Рассеянный склероз и золотистый стафилококк

Обновлено: 18.04.2024

Особенности состава микробиоты кишечника у пациентов с рассеянным склерозом, получающих препараты, изменяющие течение рассеянного склероза

Цель исследования. Выявление особенностей состава микробиоты кишечника у пациентов с рассеянным склерозом (РС), получающих терапию глатирамера ацетатом (ГА) или финголимодом (ФГ) для уточнения вопроса причинно-следственных связей между кишечной флорой и аутоиммунными процессами, развивающимися у данных пациентов. Материал и методы. В исследовании приняли участие 34 пациента с РС, получавшие ГА (копаксон; n=17) или ФГ (n=17). Препараты использовали согласно инструкции производителя: ГА в дозе 20 мг/кг вводился подкожно 1 раз в сутки, ФГ — 0,5 мг внутрь ежедневно. На момент обследования все пациенты находились в стадии ремиссии. Для оценки состава кишечной микробиоты образцы фекалий исследовали бактериологическим методом и при помощи полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ). Для проведения ПЦР-РВ из фекалий выделяли ДНК с помощью набора ДНК-ЭКСПРЕСС. Результаты и обсуждение. У пациентов обеих групп в составе микробиоценоза кишечника отмечалось уменьшение E. coli с нормальной ферментативной активностью, которое на фоне лечения ФГ замещалось атипичными формами E. coli, Enterobacter spp. и грибами рода Candida, а при лечении ГА — атипичными формами E. coli, Proteus spp., Parvimonas micra. Выявленные различия свидетельствуют о влиянии проводимой терапии на состав микробиоты кишечника.

Институт мозга человека имени Н.П. Бехтеревой РАН, Санкт-Петербург

Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, Санкт-Петербург

Важную роль в патогенезе РС может играть изменение состава кишечной флоры пациентов. Интерес к изучению состава микробиоты при аутоиммунных заболеваниях связан с исследованиями [4, 5], результаты которых выявили возможность ее влияния на иммунные функции организма хозяина. В частности, было обнаружено, что отдельные представители микробиоты направляют дифференцировку наивных Т-клеток в Th17 [6, 7], а Bacteroides spp. и некоторые клостридии, в том числе Faecalibacterium prausnitzii — в регуляторные Т-лимфоциты [8, 9]. Известно также действие микробиоты на эндокринную и нервную системы [10, 11]. В ряде исследований [12—15] показано, что состав микробиоты кишечника пациентов с РС отличается от такового у здоровых, и эти изменения характеризуются как дисбиоз.

Актуальность проблемы заключается в том, что наличие дисбиоза, с одной стороны, может провоцировать развитие аутоиммунных реакций или усугублять тяжесть заболевания, а с другой — сопровождается нарушениями функций желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) у 70—90% больных РС [12, 16] и проявляется в виде кишечных симптомов (запоры или недержание кала), которые снижают качество жизни пациентов [17, 18]. В то же время предполагается, что на состав микробиоты кишечника у пациентов с РС могут оказывать влияние как парентеральные препараты, в частности ГА [14, 19], так и препараты для приема внутрь, например финголимод (ФГ) [20]. Однако до настоящего времени не ясно, что является первичным — воздействие препарата на состояние иммунной системы и последующее влияние на состояние кишечной микробиоты или, наоборот, изменение иммунного статуса пациентов, обусловленное непосредственным воздействием ПИТРС на микробиоту.

Цель исследования — выявление особенностей состава микробиоты кишечника у пациентов с РС, получающих терапию ГА или ФГ, для уточнения вопроса причинно-следственных связей между кишечной флорой и аутоиммунными процессами у этих пациентов.

