу имати импликације у тражењу нових микробиолошких дијагностичких алата, рекао је Цхопра. Када лекари мисле на мешовите инфекције, они обично мисле на инфекције изазване двема или више потпуно различитих бактеријских врста, рекао је он. Али тренутни случај показује да се различити сојеви исте врсте могу удружити и да изазову болест, а сваки сој може бити рањив на различите антибиотске третмане.
"Када се лечимо одређеним антибиотиком, ми чистимо организам из организма", изјавила је у изјави микробиологиња Универзитета у Мериленду, коауторица Рита Цолвелл. "Али ако постоји још један организам који учествује у инфекцији и који је такође патоген, тада сваки лек антибиотицима који такође није циљан на тај организам може бити само чистина да би могао постати луд".
Иако се данас ретко користи за дијагностицирање инфекција, генетски алати би се једног дана могли показати корисним за карактеризацију сложених бактеријских инфекција изазваних више од једног соја бактерија, рекао је Цхопра.
Али не слажу се сви са овом предвиђањем.
"Да ли мислим да ће променити клинички третман некротизирајућих фасциитиса? Не нужно", рекао је за Ливе Сциенце доктор Амесх Адаља, лекар и стручњак за заразне болести са Универзитета Јохнс Хопкинс из Балтимореа, који није учествовао у студији.
Будући да некротизирајући фасциитис делује тако брзо, у време када лекари утврде сваки сој који изазива инфекцију, можда је "прекасно да се направи разлика", рекао је Адаља. Идентификација различитих сојева може помоћи у лечењу блажих сојева А. хидрофила инфекције, где одређена комбинација бактерија може погоршати исход, рекао је. Али како сада стоји, ти сојеви су се могли уочити само „софистицираним генетским алатима“ који се обично не налазе у клиничким окружењима.
Ипак, истраживање разјашњава начине на које се више бактеријских сојева може окупити како би се ширило у тијелу, настајући пустош, рекао је Адаља. Било би занимљиво истражити да ли чешће бактерије користе исте стратегије за ширење инфекције у телу, додао је.
