Никак не проходит стафилококк

Симптоматические проявления

У новорожденных детей стафилококк напоминает ошпаренную кожу, со всеми сопутствующими для такого синдрома признаками. В основном симптоматика патологии зависит от степени тяжести и характера поражения инфекцией:

1. Фолликулит – поражается большая часть лица и головы. Кожа вокруг образовавшегося фолликула всегда красная, а внутри него собирается гной с серозным оттенком.
2. Фурункул – представляет собой болезнетворное образование с большим количеством гноя внутри. Образовывается в основном при золотистом стафилококке.
3. Карбункул – при таком развитии заболевания пораженный участок кожи в основном всегда становится синим, и появляются небольшие отверстия в виде воронок, из которых периодически сочится гной. При карбункуле у больного повышается температура тела, появляется слабость и недомогание.
4. Гидраденит – очень редко, но все же поражает кожу лица, в основном же эта разновидность инфекции преобладает в потовых железах.

Причины патологии

Основным фактором, влияющим на возникновение высыпаний на лице, связанных со стафилококковой инфекцией, является патологическая активность бактерий стафилококка. Самыми провоцирующими факторами, способствующими развитию стафилококковой инфекции, являются:

1. Снижение иммунитета, болезни эндокринной системы (в данном случае сахарный диабет), различные травмы кожных покровов, онкологические заболевания, возраст (стафилококку подвергаются в основном дети младшего возраста со слабой иммунной системой), частые перегревы или, наоборот, переохлаждения также могут стать причиной развития инфекции.
2. Несоблюдение гигиенических норм, использование некачественной косметики, сильное потоотделение, плохая экология.

Диагностические мероприятия

Диагностировать патологию можно по наличию симптомов, а для того чтобы определить происхождение инфекции, необходимо взять мазок из язвочки. Если заражение стафилококком произошло на фоне пищевого отравления, то определить его происхождение удается лишь тогда, когда стафилококковые палочки обнаруживаются в пище.

Принципы терапии

Такая инфекция, как стафилококк лечится очень долго, так как обладает высокой сопротивляемостью ко внешним и внутренним факторам. Бактерии отличаются токсичными свойствами, которые способны воздействовать не только на верхние слои кожи, но и нижние. Стафилококк устойчив к антибиотикам, воздействию ультрафиолетовых лучей и заморозке, поэтому избавиться от него достаточно сложно. В связи с этим при наличии неприятных признаков стафилококка лечение должен проводить только врач, самостоятельно предпринимать что-либо ни в коем случае нельзя.

Несмотря на то, что терапия стафилококковой инфекции в организме занимает довольно продолжительное время, нужно обязательно избавиться от нее до конца, так как бактерия может расползтись по всему телу, а из-за скопившегося под кожным покровом гноя может произойти заражение крови или костей, а это чревато очень серьезными последствиями.

Терапия стафилококковой инфекции длится долго и желательно проводить ее комплексно, стараясь одновременно воздействовать на причину заболевания и укрепление организма:

1. Антибиотикотерапия. К такому вопросу как назначение антибиотиков, врач должен относиться очень внимательно, так как на золотистый стафилококк имеют воздействие только несколько видов антибиотиков. Препарат обычно вводится внутримышечно или внутривенно. При стафилококковой инфекции действенными считаются такие антибиотики, как Гентамицин, Оксациллин, Ампициллин – эти препараты останавливают рост инфекции и не дают ей распространяться дальше.
2. Витамины. Терапия витаминами повышает и способствует укреплению иммунитета, а также предотвращает распространение инфекции по всему организму. Витамины обычно назначаются внутримышечно, но больному рекомендуется употреблять в пищу больше овощей, фруктов и зелени. В качестве дополнительного препарата может назначаться настойка женьшеня или элеутерококка.
3. Для повышения иммунитета можно пропить курс Имудона или Ирс-19.
4. Мази, гели и кремы. Все наружные средства, применяемые для лечения стафилококка, должны быть на основе антибиотиков. К таким средствам относятся Гентамициновая, Метилурациловая мази и Левомеколь. Наносить их нужно тонким слоем на пораженный участок кожи 2 раза в день утром и вечером.
5. Переливание крови. Во время проведения данной процедуры у больного из вены берется кровь и вводится обратно, но внутримышечно.