Материал и методы

На момент обследования все больные находились в стадии ремиссии. Характеристика обследуемых представлена в табл. 1. Таблица 1. Характеристика пациентов Примечание. * — различия между группами достоверны (p

Статистический анализ проводили с помощью t-теста Стьюдента для независимых выборок в программе Statistica 8. Нормальность распределения проверяли, используя тест Шапиро—Уилка. Для сравнения долей применяли тест χ 2 . Достоверными считали различия при p

Результаты

Оценка функций ЖКТ

По результатам анкетирования у 87% обследованных пациентов выявлены расстройства функций ЖКТ (табл. 2). Таблица 2. Расстройства функций ЖКТ у пациентов с РС (%) Примечание. * — отличия от группы ГА достоверны (p

Оценка кишечной микробиоты бактериологическим методом

Культуральным методом в образцах фекалий пациентов выявлялись симбиотические (Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., Escherichia coli, Enterococcus spp.) и оппортунистические виды бактерий (атипичные E. coli, Enterobacter spp., Staphylococcus aureus, Clostridium spp., Klebsiella spр. и грибы Candida spp.). При этом были обнаружены характерные изменения состава микробиоты кишечника на фоне применения разных ПИТРС. Содержание Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp. и Enterococcus spp. существенно не различалось между группами и соответствовало норме (рис. 1). Рис. 1. Содержание симбиотических (а) и оппортунистических (б) видов бактерий в составе микробиоты кишечника пациентов с РС, получающих разные ПИТРС (M±m). По оси ординат — количество бактерий в lg/колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г фекалий; по оси абсцисс — бактерии: Lac. spp. — Lactobacillus spp; Bif. spp. — Bifidobacterium spp.; Ent. spp. — Enterococcus spp; N E. coli — Escherichia coli c нормальной ферментативной активностью; A E. coli — атипичные Escherichia coli; Enterobac. spp. — Enterobacter spp.; St. aur. — Staphylococcus aureus; Clostr. spp. — Clostridium spp; Klebs. spp. — Klebsiella spp; Cand. spp. — Candida spp. Не различался также уровень грибов рода Candida, которые определялись в образцах фекалий у 35—40% пациентов обеих групп.

Уровень E. coli с нормальной ферментативной активностью был ниже нормальных показателей (7,0 lg/КОЕ/г) в обеих группах. Однако в группе ФГ отмечалась более выраженная тенденция к снижению среднего уровня (до 2,3 lg/КОЕ/г), чем в группе ГА (до 4,5 lg/КОЕ/г) (р=0,07), поскольку у 71,0% пациентов, получающих ФГ, эти микроорганизмы вообще не выявлялись или определялись на низком уровне (4,0 lg/КОЕ/г), а в группе, получающей ГА, таких пациентов было в 2 раза меньше —35,0% (р=0,039).

На фоне уменьшения E. coli с нормальной ферментативной активностью у пациентов увеличивалась представленность атипичных форм, преимущественно со сниженной ферментативной активностью: у 82,3% пациентов из группы ФГ и у 47,1% — из группы ГА (р=0,037). Средние значения составили 5,7 lg/КОЕ/г и 3,1 lg/КОЕ/г в группах ФГ и ГА соответственно (см. рис. 1, а).

Кроме того, на фоне лечения ФГ увеличивалась частота выявления другого представителя условно-патогенных энтеробактерий — Enterobacter spp. Доля пациентов группы ФГ, имеющих Enterobacter spp. в составе микробиоты кишечника, составила 64,7% против 11,8% пациентов, получающих ГА (р=0,0015) (см. рис. 1, б).

Таким образом, пероральный препарат ФГ в большей степени, чем инъекционный ГА, влиял на соотношение симбиотических и патогенных энтеробактерий.

Клебсиеллы, клостридии и стафилококки высевались у отдельных пациентов каждой группы, но не было выявлено статистически значимых различий.

