От безвредного носительства к гнойному менингиту

Рассматриваются современные представления о развитии инфекции, начиная от колонизации слизистых оболочек (носительство), включая бактериемию, и кончая острым гнойным менингитом (ОГМ), вызванным комменсалами тела человека – Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae и т. п. Чтобы достичь субарахноидального пространства, возбудители острых гнойных менгингитов используют различные факторы патогенности. Подчеркивается роль бактериальных капсул. Колонизация слизистых оболочек проявляется в образовании микроколоний и биопленки. Однако лишь ограниченное число генотипов, так называемых гиперинвазивных клонов, способно пересечь эпителиальный барьер и проникнуть в кровоток. Эпителиальный барьер преодолевается трансцеллюлярным путем (менингококк) или трансцеллюлярным и парацеллюлярным путями (пневмококк, стрептококк серогруппы В). В крови возбудители выживают и размножаются благодаря капсулам и системе инактивации комплемента. Гематоэнцефалический барьер преодолевается преимущественно парацеллюлярным путем, хотя для менингококка не исключается и роль трансцитоза. Успешное преодоление как эпителиального барьера, так и эндотелиального слоя кровеносных сосудов требует участия пилей IV типа и других адгезинов бактерий. Тесное взаимодействие микроорганизма с эндотелием мозговых капилляров приводит к активации сигнальных путей в клетке хозяина, что ведет к разрыву весьма прочных связей между клетками стенок сосуда. Подчеркнута необходимость мониторинга клональной структуры циркулирующих возбудителей острых гнойных менгингитов как важной части эпидемиологического надзора.

Основными возбудителями острых гнойных менингитов (ОГМ) являются Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae,Escherichia coli, Streptococcus agalactiae (серогруппы В). Эти микроорганизмы принадлежат к далеким друг от друга родам и даже семействам, но, вместе с тем, их сближают некоторые общие свойства. Так, они живут в природе как внеклеточные микроорганизмы, т. е. формируют сообщества на поверхности клеток макроорганизма. Второе, не менее удивительное для возбудителей ОГМ обстоятельство – они представлены преимущественно не как паразиты, а как безвредные для человека комменсалы, заселяющие слизистые оболочки вместе с другими представителями нормальной флоры. Даже такой безусловный патоген, как N. meningitidis может десятилетиями циркулировать среди населения в форме бессимптомной колонизации носоглотки (здоровое носительство). Первые 3 из вышеназванных микроорганизмов обитают в верхних дыхательных путях человека, 2 последних – в кишечнике. Третье свойство, общее для этих «безвредных комменсалов» – капсулообразование, важнейшая характеристика патогенности, присущая далеко не всем классическим возбудителям. Капсула защищает бактериальных паразитов от их главных врагов – фагоцитов, антител и лизирующего действия комплемента. Однако капсулообразование может реализоваться микроорганизмом преимущественно при попадании его во внутреннюю среду организма. А попасть туда непросто, так как неповрежденные естественные и иммунологические барьеры человека непроницаемы для комменсалов. В этом сообщении мы намерены кратко осветить процесс проникновения основных возбудителей ОГМ в организм хозяина вплоть до субарахноидального пространства головного мозга, обращая внимание на недавно выявленные особенности патогенеза.

Первым этапом атаки инфекционного агента является колонизация слизистой оболочки в месте входных ворот, осуществляемая с помощью прочного прикрепления (адгезии) микроорганизма к эпителию. Этому предшествует противостояние движению ресничек, кашлевым актам, потокам слизи, а также антагонистическому действию нормальной микрофлоры. Однако в ряде случаев закрепившийся на слизистой оболочке микроорганизм проникает в подслизистый слой, вызывая местный воспалительный процесс, еще реже – в кровь, а оттуда на мозговые оболочки (рис. 1, см. на вклейке). Важную роль в инвазии бактерий с поверхности слизистых оболочек играют факторы врожденного и приобретенного иммунитета человека [1].

Процесс колонизации и последующей инвазии в кровь, вплоть до мозговых оболочек, наиболее полно изучен у N. meningitidis. К концу прошлого века стал ясен механизм начальных взаимодействий инфекционных агентов (в том числе возбудителей ОГМ) с организмом хозяина [2–4]. Этот возбудитель попадает с аэрозолем на слизистую оболочку носоглотки и колонизирует ее, т. е. создает плацдарм для обеспечения своего дальнейшего распространения. Менингококк, попавший от источника на слизистую оболочку нового лица, часто имеет капсулы, защищающие его от высыхания и других факторов внешней среды. Однако капсулы мешают бактериальным клеткам прикрепляться к эпителию и друг к другу, так как экранируют (заслоняют) собой липкие поверхностные структуры – адгезины. Поэтому в носоглотке приживляются штаммы, не экспрессирующие капсул, или генетически лишенные этой способности. Бактериологи знают, что из носоглотки обычно высеваются бескапсульные формы менингококка. Прикрепление вначале идет за счет пилей. Пили – отходящие от оболочки бактерии трубочки шириной около 6 нм и длиной несколько мкм, состоящие из белков пилинов (Pil) с разными свойствами. Основной ствол состоит из белка пилина PilE. Пили не только прикрепляют клетки менингококка к эпителию (за счет концевого липкого пилина PilC) и друг к другу, но и способствуют расползанию возбудителя по слизистой оболочке (за счет пилина PilX [5]). Более того, по трубочкам в клетку менингококка поступают фрагменты ДНК других распавшихся бактерий своего, а иногда и иного вида (одна из причин генетической изменчивости менингококка – трансформация). В сцеплении клеток друг с другом участвует белок пилей PilU [6].

Рецепторы на эпителии для пилинов до сих пор неизвестны. Ранее эту функцию приписывали мембранному белку CD46, с чем сейчас согласны далеко не все [3]. Дальнейшее взаимодействие возбудителя и человека, в зависимости от штамма и уровня иммунной защиты, может развиваться двояким путем. Чаще всего на эпителии образуются микроколонии, которые сливаются и распространяются вширь благодаря «дергающейся» подвижности менингококковых клеток, обеспечивающейся сократительными движениями пилей. При этом находящиеся на поверхности слизистой оболочки менингококки иногда проникают вглубь эпителия и снова выходят наружу [7]. Менингококк выделяет во внешнюю среду полисахариды, белки, липиды, продукты жизнедеятельности, образующие плотную структуру – матрикс, в которую погружены планктонные бактерии. Таким путем на слизистой оболочке образуется многослойная плотная биопленка [8]. Она прочно прикреплен...

Костюкова Н.Н., Бехало В.А.