Нередко для того, чтобы избавиться от стафилококковой инфекции, назначается прием бактериофагов, которые способны поглощать распространившиеся по организму бактерии и способствовать скорейшему выздоровлению.

В особо тяжелых случаях может потребоваться оперативное вмешательство. Проводится такая процедура в том случае, когда появляется необходимость вскрыть гнойник и удалить все его содержимое. Края образовавшейся ранки обрабатывают зеленкой, мазями Альтарго или Бактробан, со временем рана начинает подсыхать и постепенно исчезает.

Кроме этого, кожу лица нужно протирать раствором Хлорофиллипта, витамином A, Фукорцином, марганцовкой или другим обеззараживающим средством. Важно помнить о том, что при стафилококковой инфекции больному противопоказаны любые водные процедуры вплоть до полного излечения от болезни.

Профилактический подход

Основной профилактической мерой стафилококка на лице является соблюдение гигиены. Рекомендуется вести активный и здоровый образ жизни, правильно питаться и своевременно отдыхать. Все маленькие ранки и трещинки желательно сразу же обрабатывать обеззараживающими средствами, избегать ситуаций, когда кожа на лице сильно перегревается или, наоборот, переохлаждается.

Если инфекция все же попала в организм, то рекомендуется принимать настои и отвары из лекарственных ягод и трав, которые способствуют выведению токсинов, а также оказывают антибактериальное и противовоспалительное действия и способствуют скорейшему восстановлению организма.

При наличии в организме сопутствующих для стафилококковой инфекции заболеваний следует более внимательно относиться к коже лица и тщательно ухаживать за ней, избегая микротрещинок и царапин. В частности, это касается сахарного диабета, когда даже небольшая ранка на коже может спровоцировать попадание инфекции в кровь.

Необходимо тщательно следить за кожей маленьких детей и при малейшем подозрении на инфекцию незамедлительно обращаться к врачу. Ни в коем случае нельзя посещать баню или сауну при возникновении даже малейшего воспаления на лице, так как инфекция может разойтись по всему организму.

Знаете ли вы, что простуда или постоянные воспаления на коже могут оказаться следствием активности золотистого стафилококка — опасной и очень распространенной бактерии, которой можно заразиться где угодно? Чем грозит заражение стафилококком и как понять, что вам необходимо сдать пробу на этот микроорганизм? В статье мы расскажем о вариантах инфицирования и проведения анализа, а также дадим несколько советов по выбору клиники для исследования.

Типы анализов на выявление стафилококков

Стафилококковые бактерии имеют шарообразную форму, относятся к грамположительным, и насчитывается их около 30-ти видов. Некоторые представители рода присутствуют в организме, на слизистых и коже человека, не нанося вреда. Но золотистый, сапрофитный и эпидермальный стафилококки могут нанести серьезный удар по здоровью. В некоторых случаях бактерии вызывают воспалительные процессы. Действие опасных представителей стафилококков заключается в поражении организма токсинами, которые они вырабатывают в процессе жизнедеятельности, а также в снижении барьерной функции иммунитета.

Сапрофитный стафилококк локализуется в основном в мочевыводящих и половых органах, чаще у женщин, чем у мужчин, и может вызвать цистит. Эпидермальный стафилококк всегда живет на поверхности нашей кожи, но если при повреждении покровов он попадает в кровь, то при ослабленном иммунитете может вызвать ее заражение.

Самый опасный — золотистый стафилококк — может навредить абсолютно любым органам. Он одинаково легко поражает женщин и мужчин, пожилых и детей. В основном вызывает гнойные процессы на коже или во внутренних органах (мозг, сердце и др.), а также может стать причиной пищевого отравления, воспаления легких, менингита и других заболеваний. И самое страшное — золотистый стафилококк очень трудно победить, он не боится ни высоких температур, ни чистого спирта, резистентен ко многим антибиотикам и антисептикам. Несмотря на то, что бактерия давно и довольно подробно изучена, стопроцентно эффективного лечения пока не существует.

Заразиться золотистым стафилококком можно воздушно-капельным путем, через внешний контакт (пыль, поверхности вещей, одежда), через кровь, нестерильные медицинские инструменты. Спровоцировать патологическую активность стафилококков можно сильным переохлаждением организма, постоянным употреблением никотина и алкоголя, перманентными стрессами и недосыпом.