Оценка кишечной микробиоты методом ПЦР-РВ

Методом ПЦР-РВ подтверждено отсутствие различий в уровне Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp. и Enterococcus spp., достоверно не различалось и количество Faecalibacterium prausnitzii у пациентов, получавших ГА или ФГ (рис. 2, а). Рис. 2. Уровень симбиотических (а) и условно-патогенных (б) бактерий, выявленных методом ПЦР-РВ у пациентов с РС, получающих разные ПИТРС (M±m). По оси ординат — количество бактерий в lg/колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г фекалий; по оси абсцисс: Тоtal — общая бактериальная масса; Lac. spp. — Lactobacillus spp.; Bif. spp. — Bifidobacterium spp.; B. fr. —Bacteroides fragilis; B. theta — Bacteroides thetaiotaomicron; F. pr. — Faecalibacterium prausnitzii; Ent. spp. — Enterococcus spp; Pr. spp. — Proteus spp; Kl. spp. — Klebsiella spp.; Cl. spp. — Clostridium spp., St. aur. — Staphylococcus aureus; F. nucl. — Fusobacterium nucleatum; P. mic. — Parvimonas micra; Cand. spp. — Candida spp. Для пациентов, получающих ГА, было характерно уменьшение уровня Bacteroides fragilis, который был значительно ниже (11,0 lg/КОЕ/г), чем у пациентов, получающих ФГ (12,0 lg/КОЕ/г) (р=0,023). Кроме того, при лечении ГА у пациентов увеличивалась вероятность обнаружения Proteus spp. и Parvimonas micra, но реже выявлялись грибы рода Candida. Напротив, у пациентов, принимающих ФГ, чаще, чем в группе ГА, выявлялись F. nucleatum и грибы рода Candida, что отразилось на среднегрупповом уровне микроорганизмов (см. рис. 2, б).

У пациентов обеих групп соотношение B. fragilis и F. prausnitzii превышало 100 относительных единиц, что характеризуется как анаэробный дисбаланс. Хотя в группе ФГ значение этого показателя превышало таковой в группе, получавшей ГА (354 против 135), это различие не достигало уровня статистической значимости (р=0,1).

Таким образом, рассматриваемые ПИТРС при терапии РС вызывали специфические дисбиотические нарушения, характеризовавшиеся чрезмерным ростом различных микроорганизмов: Proteus spp. и Parvimonas spp. (ГА), Enterobacter spp., атипичных E. coli и Candida spp. (ФГ) на фоне сохранения количественного содержания облигатных представителей микробиоты лактобацилл, бифидобактерий, энтерококков и фекалибактерий.

В настоящее время интенсивно изучается роль резидентных микроорганизмов, населяющих кишечник, в патогенезе многих заболеваний ЦНС (заболевания аутистического спектра, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, аутоиммунные демиелинизирующие заболевания, в том числе РС) [5, 23—25]. Опубликованные данные показывают, что при РС состав микробиоценоза кишечника существенно отличается от такового у здоровых. Выявлены увеличение актинобактерий и уменьшение доли продуцентов бутирата и бактероидов, возрастание представительства видов бактерий, продуцирующих метан [14]. Что приводит к таким изменениям состава микробиоты кишечника у данной категории пациентов и как это связано с течением РС, не известно.

Установленными факторами, влияющими на состав микробиоты кишечника, являются тип питания, а также использование антибиотиков [26, 27]. Имеются единичные работы [19], указывающие, что иммуномодулирующие препараты также могут обладать таким действием. Обнаружено, что у пациентов с РС, получающих терапию ГА, микробиоценоз кишечника отличается от пациентов, не получающих терапии. При сравнении состава микробиоты больных с РС, получающих в качестве ПИТРС ГА или интерферон-β, у последних выявлен более высокий уровень Prevotella spp. [28].

Это позволяет предположить, что разные иммуномодулирующие препараты могут иметь свои бактерии-мишени. В частности, показано [29], что ГА in vitro проявляет антимикробное действие по отношению к грамотрицательным бактериям E. coli и Pseudomonas aeruginosa.

В настоящем исследовании выявлено сниженное содержание E. coli у части пациентов, получающих ГА, что может быть связано с вышеописанным феноменом. Однако механизмы этого влияния не известны, тем более что пациенты получали препарат подкожно, следовательно непосредственного контакта препарата с бактериями, населяющими кишечник, как это происходит в системе in vitro или при пероральном способе поступления препарата, не возникало.

По-видимому, ФГ также обладает выраженным действием против E. coli, поскольку в группе ФГ было наиболее сильно снижено содержание этих микроорганизмов. Тем не менее почему именно E. coli с нормальной ферментативной активностью оказались наиболее чувствительны к действию препарата — не ясно. Возможно, использование ФГ приводит к нарушению адаптивного иммунного ответа в толстой кишке и создает условия для персистенции в кишечнике Enterobacter spp., как это происходит у мышей, инфицированных другим представителем семейства Enterobacteriaceae — Citrobacter rodentium [30]. Нельзя исключить, что увеличение популяции Enterobacter spp., конкурирующих с эшерихиями за питательные ресурсы, приводит к частичному вытеснению популяции E. coli из кишечного микробиоценоза.

