Взаимодействие стафилококков с клетками иммунной системы

Золотистый стафилококк уже давно признан в качестве важного патогена при заболеваниях человека. В связи с увеличением числа инфекций, вызванных метициллин-резистентными штаммами S. aureus (MRSA), терапия стала проблематичной. Таким образом, профилактика стафилококковой инфекции стала более важной целью современной медицины. Носительство S. aureus, играет ключевую роль в эпидемиологии и патогенезе инфекции. Экологические ниши S. aureus – носовые ходы. У здоровых испытуемых со временем можно выделить три варианта носительства: около 20% людей являются персистентными носителями, 60% – носителями прерывистого действия, а примерно 20% почти никогда не несут S. aureus [6].

В патогенезе стафилококковых заболеваний ключевая роль принадлежит факторам вирулентности, которые способствуют иммунному уклонению и последующему проявлению болезни.

Штаммы, связанные с инфекцией человека, могут продуцировать до пяти различных двухкомпонентных лейкотоксинов (LukSF-PV / PVL, HlgAB, HlgCB, LukED и LukAB, также известных как LukHG). Эти токсины нацелены на уничтожение человеческих нейтрофилов (полиморфноядерные клетки, PMNs), врожденных иммунных клеток, предназначенных для защиты от бактериальных инфекций [4].

Ученые из отделения микробиологии медицинской школы Университета Нью-Йорка, США (Department of Microbiology, New York University School of Medicine, New York, USA) выяснили, как клетки Staphylococcus aureus противодействуют иммунной системе зараженного человека. Этот патоген причастен в 100000 смертей, происходящих в США ежегодно, и ученые во всем мире ищут способы победить эту инфекцию. Викто Торрес, возглавляющий группу исследователей, считает, что этот опасный микроб развивает полноценную «программу вооружений». Эволюция помогла стафилококкам создать многоцелевой токсин, способный убить нейтрофилы путем связывания с рецепторами на их поверхности и последующего образования пор в мембране, что в свою очередь приводит к лизису клетки. Один из этих токсинов, LukED-является порообразующим токсином, он связывается с рецепторами CCR5 (теми же, которые используется ВИЧ) на поверхности Т-клеток, макрофагов и дендритных клеток. Ученые долгое время не могли понять, как этот токсин способен обезвреживать нейтрофилы, и сейчас им удалось выяснить, что на поверхности нейтрофилов LukED связывается с рецепторами CXCR1 и CXCR2, и дальше действует по описанной схеме. LukED нацеливает хемокиновый рецептор CCR5 на уничтожение Т-лимфоцитов, макрофагов и дендритных клеток. LukED также убивает CCR5-дефицитные клетки, такие как нейтрофилы, что указывает на существование дополнительных клеточных рецепторов [7].

Нейтрофилы гибнут первыми. Во время начальной фазы инфекции эти клетки наводняют кровоток, чтобы задавить патогенных микробов массой. Т-клетки, макрофаги и дендритные клетки включаются в борьбу чуть позже, чтобы окончательно очистить кровь от инфекции и запомнить ее на будущее. Если атакующий микроорганизм справляется с атакой нейтрофилов, иммунная система остается практически беззащитной. Токсин LukED – лишь один из множества токсинов стафилококков, и дальнейшие исследования необходимы, чтобы понять, как работают другие токсины и как осуществляется их взаимодействие. Уже на данном этапе можно спланировать, как помочь иммунным клеткам сопротивляться этому арсеналу. Например, ученые могут заблокировать рецепторы CCR5, не нанося особенного вреда иммунной системе. У некоторых людей от рождения нет таких рецепторов, и они невосприимчивы ВИЧ и остаются здоровыми. Однако с тем, как токсины блокируют другие типы рецепторов, данные подходы могут оказаться менее эффективными, чем те, которые напрямую подавляют сами токсины [2].

Субъединица LukED связывает нейтрофилы специфическим и насыщаемым образом, и это взаимодействие ингибируется CXCL8, эндогенным лигандом с высокой аффинностью CXCR1 и CXCR2. Признание LukED CXCR1 и CXCR2 способствует уничтожению моноцитов и нейтрофилов in vitro. LukED-опосредованное нацеливание на клетки CXCR1 / CXCR2 + способствует патогенезу S. aureus и облегчает летальность у системно инфицированных мышей. Таким образом, LukED - это универсальный токсин, который наделяет S. aureus способностью одновременно обезоруживать как врожденные, так и адаптивные отделы иммунного ответа хозяина [1].

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) - ведущие возбудители госпитальных инфекций, они впервые были описаны в 1961 г. в Англии, а в настоящее время распространены по всему миру. Важнейшая особенность MRSA - это устойчивость к большинству бета-лактамных антибиотиков, а также высокая частота ассоциированной устойчивости к антибиотикам других групп. Особую тревогу вызывает появление и распространение MRSA со сниженной чувствительностью к ванкомицину и изолятам, устойчивым к даптомицину, линезолиду, тигецикпину и цефтаролину. Изоляты со сниженной чувствительностью к этим препаратам уже регистрируются и в Российской Федерации. В обзоре представлены современные данные о распространении, антибиотикорезистентности, молекулярной эпидемиологии MRSA. Обсуждаются современные средства лечения и перспективы терапии MRSA-инфекций. Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) – наиболее частый патоген человека, вызывающий различные гнойные процессы: инфекции кожи и мягких тканей (ИКМТ), остеомиелиты, пневмонии, бактериемии. Кроме того, S. aureus является представителем нормальной микробиоты человека, считается, что он встречается у 30–60% человеческой популяции и бессимптомно колонизирует слизистые крыльев носа, крылья носа, подмышечные впадины, пах, подколенную область. Как известно, внедрение первых β-лактамов почти полностью решало проблему стафилококковых инфекций, связанных с хирургическим вмешательством. Однако у стафилококков достаточно быстро появилась устойчивость к пенициллину за счет приобретения плазмидной β-лактамазы [5].

В 1960-х гг. вскоре после внедрения в практику пенициллиназостабильных 3-лактамов (метициллин) были описаны первые S. aureus, устойчивые к этим антибиотикам (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) [3].