Поскольку стафилококк может локализоваться практически в любом отделе организма, только квалифицированный врач способен решить, какой именно биоматериал нужно сдать, чтобы подтвердить или опровергнуть наличие бактерии. Для анализа на стафилококк чаще всего берут мазок из носа, глотки или с других слизистых оболочек. Также сдают кровь, мочу или кал, грудное молоко.

Появление патологической активности стафилококков не бывает бессимптомным. Существует ряд признаков, которые могут указывать на наличие заражения. Если вы их заметили, необходимо срочно обратиться к врачу.

Есть группы людей, которых вышеперечисленные симптомы обязывают пройти обследование на стафилококк. Дело в том, что они легче заражаются этими бактериями и им труднее от них избавиться. В группе риска люди, страдающие онкологическими заболеваниями, сахарным диабетом или ВИЧ, пациенты на гемодиализе. Здесь же те, кто часто получает травмы кожи (порезы, ожоги), работает в медицинских учреждениях или в сельском хозяйстве. Пожилые и новорожденные, кормящие матери и люди с ослабленным иммунитетом также входят в число тех, для кого повышен риск заражения стафилококком.

Анализ на стафилококк сдают не только носители симптомов. Его обязательно назначают беременным, чтобы исключить возможность внутриутробного заражения, госпитализированным пациентам в целях профилактики, сотрудникам общепита и медицинскому персоналу. Направление на анализ может дать терапевт или педиатр, ЛОР, инфекционист, уролог, маммолог, дерматолог и даже гастроэнтеролог. Если человек получил такое направление, то необходимо выполнить ряд предписаний, влияющих на степень достоверности результата.

Перед сдачей анализа на золотистый стафилококк нельзя принимать антибиотики в течение двух месяцев. Если же пациент проходил курс лечения антибактериальными препаратами, нужно обязательно сообщить об этом врачу. То же касается и противовирусных лекарственных средств, если проводится анализ крови. Забор материала производится натощак, обычно утром. Перед посещением лаборатории лучше воздержаться от курения в течение нескольких часов.

Пациенту, сдающему на анализ мокроту из носа или зева, нужно выпить побольше жидкости за 10–12 часов до пробы. Так выделения станут менее густыми, и врачу легче будет взять материал. За восемь часов до анализа нельзя пить и есть, чистить зубы, поэтому обычно исследование назначают на утро.

За двое суток перед сдачей мочи пациенту нужно прекратить прием мочегонных средств, а за трое суток перед сдачей кала — отказаться от слабительных или иных препаратов, влияющих на работу кишечника (в том числе свечей и мазей). Если сдается мазок из половых органов, то мужчинам рекомендуется не посещать туалет за три часа до процедуры, а женщинам приходить на анализ перед менструацией или через два дня после ее окончания.

Если пациент собирает биоматериал самостоятельно, на нем лежит ответственность за правильность процедуры. Необходимо помнить, что кал или мочу нужно собирать в стерильную емкость, которую можно купить в любой аптеке. Не стоит стерилизовать тару в домашних условиях, это не дает стопроцентной гарантии чистоты.

Сбор материала в медицинском учреждении происходит следующим образом. Мазок со слизистой носа и ротоглотки берут небольшим ватным тампоном, процедура абсолютно безболезненная. Затем врач помещает пробу в специальную питательную среду, где бактерии, если они есть, будут стремительно размножаться. А вот забор крови может доставить несколько неприятные ощущения, потому что ее берут из вены.

Забор выделений из раны или какой-либо другой пораженной области производится тоже с помощью ватного тампона. Будет ли это болезненным, зависит от характера повреждения, но, как правило, врачу достаточно очень маленького количества биоматериала, поэтому боль терпимая.

Получить результат анализа крови или мазка можно уже по прошествии суток, кала или мочи — чуть позже. В последнем случае сроки зависят от особенностей работы медицинского учреждения (от полутора до трех дней).

Если результат отрицательный, значит, в организме человека нет бактерий золотистого стафилококка. Если же результат положительный, это значит, что человек либо болен, либо является носителем инфекции. И в том, и в другом случае необходимо пройти курс лечения, так как бактерия обязательно проявит агрессию и даст о себе знать неприятными проявлениями.