Интересно, что при воспалительных заболеваниях кишечника отмечается увеличение численности E. coli [31], поскольку в присутствии оксида азота, продукта процессов воспаления, эти факультативно-анаэробные бактерии получают преимущество перед анаэробными, используя оксид азота в качестве терминального акцептора анаэробного дыхания [32].

Так как эшерихии способны синтезировать ряд колицинов, антибиотикоподобных веществ, конкурировать за сайты прикрепления и метаболиты, обеспечивая тем самым колонизационную резистентность [32], вполне логично, что на фоне их уменьшения ЖКТ пациентов с РС заселяются другими грамотрицательными энтеробактериями, такими как атипичные E. coli, Proteus spp., Enterobacter spp., Klebsiella spp. Причем у больных с РС, получающих ФГ, дефицит нормальных E. coli замещается атипичными формами и Enterobacter spp., а у пациентов, получающих ГА, — атипичными формами и Proteus spp. Видимо, с различием этих микроорганизмов связано то, что при приеме ФГ у пациентов отмечается диарея, а при использовании ГА — запор.

Преобладание в составе кишечного микробиоценоза грамотрицательных бактерий, в клеточной стенке которых содержатся липополисахариды, частично выделяющиеся в окружающую среду даже неповрежденными бактериальными клетками, может вызывать как локальное воспаление, ограниченное слизистой оболочкой кишечника, так и оказывать системное воздействие на организм.

В экспериментальных исследованиях показано, что C. albicans способствуют более тяжелому течению заболевания у животных [33]. Появление грибов рода Candida у пациентов с РС в ЦСЖ может также свидетельствовать о влиянии этих микроорганизмов на течение заболевания [34].

Поскольку в настоящем исследовании эти грибы были обнаружены в составе кишечной микробиоты пациентов с РС, можно предположить, что в ЦСЖ они попадают из кишечника вследствие транслокации из-за повышения проницаемости кишечного барьера [35]. Тяжелое инфицирование кожных покровов Candida spp. у пациентов с РС отмечено при лечении натализумабом [36].

B. fragilis и В. thetaiotaomicron способствуют дифференцировке регуляторных Т-клеток, являющихся продуцентами противовоспалительных медиаторов, в том числе интерлейкина-10 [37], поэтому при снижении их количества может отмечаться смещение иммунного ответа в сторону Тh1/Тh17, создающего благоприятные условия для развития воспаления и аутоиммунных процессов. Кроме того, В. thetaiotaomicron способствует поддержанию целостности кишечного барьера и стимулирует продукцию антимикробных пептидов клетками Паннета [38].

В исследовании не выявлено уменьшения уровня F. p. у пациентов с РС по сравнению с нормальными показателями и различий в их содержании при лечении разными ПИТРС. Относительно содержания фекалибактерий в составе кишечной микробиоты при РС имеются противоречивые данные. Ряд авторов, как и мы, не обнаружили снижения уровня F. prausnitzii [14, 15, 39], другие — отмечали их уменьшение [13, 19], что может быть обусловлено различиями используемых методов определения [39].

P. micra, как и F. nucleatum часто рассматриваются в качестве маркеров колоректального рака [40]. Выявление этих бактерий у пациентов с РС позволяет предположить, что эти микроорганизмы могут быть показателем иммунодисфункции. F. nucleatum относятся к филу Fusobacteria. Показано, что уровень фузобактерий положительно коррелирует с увеличением регуляторных Th-клеток и уменьшение общего содержания фузобактерий в составе кишечной микробиоты ассоциируется с риском обострения РС у детей [41]. Интересно, что наличие Fusobacterium spp. отмечалось в биоптатах мозга, полученных от пациентов с ремиттирующим течением РС [42], хотя не ясно, какое отношение они имели к патогенезу РС, а также является ли обнаружение F. nucleatum у пациентов с РС особенностью лечения именно ФГ.

