http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=364c2432-abda-4f07-ac15-98076deed079&print=1
© 2024 Российская академия наук

Опасность заражения

Еще в мае нам говорили, что причина эпидемии – огурцы из Испании. Вчера мы услышали версию, что во всем виновата одна ферма в северной Германии, где выращивались бобовые, но в тот же день эта версия про «чумную сою» была отвергнута. Звучат и другие версии. Когда же мы получим истинную причину эпидемии?

Источник заражения – это эпидемиологический вопрос, имеющий лишь косвенное отношение к биологии бактерий. Это практически детектив – прослеживание возможных цепочек, которым, я надеюсь, в Европе занимаются компетентные люди и мне сложно судить, какая же версия станет последней. Тем более, что во вчерашних новостях говорилось о том, что, возможно, есть несколько источников заражения. Все до сих пор озвученные предположения здравому смыслу не противоречат. Такая частая и громкая смена версий заставляет предполагать, что в Германии кто-то, не очень думая, сливает в СМИ все рабочие предположения и вот это выглядит не очень профессионально.

Что нужно понимать? E.coli – бактерия, нормальное место обитания которой это кишечник млекопитающих. Она может размножаться в некоторых условиях в течение ограниченного количества времени в разного рода загрязненных водах. Т.е. любой зараженный (контаминированный) объект, который живет/растет/хранится в условиях, при которых бактерии могли бы некоторое время выжить, и который потом будет съеден или выпит, может служить вектором для распространения этого штамма.

Соответственно, очевидно, что этот штамм не очень частый. По всей видимости, он появился в каких-то животных, и возможно, его источником стало какая-то агрофирма, где применяются навозные удобрения для выращивания биологической продукции. Однако источником инфекции может быть и вода, почва, что угодно. Версия про ростки овощей мне нравится, но я не утверждаю, что она, на самом деле, правильная. Ростки овощей – такой объект, который невозможно тщательно промыть. Это не помидор, у которого ровная поверхность и его можно полностью обработать. И если какой-то продукт где-то контаминирован бактериями, и там, где он растет, влажно, то бактерии там могут неплохо сохраняться, соответственно потом заражать людей. Так что ростки овощей – было вполне разумное предположение, но неизвестно, насколько это правда, расследование есть расследование.

Вы должны понимать, что в данном случае речь идет почти что об уголовном деле. То, что какая-то версия выглядит логичной, вовсе не означает, что это единственно возможный вариант.

Сейчас много пишут о том, что опасный штамм кишечной палочки устойчив к антибиотикам. А в других статьях отмечают, ну и что, что устойчив к антибиотикам, в данном случае это не важно, мы все равно не будем лечить заболевших антибиотикам. Важно или нет, что данный штамм нечувствителен к некоторым классам антибиотиков?

К сожалению, я знаю о генотипе этой бактерии только из новостей немецкого агентства. В этом описании значилось только то, что эта бактерия содержит фермент, который делает его устойчивым к пенициллинам, цефалоспоринам и иным бета-лактамам (м.б. за некоторым исключением современных антибиотиков). Соответственно, что касается лечения... Тут точно надо спрашивать тех, кто лечит. Я микробиолог, причем не специалист в области специфических патогенных E.coli.

В России исследованием патогенных бактерий занимается Институт эпидемиологии и микробиологии им. Гамалея и иные учреждения. Наш же Институт микробиологии РАН по уставу патогенными микроорганизмами не занимается, и я не занимаюсь. Однако в силу специфики моей лаборатории вирусов микроорганизмов я изучал фаги E.coli и поэтому я более-менее в курсе биологии этого вида. Лечить людей, пораженных энтерогемморогическими кишечными палочками, ни разу в жизни не пробовал. Представляю себе этот процесс чисто теоретически.

Теоретически же большая часть повреждений от этого штамма E.coli связана с действием токсина, который действует вне сайта локализации бактерий. Распространения инфекции по организму за пределы кишечника, как правило, не происходит. И вообще в кишечнике он (патогенный штамм) живет не очень долго, во всяком случае, не долго остается в большом количестве. Поэтому большая часть мероприятий с такими пациентами, видимо, носит паллиативный характер: не дать им умереть до тех пор, пока болезнь не пройдет сама.

И с антибиотиками там сложная история. Более подробный ответ могут дать не микробиологи, а врачи-инфекционисты, которые с этим встречались. Насколько мне известно, есть два аспекта использования или неиспользования антибиотиков. С одной стороны, считается, что антибиотики применять можно и в ряде случаях они помогают, ускоряют элиминацию патогена и соответственно сокращают срок лечения.

Но есть вот какая загвоздка. Опасность большого числа штаммов очень опасных кишечных палочек (не всех), состоит в том, что они продуцируют так называемые шига-подобные токсины, напоминающие токсины, возбудители дизентерии. Этот штамм, о котором сейчас идет речь, продуцирует штамм второго типа, который несколько меньше похож на настоящий дизентерийный токсин, и одно из его неприятных свойств – это то, что он вызывает более эффективное поражение эпителий почечных канальцев, откуда идут все уремические синдромы.

Этот токсин – белок. Некоторая часть этого белка проникает внутрь эукариотической клетки (все клетки человека являются эукариотическими, т.е. содержат ядра) и повреждает там рибосомы, ингибируя (Ред.: от лат. inhibere — задерживать) синтез бела, вызывая, соответственно, гибель соответствующих клеток и последующие всякие реакции, в том числе и воспалительные. В результате идет повреждение тканей, создаются «порочные круги» положительной обратной связи доводящие пациента до критических состояний: шоковой интоксикации, почечной дисфункции и т.д.

Известно, что во многих кишечных палочках, которые делают такие токсины, этот ген кодируется профагом (Ред.: интегрированным геномом бактериофага = геномом фага, интегрированным в хромосомную ДНК бактериальных клеток). Т.е. в своем геноме они несут интегрированный геном лямбда-подобного бактериофага, в котором есть ген токсина. И в некоторых штаммах (я не положу голову, что во всех, это надо проверять, посмотреть публикации, но часто так бывает), производство этого токсина не происходит в нормальной клетке, а происходит в тех случаях, когда бактериофаг начинает размножаться.

Т.е. этот фаг (Ред. от древнегреческого φᾰγω «пожираю» – вирус, поражающий бактериальные клетки) до поры до времени «сидит на диване» и никого не трогает, но иногда происходит его т.н. индукция (Ред. значительное увеличение количества клеток, освобождающих фаг). При индукции он «встает с дивана», начинает размножаться, делая действительно вирусные частицы. Эти вирусные частицы могут инфицировать другие клетки, нечувствительные к этому фагу. В большинстве инфицированных клеток они не встраиваются в геном, а сразу размножаются. И во время процесса размножения вырабатывается довольно много токсина. Зачем это нужно вирусу – до конца не понятно, у меня есть некоторые предположения, но это отдельная история.

Поэтому при применении некоторых антибиотиков, например, фторхинолонов, механизм действия которых таков, что они часто вызывают индукцию бактериофагов, может так получиться, что количество клеток, которые будут запущены в процесс, резко возрастет, и пациент получит слишком большую долю токсинов, от которой он может умереть.

Поэтому насколько я слышал, врачи часто предпочитают таких пациентов антибиотиками не лечить, а воспользоваться тем, что эти бактерии не очень хорошо сохраняются в кишечнике и, как правило, в конечном итоге, вытесняются оттуда всякими другими. Они лечат тем, что поддерживают пациента, пока бактерии не исчезнут сами. С этой точки зрения, действительно, резистентность возбудителя к ряду антибиотиков имеет ограниченное клиническое значение.

Кстати, вспоминая нашу недавнюю встречу по поводу фаговой терапии (А. Летаров выступил 7 апреля 2011 г. с публичной лекцией на «Полит.ру» «Лечение бактериофагами с точки зрения микробной экологии»), если применить фаговый препарат для лечения или профилактики таких заболеваний, то эффект может быть довольно хорошим. При инфекции лизогенной клетки вирулентными фагами, совершенно отличными от того, который кодирует токсин, часто никакой индукции не происходит, и опасная бактерия просто умирает. В отличие от антибиотиков фаговые препараты могут убивать эти микробы довольно безопасно, но для этого надо иметь фаги к этому штамму, а насколько имеющиеся препараты могут на него действовать, я естественно не знаю, проверять в своей лаборатории не готов, поскольку мы не работаем с патогенами. К тому же, не исключено, что в других штаммах токсин накапливается в клетках и их массовое разрушение может быть опасно. В любом конкретном случае это несложно проверить экспериментально, что, наверно, и сделано – просто я пока не видел ни одной серьезной статьи по германскому штамму, да к тому же это не вполне моя тема.

Вы не могли бы предположить, почему в числе зараженных и погибших, больше всего женщин? С чем связана такая избирательность этого нового штамма?

Меня уже об этом спрашивали, не знаю. Хорошей гипотезы по этому поводу я не придумал, разве что это может быть связано, с каким-то особым поведением женщин. Например, они больше времени проводят на кухне, готовя еду. Если этот вирус передается не только через овощи, а через какие-то мясные продукты, и женщины с ними контактируют на кухне, могли во время готовки, порезав такое мясо и не вымыв руки, чего-нибудь попробовать…. А когда этот продукт едят мужчины, он окажется уже хорошо прожарен. Может быть, так. Но опять-таки я не уверен, что дело именно в этом, а не в каких-то физиологических свойствах.

Были ли похожие истории заражений с неприятным исходом той же E.coli? Первый ли это случай в истории кишечной палочки, когда она так вредит людям?

Да нет, что вы! В 1990-е годы была памятная история в Японии, когда там погибло много людей. Позднее было несколько вспышек. Есть такой штамм, точнее серотип, который уже давно обсуждается на всех конференциях, О157:Н7. Это сейчас в науке модная проблема.

Почему эти проблемы, связанные с кишечной палочкой, стали такими острыми? Вроде бы люди стали больше думать о гигиене, больше обрабатывать продукты…

Сложно сказать, почему это становится так актуально именно в последние годы. Может быть, отчасти это связано с процессами глобализации и индустриализации сельскохозяйственного производства и соответственно оказывается, что если какие-то источники заражения возникают, то они сразу действуют на большое количество людей. С другой стороны, в общей структуре заболеваемости и смертности такие инфекции, вызванные агрессивными штаммами кишечной палочки, занимают не очень большое место. Большой общественный резонанс они вызывают в обществах относительного благополучия.

Какие бы Вы дали рекомендации, чтобы максимально предотвратить возможность заражения? Я понимаю, что Вы не медик, не инфекционист… Посоветуете мыть руки перед едой, что-то еще?

Как бы это сказать повежливее… Нужно стараться любыми силами не употреблять в пищу говна. Представьте себе, для энтерогеморрагических кишечных палочек, для наиболее агрессивных штаммов, заражающая доза довольно небольшая, иногда 10-100 клеток. Представьте себе, что объекты, которые надо отмыть или чистить, полили какой-нибудь тушью или чернилами, которые не впитываются. Если в чашку налить что-то такое окрашенное, то ее довольно нетривиально от этого дела отмыть. Довольно долго видно, что она грязная, даже если краска не впитывается в стенки чашки. Вы полощете чашку, краска разбавляется, разбавляется, но все равно ее видно. Такая же история с бактериями, которые к некоторым поверхностям могут к тому же прилипать.

Мы, однако, не едим овощи, только что политые навозом, их поливали навозом довольно давно и исходно на них живых клеток возбудителя немного. Поэтому если мы с вами хорошо промоем помидор под чистой струей воды, тщательно протрем его, то можно надеяться, что мы смоем эти бактерии. А если пренебрегать этим, и есть помидор, лишь протерев его платочком на улице, то опасность заражения значительно повышается

Если мы помоем продукты с мылом, это поможет делу?

С мылом да, это хорошая мысль. Поможет, конечно. В принципе контаминация всяких продуктов животноводства энтеропатогенной E.coli - давно известная проблема, особенно при индустриальном сельскохозяйственном производстве. Нам говорят, и может быть, не без основания, что все производство хорошо контролируется. В России производители отказались от хлорирования кур, а в США их до сих пор поливают хлоркой. У нас это считается делом вредным (и правильно!), но если мы от этого отказались, то надо следить за производством курицы, что, повторюсь и делается, но бдительность все равно не стоит терять. Домохозяйкам и всем другим кулинарам надо строго следить за соблюдением обычных рекомендаций.

Так, если вы режете сырую курицу или мясо на разделочной доске, то прежде, чем потом на ней делать салат, ее нужно не просто сполоснуть под струей воды, а чисто вымыть, а лучше взять другую. Выполнять все рекомендации по чистоте и гигиене – это значительно эффективнее, чем принимать антибиотики в профилактических целях.

Не могли бы Вы прокомментировать высказывание одного российского профессора, что простокваша или кефир могут уничтожить патогенные кишечной палочки, если их часто употреблять…

Если вы посеете на чашку Петри вместе E.coli и лактобациллы, причем еще подобрав такую среду, чтобы лактобациллы могли жить (они все-таки более требовательны к условиям окружающей среды, чем E.coli), то скорее всего, штаммы кишечные палочки вытесняются и даже понятно почему. Но это вовсе не означает, что этот процесс с такой же легкостью происходит в кишечнике.

В принципе и E.coli, и лактобациллы являются компонентами микрофлоры, и у большинства людей они одновременно находятся в кишечнике. Соответственно, употребление простокваши по многим, на самом деле, даже не всегда понятным причинам действительно способствуют некоей колонизационной резистентности кишечника при прочих равных условиях. Наверное, пить качественную простоквашу полезно и вреда от этого не будет, но я бы не обольщался на предмет того, что способность лактобацилл in vitro вытеснять патогенные кишечные палочки также эффективно будет работать в кишечнике. Впрочем, может быть, он не лактобацилл имел в виду, а других лактобактерий, но они не очень живут в кишечнике, насколько я помню.