Как бактериальные инфекции становятся хроническими: открытие механизма

Новое исследование раскрывает биологические механизмы, позволяющие нетифоидным сальмонеллам уклоняться от иммунной системы и вызывать долгосрочные инфекции, подобно истории «Тифозной Мэри».

Ключевое открытие

Ученые из Broad Institute of MIT и Гарварда, Тель-Авивского университета и Медицинского центра Шиба (Израиль) проанализировали геномы бактерий, собранных у сотен пациентов с персистирующими инфекциями Salmonella. Они обнаружили генетические мутации, которые:

  1. Снижают вирулентность бактерий (способность к заражению).
  2. Подавляют иммунный ответ хозяина, создавая молекулярную «маскировку».

Методология и результаты

  • Исследование основано на коллекции образцов от более чем 48 000 человек в Израиле (1995–2012 гг.). Около 2.2% случаев стали персистирующими инфекциями, длящимися месяцы и годы.
  • Анализ 256 пациентов с инфекцией ≥30 дней подтвердил хроническое течение, а не повторное заражение.
  • Выявлены повторяющиеся мутации в регуляторных генах barA и sirA. Эти мутации:
    • Снижают активность генов SPI-1, ответственных за вторжение сальмонелл в клетки хозяина.
    • Делают бактерии менее конкурентоспособными в острых инфекциях.
  • В эксперименте in vitro мутировавшие бактерии подавляли экспрессию иммунных генов в макрофагах мыши, вызывая более слабый иммунный ответ.
  • При долгосрочной инфекции in vivo менее вирулентные сальмонеллы сохраняли способность к персистенции и выделению у мышей на уровне, сравнимом с немутантными бактериями.

Значение и перспективы

Мутации в генах barA и sirA имели разный характер у разных пациентов, что указывает на независимую эволюцию бактерий внутри хозяина для адаптации к хронической инфекции.

«Если мы лучше поймем задействованные пути, это открывает exciting opportunity для разработки новых методов лечения или подходов, предотвращающих переход инфекций в персистирующую форму», — отметила первый автор Александра Гроте.

Исследование, опубликованное в Cell Host & Microbe, открывает путь к новым диагностическим и терапевтическим стратегиям против хронических бактериальных инфекций.