Поскольку P. micra выявлялись преимущественно у пациентов с недостаточной эффективностью лечения ГА, возможно, эти бактерии стимулируют аналогичные иммунорегуляторные пути, что и Enterococcus faecium L-3, ингибируя протективное действие Г.А. Ранее подобный эффект наблюдали в экспериментальной модели у животных при совместном использовании ГА и пробиотических энтерококков [43].

Наличие более выраженных изменений микробиоценоза кишечника у пациентов, получающих в качестве терапии ГА, соответствует большему числу жалоб на дисфункции ЖКТ.

В целом настоящее исследование подтвердило ранее выявленное наличие дисбиоза разной выраженности у пациентов с РС с уменьшением симбиотических видов и увеличением условно-патогенных и патогенных микроорганизмов [12]. Поскольку современными учеными [44] признается наличие оси микробиоты кишечника — мозга с двунаправленными влияниями. Нельзя также исключить вклад патологических процессов в ЦНС, которые запускаются в ходе РС, в изменения видового состава и разнообразия микроорганизмов, населяющих кишечник.

Таким образом, у пациентов с РС на фоне приема ПИТРС с разными механизмами действия и способами введения выявлены общие и специфические изменения состава кишечной микробиоты, которые могут быть связаны с особенностями течения основного заболевания (РС), а также симптомами нарушений функций ЖКТ. Следует отметить, что помимо разных лекарственных средств при РС, на состав кишечной микробиоты могут влиять пищевой рацион, употребление антибиотиков и другие факторы [26, 27], что лимитирует интерпретацию полученных данных.

В настоящее время представляет большой практический интерес исследование микробиоты кишечника при РС, поскольку измененное сообщество микроорганизмов в кишечнике может не только способствовать дисфункции ЖКТ, но и влиять на клиническое течение заболевания и эффективность проводимой терапии. В представленной работе исследовано влияние ГА и ФГ на клинико-лабораторные особенности дисбиотических нарушений у пациентов при терапии Р.С. Результаты показали, что при использовании этих иммуномодулирующих препаратов у пациентов с РС отмечаются специфические изменения состава кишечного микробиоценоза и нарушения функций ЖКТ. Особенности действия ГА и ФГ, а также других ПИТРС на кишечную микробиоту целесообразно исследовать более подробно с помощью метагеномных и метаболомных подходов и в дальнейшем учитывать при терапии РС.

В целом мониторирование и коррекция микробиоты может представлять новую терапевтическую стратегию при ведении пациентов с РС, имеющих нарушения ЖКТ и получающих пероральные ПИТРС.

Учёные обнаружили связь между рассеянным склерозом и микрофлорой кишечника

Проблемы с кишечной микрофлорой, со всасыванием в кишечнике, несбалансированное питание — все эти факторы ухудшают состояние людей, больных рассеянным склерозом

Авторы нового исследования считают, что бактерии, живущие в кишечнике, могут дистанционно воздействовать на активность клеток головного мозга, которые контролируют воспаление и нейродегенерацию. Используя доклинические модели рассеянного склероза (РС), а также образцы от больных с РС, ученые нашли доказательства того, что изменения в рационе питания и кишечной микрофлоры могут оказывать влияние на астроциты в головном мозге и, следовательно, приводить к нейродегенерации.

Рис. 2. Иммунофлуоресцентное изображение мозговой ткани человека, полученное от пациента с рассеянным склерозом. Астроциты ( синий ), арил-гидрокарбоновые рецепторы ( красный ) и фосфорилированный преобразователь сигнала и активатор транскрипции 1 ( зеленый ) © Jorge Ivan Alvarez, из Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, University of Pennsylvania, Пенсильвания, США.

Группа под руководством Франциска Квинтана обнаружила, что некоторые из метаболических производных триптофана действуют на молекулярный путь, который позволяет астроцитам останавливать аутоиммунные реакции в мозге. Речь об индоле , индоксил-3-сульфате, индол-3пропионовой кислоте и индол-3-альдегиде. Догадка была подтверждена экспериментами на мышах.

