Большой коллектив ученых под руководством Джулиана Паркхилла (Julian Parkhill) из Института Сенгера (Wellcome Trust Sanger Institute, Великобритания) и Андреса Флото (Andres Floto) из Больницы Пэпуорт (Papworth Hospital, Великобритания) обнаружил, что у многих больных муковисцидозом в слизи, которая заполняет их дыхательные пути, присутствует микроорганизм Mycobacterium abscessus.
Им заражены от 5 % до 10 % пациентов, и это число растет. Анализ сотен бактериальных геномов, полученных от пациентов из разных стран, позволяет предположить, что бактерии приспособились к жизни в организме человека, и несколько опасных штаммов распространяются от одного центра обработки терапии муковисцидоза к другому, из страны в страну и даже на другие континентами. Исследователи называют эту ситуацию тихой эпидемией.
Сам муковисцидоз не является инфекционным заболеванием. Это врожденная болезнь, которая связана с мутацией в гене CFTR. В результате мутации структура одного из белков, что влечет сгущение слизи, выделяемой железами. Это влияет на многие органы, но наиболее сильно проявляется в легких. Заполненные слизью легкие склонны к инфекциям, которые приводят к воспалению, что еще более усиливает выработку слизи и ухудшает состояние пациента.
Бактерия Mycobacterium abscessus относится к типу актинобактерий. В природе она встречается в воде, а в организме человека иногда вызывает хронические заболевания легких, посттравматические инфекции ран и инфекции кожи, в основном у пациентов с ослабленной иммунной системой. Когда раньше ученые встречали ее в организме больных муковисцидозом, они считали это случайной инфекцией, полученной из воды или почвы.
Но в 2015 году у нескольких пациентов с муковисцидозом в больнице Пэпуорт в Кембридже обнаружилась инфекция генетически почти идентичными бактериями Mycobacterium abscessus. Это означало, что инфекция происходит от одного источника, а не получена больными независимо из внешней среды.
Ученые решили проверить, насколько распространена такая инфекция среди больных муковисцидозом. Они собрали более тысячи образцов M. abscessus от 517 пациентов с муковисцидозом из США, Великобритании, Дании, Швеции, Нидерландов и Австралии. Бактериальные геномы некоторых пациентов сильно отличались друг от друга, как и следовало ожидать при внешнем заражении. Но более трех четвертей пациентов принадлежали к «кластерам» с очень похожими бактериальными геномами, хотя некоторые из них жили далеко друг от друга. По словам Джулиана Паркхилла, есть три основных клона Mycobacterium abscessus, обитающих в организме пациентов, и несколько меньших, распространение которых тоже постепенно возрастает.
Бактерии, входящие в состав этих «кластеров», как обнаружили ученые, более успешно проникают в клетки человека и лучше в них выживают, чем их близкие родственники. Также эти штаммы вызывают тяжелое заболевание у лабораторных мышей.
Распространение бактерий внутри одной больницы объяснить легко, но вот перенос бактерий на дальние расстояния представляет собой загадку. Андрес Флото предполагает, что переносчиками бактерий могут служить здоровые люди. Ученые продолжат работать над разрешением этой проблемы. В программу последующих исследований они включат анализ бактериального состава воздуха больничных палат. Также будет проанализирован состав Mycobacterium abscessus, живущих во внешней среде в разных странах. Возможно, сходство бактерий у больных муковисцидозом удастся объяснить тем, что данные штаммы просто окажутся наиболее распространенными.
В любом случае полученные результаты заставят медиков пересмотреть меры инфекционного контроля в больницах, в том числе режим работы систем вентиляции. В больнице Пэпуорт уже изменены инструкции по уборке палат и проведена модернизация вентиляции. Теперь воздух в помещениях полностью обновляется раз в четыре минуты.
Итоги исследования опубликованы в журнале Science.