Не обладающий медицинскими знаниями человек не может самостоятельно определить факт заражения стафилококковой инфекцией. Никакие симптомы не могут однозначно указать на наличие бактерии в организме. Поэтому при частом возникновении заболеваний дыхательных путей, воспалений, в случае периодических отравлений лучше обратиться к специалистам и сдать анализ на золотистый стафилококк. Оперативное получение результата и своевременное лечение может избавить пациента от многих осложнений, некоторые из которых перетекают в хронические заболевания и почти не лечатся.

Бо­лезнь луч­ше пре­дуп­ре­дить, чем ле­чить. Ме­ры про­фи­лак­ти­ки по­ра­же­ния зо­ло­ти­с­тым ста­фи­ло­кок­ком про­с­ты. Тща­тель­но мой­те про­дук­ты и ру­ки пе­ред едой, обя­за­тель­но об­ра­ба­ты­вай­те ран­ки при по­лу­че­нии да­же не­боль­ших по­вреж­де­ний (осо­бен­но это ка­са­ет­ся де­тей), под­дер­жи­вай­те чис­то­ту в до­ме и ре­гу­ляр­но про­во­ди­те глу­бин­ную чист­ку мяг­кой ме­бе­ли и по­стель­ных при­над­леж­нос­тей.

— Здравствуйте, Игорь Семенович! Вас беспокоит Лидия Николаевна из Прилук Черниговской области. У меня хронический цистит и уретрит. Антибиотики помогают лишь временно, и я практически привязана к дому. Что делать?

— Прекратить принимать антибиотики, потому что такое лечение хронического цистита и уретрита бесперспективно. Чем усерднее вы боретесь с болезнью, тем чаще и сильнее возникают обострения. В 90 процентах случаев воспаление мочевого пузыря вызвано микробами кишечной группы. Около 20 бактерий — кишечная палочка, энтерококк, энтеробактер и другие — постоянно живут в организме и физиологически попадают на слизистые мочевыводящих путей, провоцируя воспаление.

— Постараемся. Чтобы не возникали рецидивы, нужно восстановить природную невосприимчивость к бактериям, вызывающим воспаление, — с помощью бактериальной вакцины натренировать иммунитет на защиту организма. Если бы врачи-инфекционисты заинтересовались возможностями аутовакцины, научились ее применять, если бы существовали специальные лаборатории по изготовлению аутовакцин, было бы намного меньше больных, страдающих хроническими воспалениями разных органов.

Я считаю, что это заблуждение и даже написал письмо в ВОЗ. Прошло полгода, а ответа до сих пор нет. Видимо, эксперты очень заняты — надо разрабатывать новые показания к антибиотикам. Хотя в первую очередь следует сосредоточиться на противопоказаниях и определить, когда эти лекарства нельзя применять, потому что они вредны и опасны.

— Добрый день! Беспокоит Галина Ивановна из Киевской области, 50 лет. Мочевой пузырь беспокоит меня смолоду. В последнее время практически живу в туалете. Недавно температура поднялась до 39 градусов, разболелся живот, а пропила антибиотики — все прошло. Однако сейчас новое обострение. Мне снова пить антибиотики?

— Нет, потому что они только на время приглушат болезнь. Вместе с бактериями препарат убивает иммунитет слизистых оболочек. Микробы, вызывающие острый и хронический цистит, вскоре снова попадут в мочевой пузырь, а пораженная слизистая не может сопротивляться. Если приготовить средство, включающее инактивированные фрагменты бактерий и пройти курс лечения аутовакциной, организм будет распознавать и уничтожать врагов самостоятельно, без лекарств. Так можно вылечить любой цистит, даже запущенный. Конечно, с лечением лучше не затягивать, чтобы воспаление не перекинулось на почки, не развилось недержание мочи.

— Это Валентина Ивановна из Кременчуга Полтавской области. Два месяца назад мне поставили диагноз геморрагический пиелонефрит и высеяли палочку Е. coli. Проколола мощный антибиотик, но безрезультатно: анализы все равно плохие. Чем лечиться?

— Прямая линия? Меня зовут Оксана. Живу в Горловке Донецкой области. За последний год несколько раз увеличивались лимфоузлы на шее. Сейчас принимаю курс антибиотиков, но боюсь, что ненадолго поможет. Как найти причину болезни?