Авторы предыдущих исследований выдвигали гипотезу о наличие связи между микробиомом кишечника и воспалением головного мозга, но как эти два аспекта — диета и микрофлора кишечника — взаимосвязаны друг с другом, не было известно. Для изучения этой связи Кинтана с соавторами выполнили измерение транскрипционной активности гена астроцитов (звездчатые клетки, которые располагаются в головном и спинном мозге) в модели на мышах с рассеянным склерозом для выявления молекулярного пути, участвующего в воспалении. Ученые обнаружили, что молекулы, полученные из поступающего с пищей триптофана (аминокислота, которой богата индейка и другие продукты) воздействуют на этот путь, и при присутствии этих молекул в головном мозге астроциты были способны ограничить воспаление. В пробах крови у пациентов с РС авторы исследования обнаружили снижение уровня триптофана.

Триптофан в организме человека не синтезируется, это одна из незаменимых аминокислот, которые должны поступать с пищей. Живущие в кишечнике микроорганизмы могут превращать триптофан в другие вещества. Те всасываются в кровь и по кровотоку достигают головного мозга. Таким образом, кишечная микрофлора может дистанционно управлять процессами воспаления в мозге.

Источник:

Научная статья:

Рассеянный склероз (множественный склероз) – хроническое заболевание центральной нервной системы, при котором поражается как головной, так и спинной мозг. На сегодняшний день не существует способов обратить процесс или, тем более, обернуть его вспять, поэтому применяется эффективное паллиативное лечение, задачей которого является замедление развития болезни, смягчение ее многочисленных неврологических симптомов, отдаление сроков инвалидизации.

По данным на 2016 год, как сообщал ведущий медицинский журнал мира The Lancet, рассеянный склерозом страдали на земном шаре 2.2 миллиона человек. Известно, что это иммуно-опосредованный процесс, и большинство экспертов относят его к аутоиммунным заболеваниям. С другой стороны, рассеянный склероз относится к рубрике демиелинизирующих заболеваний, поскольку разрушается защитная и электроизолирующая белковая (миелиновая) оболочка нервных волокон. Это приводит к нарушениям связей между центральной нервной системой и прочими системами организма.

Поэтому клинические проявления рассеянного склероза могут обнаруживаться где угодно и, в частности, включать:

— онемения, покалывания и другие парестезии;

— проблемы со зрением;

— мышечные спазмы и слабость;

— тревожные и/или депрессивные расстройства;

— боли различного характера;

— нарушения речи и глотания, и т.д.

Общее состояние некоторых пациентов с возвратно-ремиттирующей формой постепенно ухудшается, что определяется как вторичный прогрессирующий рассеянный склероз.

К настоящему времени остается неясным, почему у одних людей это заболевание развивается, а у других нет. Предполагается, что патогенетическую роль могут играть средовые (экологические) и наследственные факторы. А поскольку механизмы развития неизвестны, то в отношении рассеянного склероза (и многих других этиопатогенетически неясных болезней) существует масса устойчивых мифов и заблуждений. В данной статье рассмотрим девять основных из них.

Любой человек с рассеянным склерозом нуждается в инвалидном кресле-каталке

Это именно миф. В действительности, как разъясняет Общество изучения рассеянного склероза, все наоборот: большинство пациентов обходятся без инвалидного кресла.

По данным PubMed Central (база данных Институтов здравоохранения США. – прим. Лахта Клиники), через 15 лет от момента установления диагноза лишь 20% больных рассеянным склерозом вынуждены пользоваться креслом-каталкой, костылями или подпоркой для хоьбы. Этим медико-статистическим исследованием занималась, в частности, врач-невролог Лорен А. Ролак.

При рассеянном склерозе невозможно работать

Вместе с тем, этот выбор во многих случаях оказывается слишком поспешным: решение нельзя принимать на высоте симптоматики. Существует масса вариантов паллиативной терапии, постоянно разрабатываются новые технологии, стратегии контроля болезни, а также ресурсы правовой защиты и общественной поддержки. В совокупности все это поможет вам сохранять за собой рабочее место как можно дольше.

