Неонатальный менингит — одна из самых опасных и угрожающих жизни инфекций в младенческом возрасте. У выживших младенцев он часто приводит к тяжелым осложнениям, таким как задержка развития и различные поражения нервной системы. Хотя менингит у новорожденных в целом встречается редко, он гораздо чаще диагностируется у недоношенных детей. В странах с развитой экономикой этим недугом заболевает один из 500 недоношенных младенцев, а в развивающихся странах этот показатель еще выше. Одним из главных возбудителей этой тяжелой инфекции является специфический штамм K1 кишечной палочки (E. coli). Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, ученые из Высшей технической школы Цюриха и Базельского университета разработали инновационный метод, который без использования антибиотиков, с помощью трехкомпонентной терапии, блокирует передачу менингита от матери к новорожденному.
У трети здоровых взрослых людей E. coli K1 является совершенно безвредным обитателем микрофлоры кишечника, так как контролируется другими полезными бактериями и развитой иммунной системой. Проблема возникает тогда, когда беременная женщина является носителем этого патогена и во время родов он передается ребенку. У недоношенных младенцев, чей иммунитет еще слаб, попавшая в кишечник бактерия проникает в кровоток и достигает мозга, где вызывает тяжелый воспалительный процесс.
Группа исследователей под руководством профессора Эммы Слэк и профессора Медерика Диарда решила остановить инфекцию до того, как она передастся младенцу, однако E. coli K1 оказалась довольно сильным противником. В отличие от других подобных бактерий, она имеет защитную, скользкую внешнюю капсулу, которая мешает антителам, выработанным путем оральной вакцинации, прикрепиться к ней. Чтобы преодолеть этот барьер, ученые создали тройную терапию, которая использует этот самый механизм защиты бактерии против нее самой.
Стратегия начинается с использования бактериофагов — вирусов, специализирующихся исключительно на уничтожении бактерий, которые были выделены из сточных вод Люцерна. Когда фаги атакуют бактерию и прикрепляются к ее капсуле, бактерия претерпевает быструю эволюцию и менее чем за 24 часа сама сбрасывает эту защитную оболочку, чтобы спастись от вируса. Именно в этот момент включается второй этап терапии — оральная вакцинация. Лишенный капсулы патоген становится совершенно уязвимым перед вызванными вакциной антителами и значительно ослабевает. Конечным, третьим компонентом является полезный, безопасный пробиотик, который лишает ослабленную кишечную палочку питательных ресурсов, занимает ее экологическую нишу и окончательно вытесняет ее из кишечника.
Эксперименты, проведенные на беременных мышах, показали впечатляющие результаты. В группе без лечения патоген передался 83 процентам новорожденных мышат, тогда как при использовании тройной терапии количество бактерий в кишечнике матерей снизилось настолько, что уровень инфицирования младенцев упал до 23 процентов. Это означает, что большинство новорожденных оказались полностью защищены.
Это открытие особенно важно на фоне растущей в мире проблемы резистентности к антибиотикам. E. coli K1 вызывает не только менингит, но также цистит и пиелит, что часто приводит к тяжелому сепсису. Ученые надеются, что поскольку все три компонента — вакцины, пробиотики и фаги — уже активно применяются в медицине, создание единой капсулы для людей не вызовет больших трудностей. В будущем исследователи планируют использовать этот же метод для борьбы с другими мультирезистентными, устойчивыми к антибиотикам патогенами.