— Вы правы: нужно сначала выяснить причину лимфаденита. Принимая антибиотик, человек часто затрудняет диагностику и лечение. Это все равно что пить анальгин, когда сильно болит живот, и потом прозевать аппендицит. Следует знать, что заболевание лимфоузлов могут вызвать не только бактерии, но и вирусы, а против них антибиотики бессильны. Но поскольку речь идет о шейных лимфоузлах, можно заподозрить воспаление в носоглотке, спровоцированное золотистым стафилококком. Если, например, обостряется хронический тонзиллит, лимфоузлы начинают увеличиваться, вырабатывая иммунную защиту. Чтобы уточнить диагноз, нужно обратиться к инфекционисту. Врач возьмет мазок из носа и зева, сделает бакпосев и назначит лечение.

— Игорь Семенович, это Анжела из Житомира. Дочери 18 лет, и она постоянно ходит простуженной. Все время заложен нос (врач говорит, что это хронический вазомоторный ринит), а две весны подряд возникал гайморит. Что посоветуете?

— Здравствуйте! К вам обращается Надежда. У сына уже два раза появлялся абсцесс в горле, ему назначали антибиотики. Врач говорит, что извести стафилококк из организма очень трудно, а иногда невозможно. Это так?

— Врач этого не предлагал.

— Многие специалисты, видимо, об этом не знают, хотя понимают, что избавиться от стафилококка сложно, так как новое заражение происходит каждый день. Моим первым вылеченным пациентом стал. я сам. В студенческие годы страдал из-за постоянных ячменей и фурункулов. Лечился антибиотиками, удалял гнойники скальпелем, употреблял пивные дрожжи. Делали мне и переливание крови из вены в ягодицу — тогда это считалось очень действенным методом, но увы. Когда возникло опасное осложнение — флегмона руки — и кисть стала толще, чем нога, я решил по учебнику колоть анатоксин. И помогло — сформировался иммунитет, защищающий от стафилококка.

— Здравствуйте! Звонит Марьяна Михайловна из Закарпатья. Мой сын уже лет шесть страдает хроническим гайморитом. Лечимся все время, но безрезультатно.

— Доктор, вас беспокоит Михаил Николаевич, Киев. У взрослой дочери постоянно болит горло. Месяц назад лечилась антибиотиками, а на днях врач назначил снова. Мне кажется, такие сильные лекарства нельзя очень часто принимать.

— Добрый день! Меня зовут Оксана Владимировна. Звоню из города Лохвица Полтавской области. Семилетний сын постоянно болеет. Сначала воспаляются миндалины, а через неделю начинается бронхит. Педиатр назначает антибиотики. Пробовали обойтись без них, но через неделю-другую горло снова болит. Что вы посоветуете?

— Укрепить местный иммунитет на слизистой носоглотки с помощью стафилококкового анатоксина. Эти препараты выпускаются промышленно и продаются в аптеках. Через полгода после прививок у мальчика выработается стойкий иммунитет на слизистых, и он перестанет часто болеть. Подчеркну: речь идет о местном иммунитете, потому что с общим наверняка у ребенка порядок. Из десяти часто болеющих детей девять имеют замечательный общий иммунитет, а вот на слизистой носоглотки — недостаточный, и его надо укреплять.

— Беспокоит Инна Владимировна из Киева. Внуку шесть лет, он часто болеет. Может, это из-за аденоидов? Педиатр советует удалять.

— Какие анализы нужно сдать, чтобы найти причину частых простуд?

— Самому маленькому нашему пациенту было пять дней от роду. У него возникла пиодермия затылка — на кожице образовалась гнойная корка. Мы применили стафилококковый анатоксин и избавили малыша от страданий. Лечение аутовакцинами, изготовленными из собственных бактерий ребенка, назначаем с шести месяцев. Используем их для деток с уже установленным диагнозом пиелонефрит или для малышей, которым перед проведением календарной прививки сделали бакпосев мочи и нашли какие-то нарушения. У ребенка еще нет воспалительного процесса, а бактерии, которые могут его спровоцировать, уже находим в моче.

Думаю, в том, что у детей участились инфекции мочеполовой сферы, виноваты и памперсы. Раньше новорожденный лежал в тряпичном подгузнике и хлопчатобумажной пеленке. Когда становилось мокро и холодно — плакал, их меняли на сухие. А в памперсе грудничку тепло, комфортно, поэтому он не возмущается. Но потом, когда начинает сопливить или кашлять и получает антибиотик, бактерии начинают действовать — возникает воспаление.

16 августа 2016

• 9980
• 7,0
• 0
• 6

Структурная формула нового пептидного антибиотика.

Немецкие ученые обнаружили новое оружие для борьбы с больничным монстром — мультирезистентным золотистым стафилококком. Долгие годы оно скрывалось не в вечной мерзлоте или Марианской впадине, а прямо под нашим носом. Вернее — в нём.

В последние годы во всем мире увеличилось количество инфекционных заболеваний, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями. Организмы с множественной лекарственной резистентностью (multidrug-resistant organisms, MDRO), такие как метициллин-резистентный золотистый стафилококк, нечувствительные к ванкомицину энтерококки или резистентные к цефалоспоринам третьего поколения грамотрицательные бактерии, в ближайшие десятилетия могут стать более частыми причинами смерти, чем рак [1].

Несколько лет назад удалось обнаружить, что представители человеческой микробиоты способны производить бактериоцины, поражающие близкородственных бактерий [2]. Например, в 2014 году из человеческого комменсала Lactobacillus gasseri выделили и описали новый синтезируемый рибосомами тиопептидный антибиотик — лактоциллин [3].

Семейные разборки

Немецкий исследователь Александр Ципперер со своими сотрудниками в июле 2016 года сообщил о том, что обнаружил в человеческом носу бактерию Staphylococcus lugdunensis IVK28, которая подавляет рост метициллин-резистентного золотистого стафилококка (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) [1].

Стафилококки относятся к типичным бактериям-комменсалам, колонизирующим кожу и поверхности слизистых оболочек. Staphylococcus aureus — шаровидные грамположительные бактерии, вырабатывающие каротиноидный пигмент, который придает их клеткам золотистый цвет (рис. 1). Эти микроорганизмы чрезвычайно устойчивы к внешним воздействиям и выживают в воздухе, пыли, почве, продуктах питания, на оборудовании пищевых производств и предметах быта [6], [7].

Рисунок 1. Staphylococcus aureus и лейкоциты.

Рисунок 2. Метициллин-резистентные золотистые стафилококки.

Staphylococcus aureus — бактерия условно-патогенная, проявляющая свои патологические свойства только в благоприятных условиях, а создает их, как правило, ослабление иммунитета носителя. Активная жизнедеятельность стафилококка может привести к разнообразным заболеваниям [5], [7], [8]:

• кожи (прыщи, фурункулы, синдром ошпаренной кожи);
• органов дыхания (плеврит, пневмония);
• костной и соединительной тканей (артрит, остеомиелит);
• нервной системы и органов чувств (отит, менингит);
• сердечно-сосудистой системы (эндокардит, флебит, стафилококковая бактериемия).

Факторы патогенности S. aureus — это микрокапсула, компоненты клеточной стенки, ферменты агрессии и токсины. Микрокапсулы защищают клетки бактерий от фагоцитоза, способствуют их адгезии и распространению по организму хозяина. Составляющие клеточной стенки (например пептидогликан, тейхоевые кислоты и белок А) вызывают развитие воспаления, обездвиживают фагоциты и нейтрализуют иммуноглобулины. Коагулаза, главный фермент агрессии, вызывает свертывание плазмы крови [7], [9].

Наиболее опасны метициллин-резистентные стафилококки (methicillin-resistant S. aureus, MRSA) (рис. 2). Метициллин — это модифицированный пенициллин, с помощью которого еще недавно успешно боролись со стафилококковой инфекцией. MRSA устойчивы не только к метициллину, но и к другим антибиотикам пенициллиновой группы (диклоксациллину, оксациллину, нафциллину и др.), а также к цефалоспоринам. В последнее время выявлены штаммы и с более широким спектром устойчивости: ванкомицин-резистентные (VRSA) и гликопептид-резистентные (GISA) [6], [9], [10].

Штамм S. lugdunensis IVK28 эффективно боролся со своим вредоносным родственником лишь в условиях недостатка железа и только на твердых агаризованных средах (рис. 3, слева). Механизм противостояния был неясен, а потому Ципперер провел транспозонный мутагенез клеток выделенного штамма — чтобы выявить ген, ответственный за синтез смертельного для S. aureus вещества.

В итоге удалось получить мутанта IVK28, который не мог подавлять рост MRSA. Анализ места встройки транспозона показал, что тот нарушил структуру гена предполагаемой нерибосомной пептидсинтетазы (НРПС). Оказалось, что этот ген вместе с другими последовательностями, связанными с биосинтезом антибиотиков, входит в состав оперона размером 30 т.п.н. Это указывало на то, что предполагаемая молекула ингибитора может быть комплексом нерибосомных пептидов.

Оперон методом ПЦР обнаружили во всех культурах S. lugdunensis, а значит, он характерен для всего вида, а не только для штамма IVK28. Однако GC-состав оперона (26,9%) отличался от GC-состава остального генома S. lugdunensis (33,8%), что свидетельствовало о возможном заимствовании этого полезного генетического кластера у других видов бактерий — путем горизонтального переноса .

Оперон состоит из генов lugA, B, C и D, кодирующих пептидсинтетазные белки (см. врезку ниже), а также из других генов, чьи продукты необходимы для синтеза и транспорта нерибосомного пептида.

Чтобы окончательно вменить оперону участие в антибактериальной деятельности S. lugdunensis, наименьший ген (lugD) удалили. Мутант ΔlugD, как и ожидалось, не мог подавлять рост золотистого стафилококка, но когда в него ввели плазмиду с работающим геном lugD, агрессивный фенотип восстановился (рис. 3, в центре и справа).

Секретное оружие

Выделенный Ципперером продукт lug-оперона оказался нерибосомным циклическим пептидом, состоящим из пяти аминокислот (двух D-валинов, L-валина, D-лейцина и L-триптофана) и тиазолидинового гетероцикла (рис. 4). Назвали антибиотик лугдунином.

Химическим синтезом удалось получить продукт с идентичными природному лугдунину химическими свойствами и антибактериальным эффектом. Ученые предположили, что этот антибиотик ингибирует синтез бактериальных биополимеров — белков, ДНК и пептидогликанов [5].

Этот класс пептидов синтезируется в клетках низших грибов и бактерий без участия рибосом. Нерибосомные пептиды (НРП) также встречаются и у высших организмов, которые имеют бактерий-комменсалов [12].

НРП подразделяются на несколько функциональных групп [13]:

• антибиотики (ванкомицин);
• предшественники антибиотиков (ACV-трипептид — предшественник пенициллина и цефалоспорина);
• иммуносупрессоры (циклоспорин);
• противоопухолевые пептиды (блеомицин);
• сидерофоры (пиовердин);
• токсины (HC-токсин);
• сурфактанты (сурфактин).

Каждый модуль состоит как минимум из трех доменов:

• конденсирующего (принимающего пептидную цепь из предыдущего модуля);
• аденилирующего (выбирающего нужную аминокислоту);
• пептидильного (образующего пептидную связь).

Нередко модули включают и другие домены, в том числе эпимеризующий, который преобразует L-аминокислоты в D-формы [14].

По аналогии с триплетным рибосомным кодом для синтеза белка существует и нерибосомный, код НРПС, определяемый 10 остатками аминокислот в субстрат-связывающем кармане аденилирующего домена. От комбинации этих остатков зависит то, какая аминокислота будет встроена в пептид конкретным модулем НРПС. Зная этот код, можно предсказывать субстратную специфичность аденилирующих доменов и даже произвольно изменять ее посредством замены аминокислот в домене [14].

В экспериментах немецких ученых лугдунин действовал не только на метициллин-резистентных стафилококков, но и на гликопротеин-резистентных, и даже на других грамположительных бактерий типа листерии и ванкомицин-резистентного энтерококка (табл. 1). Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) нового бактериоцина — 1,5–12 мкг × мл −1 , что говорит о высокой активности вещества. При этом такие концентрации никак не влияли на человеческую сыворотку, не вызывали лизис нейтрофилов или эритроцитов и не ингибировали метаболическую активность моноцитов. Бактериальные же клетки под действием лугдунина в концентрации даже ниже МИК прекращали синтезировать ДНК, РНК, белки и компоненты клеточной стенки. В этом отношении лугдунин напоминает даптомицин, дающий такой же эффект, но способ действия которого пока не изучен. Не было отмечено возникновения резистентности клеток S. aureus к лугдунину даже после их месячного выращивания на малых концентрациях.

Таблица 1. Спектр активности лугдунина

Виды и штаммы	Резистентность	МИК лугдунина (мкг × мл −1 )
Staphylococcus aureus USA300 (LAC)	MRSA	1,5
+ 50% человеческой сыворотки крови	1,5
Staphylococcus aureus USA300 (NRS384)	MRSA	1,5
Staphylococcus aureus Mu50	GISA	3
Staphylococcus aureus SA113	3
Staphylococcus aureus RN4220	3
Enterococcus faecium BK463	VRE	3
Enterococcus faecalis VRE366	VRE	12
Listeria monocytogenes ATCC19118	6
Streptococcus pneumoniae ATCC49619	1,5
Bacillus subtilis 168 (trpC2)	4
Pseudomonas aeruginosa PAO1	>50
Escherichia coli DH5α	>50
Условные обозначения: MRSA — метициллин-резистентные S. aureus; GISA — устойчивые к гликопротеинам S. aureus; VRE — ванкомицин-резистентные Enterococcus. Таблица из [1].

Испытания в боевых условиях

Как и полагается, способность лугдунина лечить стафилококковые инфекции продемонстрировали in vivo на мышиной модели (рис. 5). У шести мышей сбрили шерсть на спине и, повредив кожу многократным приклеиванием/отклеиванием пластыря, нанесли на это место золотистого стафилококка. Затем кожу обработали мазью, содержащей 1,5 мкг лугдунина, и спустя шесть часов оценили результат. Обработка новым антибиотиком сильно сокращала или даже полностью уничтожала популяцию S. aureus. Причем не только на поверхности кожи, но и в более глубоких ее слоях.

Рисунок 5. Общая схема подхода к идентификации природного антибиотика. Из бактериальных популяций человеческого тела отбирают представителей, которые не могут сосуществовать с интересующими патогенными бактериями. Этих возможных конкурентов тестируют по отдельности на средах с инфекционным агентом. Из культуры, успешно подавляющей рост патогенов, выделяют антибиотик, действие которого проверяют на животных моделях.

[5], рисунок модифицирован и адаптирован

Чтобы понять, может ли S. lugdunensis помешать колонизации носовой полости позвоночных животных золотистым стафилококком в естественных условиях, ученые провели следующий эксперимент. В носы хлопковых хомяков ввели два вида смешанных культур (S. aureus + S. lugdunensis IVK28 и S. aureus + S. lugdunensis IVK28ΔlugD) и каждую по отдельности. В контрольных случаях, когда вводили по одному штамму, все три культуры стабильно колонизировали носовую полость. Однако при введении смеси S. aureus + S. lugdunensis IVK28 количество золотистого стафилококка через 5 дней значительно уменьшилось по сравнению со смесью S. aureus + S. lugdunensis IVK28ΔlugD. Этот эксперимент показал, что продукция лугдунина позволяет штамму IVK28 эффективно конкурировать с золотистым стафилококком in vivo.

Оставалось разобраться, предотвращает ли присутствие S. lugdunensis в носу человека колонизацию бактериями S. aureus. Ципперер и его коллеги исследовали мазки из носовых ходов 187 госпитализированных больных. Из них у 60 человек (32,1%) обнаружили золотистого стафилококка и у 17 человек (9,1%) — S. lugdunensis. И только у одного пациента с S. lugdunensis в носу обитал S. aureus. У всех выделенных штаммов S. lugdunensis ПЦР-анализ продемонстрировал наличие lug-оперона, а все обнаруженные штаммы S. aureus оказались восприимчивы к лугдунину.

Перспективы

Лугдунин оказался первым обнаруженным бактериоцином нового класса — макроциклических тиазолидиновых пептидных антибиотиков. Все проверенные штаммы S. aureus (как природные, так и лабораторные) не смогли выработать резистентности к нему. Это дает надежду на то, что лугдунин в будущем станет коммерческим препаратом для борьбы с золотистым стафилококком.

И наконец, сам факт обнаружения нового антибиотика у представителя человеческой микробиоты должен послужить стимулом для активизации поиска других продуцентов бактериоцинов в составе именно таких сообществ. В дальнейшем это поможет медикам успешнее сдерживать наступление мультирезистентных патогенов.