Рассеянный склероз развивается только у пожилых людей

В действительности у большинства пациентов с рассеянным склерозом первые симптомы появились в возрасте от 20 до 40 лет. И хотя процесс может начаться на любом этапе жизни, случаи манифестации после 50 лет являются сравнительно редкими. Вместе с тем, авторы одного из исследований обращают внимание на то, что дифференцировать начало рассеянного склероза от других подобных заболеваний у людей пожилого возраста может быть очень непросто, поэтому такие случаи на самом деле могут оказаться гораздо более частым явлением, чем принято считать.

Людям с рассеянным склерозом нельзя выполнять физические упражнения

Неправда. Физическая активность помогает контролировать симптомы, продлевая баланс и силу.

В прошлом году Национальное общество изучения рассеянного склероза в сотрудничестве с группой экспертов опубликовало подробные рекомендации для пациентов, касающиеся физической активности. Кроме прочего, в рекомендациях подчеркивается:

Совершенно необходимо проконсультироваться с врачом, прежде чем приступать к новому образу жизни и осваивать системы упражнений.

Если мои симптомы минимальны, никакие лекарства мне не нужны

Согласно современным публикациям экспертов, лечение при рассеянном склерозе должно проводиться даже в тех случаях, когда болезнь протекает малосимптомно.

На ранних этапах развития заболевания симптоматика и в самом деле может не причинять ощутимых проблем. Однако безотлагательное начало лечения под долгосрочным постоянным наблюдением врача способно замедлить прогрессирование симптомов.

Женщины с рассеянным склерозом должны избегать беременности

Еще одно распространенное заблуждение заключается в том, что рассеянный склероз может снижать фертильность и создавать проблемы с вынашиванием беременности. Это именно заблуждение.

Более того, при возвратно-ремиттирующем типе течения беременные пациентки переживают рецидивы и обострения реже, чем обычно. Риск обострения возвращается к исходному уровню лишь полгода спустя после родов.

В 2019 году Association of British Neurologists опубликовала консенсусное руководство по ведению беременности у женщин с рассеянным склерозом, – на всем протяжении, начиная от консультирования на этапе планирования семьи и до послеродового сопровождения. Кроме прочего, авторы рекомендуют не прерывать поддерживающую медикаментозную терапию в связи с тем, что планируется деторождение в будущем.

Если у меня рассеянный склероз, он будет и у моих детей

Наследственный фактор имеет определенное значение, однако рассеянный склероз не является собственно генетической болезнью и не передается напрямую, сколько-нибудь предсказуемым образом, от родителей к детям.

Накопленные наблюдения показывают, что если у одного из гомозиготных близнецов начинается рассеянный склероз, риск развития той же болезни у второго близнеца варьирует в пределах 20-40%. Для гетерозиготных близнецов риск и того меньше: 3-5%.

Иными словами, гены как-то вовлечены в развитие болезни, однако главный пусковой механизм все же не в них.

Согласно актуальным данным Общества по изучению рассеянного склероза, при наличии этого заболевания у одного из родителей ребенок тоже заболевает в 1 случае из 67. Для детей со здоровыми обоими родителями аналогичный показатель составляет примерно 1:500.

Таким образом, риск действительно выше, однако это никоим образом не является абсолютным противопоказанием.

Люди с рассеянным склерозом должны исключить все источники стресса и тревоги

Однако полностью исключить стрессы с тревогами невозможно.

Похожий миф состоит в том, что стрессогенная жизнь может увеличить риск развития рассеянного склероза. До сих не получено никаких подтверждений этого.

Рассеянный склероз всегда фатален

Этот вопрос также изучался специалистами.

Рассеянный склероз – хроническое, пожизненное заболевание. Средняя продолжительность жизни у заболевших меньше примерно на 7 лет, чем популяционный показатель. Но сама по себе эта болезнь не является летальной. Более того, в выборках людей, заболевших много десятилетий назад, средняя продолжительность жизни меньше, чем в когортах заболевших в более поздние годы. Это говорит о том, что продолжительность жизни у больных рассеянным склерозом, в среднем, постепенно увеличивается.

И она все меньше будет отличаться от среднестатистического уровня – по мере появления новых научных данных и разработки новых терапевтических стратегий.

Рассеянный склероз (РС) представляет собой аутоиммунно-опосредованное, нейровоспалительное и нейродегенеративное заболевание.
РС страдают более 2х миллионов человек во всем мире.
Несмотря на высокую распространенность инвалидизирующей усталости у лиц с РС, механизмы ее неясны.
Сложность интерпретации усугубляется совпадением показателей утомляемости и депрессии.
Бывает сложно отличить субъективную усталость от физической утомляемости, депрессии, усталости и других явлений, которые часто присутствуют у пациентов с РС.
Несмотря на высокую частоту утомляемости, варианты лечения пациентов с РС имеют ограниченный успех.

Материалы и методы
Данные о пациентах были получены из FutureMS, национально репрезентативной когорты пациентов с недавно диагностированным ранним ремиттирующим рассеянным склерозом (RRMS) в Шотландии.
Эта когорта составила примерно 45% лиц с диагнозом RRMS в Шотландии в течение периода исследования, при этом данные были собраны на исходном уровне и через 12 месяцев наблюдения.
Всех участников оценивали по широкому спектру клинических показателей и данным структурной МРТ головного мозга.
Исследователи использовали утвержденную шкалу тяжести усталости для оценки субъективной усталости.
Они выполнили подробное фенотипирование, которое состояло из показателей, оценивающих физические недостатки, аффективные расстройства, объективные когнитивные способности и субъективное качество сна.
Исследователи рассчитали двумерные корреляции между усталостью и другими переменными.
А также провели сетевой анализ, чтобы оценить частичные корреляции между переменными после учета всех других включенных переменных.
Вторичные сети включали отдельные депрессивные симптомы, чтобы учесть перекрывающиеся элементы симптомов в показателях усталости и депрессии.

В исследование были включены данные 322х участников на исходном уровне.

У 49,5% когорты была клинически значимая усталость.

Двумерные корреляции доказали, что тяжесть утомления достоверно соответствовала всем включенным параметрам физической инвалидности, аффективным расстройствам (тревога и депрессия), когнитивным функциям (скорость обработки данных и память/внимание) и качеству сна, но не структурным переменным визуализации мозга, включая нормализованное поражение и объемы серого вещества.

В сетевом анализе усталость имела сильную корреляцию с депрессией, за которой следует расширенная шкала статуса инвалидности.

Были обнаружены слабые связи со скоростью ходьбы, субъективным качеством сна и тревожностью.

С другой стороны, усталость не коррелировала с объективными когнитивными характеристиками, объемом поражения белого или серого вещества (коркового, подкоркового или таламического).

Результаты были стабильными в начале исследования и через 12 месяцев.

Депрессия была отмечена как самая центральная переменная в сетях.

Коэффициенты корреляционной устойчивости и бутстрапированные доверительные интервалы весов ребер подтвердили стабильность оцененных сетей.

Авторы измеряли тяжесть утомления с помощью шкалы тяжести усталости (FSS), которая, несмотря на валидацию для использования у пациентов с РС, концентрируется преимущественно на физических аспектах утомления.

Причинно-следственная связь, к сожалению, не может быть получена из проведенных перекрестных анализов.

Необходимы дальнейшие исследования, включая сбор данных для создания продольных сетей.

Авторы не смогли учесть все переменные, которые могут быть связаны с усталостью. Например, было обнаружено, что боль тесно связана как с усталостью, так и с депрессией.

Заключение
Новое исследование обнаружило прочную связь между субъективной усталостью и депрессией при раннем ремиттирующем рассеянном склерозе (RRMS), несмотря на отсутствие связи между усталостью и объективными когнитивными характеристиками или структурными переменными при визуализации мозга.
Депрессия, включая специфические депрессивные симптомы, может быть основной целью лечения и исследований усталости, связанной с рассеянным склерозом.

Новость

Структурная формула нового пептидного антибиотика.

Автор

Редакторы

Антибиотики
Биомолекулы
Биотехнологии
Здравоохранение
Микробиология
Фармакология

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].

Золотистый стафилококк

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].

Нерибосомные пептиды

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).

Строение

Синтез

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.

Читайте также: