Чем можно вылечить стафилококк в носу

Золотистый стафилококк в носу: нужно ли лечение?

Золотистый стафилококк — патогенный микроорганизм, носителями которого являются около 30-40% людей. Заражение происходит воздушно-капельным и контактно-бытовым путем, через родовые пути и грудное молоко.

Бактерия может «жить» на слизистых носа, глотки, кишечника и желудка, на коже. При снижении иммунитета, стрессах, травмах и поражениях слизистых и эпидермиса кокки начинают активно размножаться, провоцируя хронический воспалительный процесс. Если он развивается в носоглотке, диагностируют ринофарингит, тонзиллит, аденоидит. При поражении кожи — угревую болезнь, фурункулы, абсцессы. У маленьких детей бактерия часто поражает ЖКТ, приводя к колитам, дисбактериозу, нарушениям пищеварения. Золотистый стафилококк быстро проникает в другие отделы организма. Без лечения он может привести к гнойным абсцессам внутренних органов, менингиту, пневмонии, сепсису.

Особенности лечения

Лечение золотистого стафилококка в носу, горле, желудке — длительный и сложный процесс. Кокки — одни из самых «живучих» семейств бактерий. Они выживают при высоких и низких температурах, под лучами ультрафиолета и лазера, в растворах солей и кислот. Микроорганизмы этого типа устойчивы к большинству антисептиков и противовоспалительных средств. Золотистый стафилококк легко вырабатывает резистентность к антибиотикам.

Лечение золотистого стафилококка в носу необходимо только при явных признаках воспалительного процесса:

При воспалении гной из носоглотки может стекать по задней стенке горла и попадать в желудок. Без лечения золотистый стафилококк в носу может спровоцировать серьезные заболевания ЖКТ. Симптомы скрытого воспаления — нарушения пищеварения, резкое похудение, хроническая тошнота, боль в желудке.

Антибиотики для лечения золотистого стафилококка в носу назначают по результатам анализов. Обязательное исследование — ПЦР-тест с определением штамма микроорганизма и его чувствительности к антибактериальным препаратам. Цель терапии — не улучшить результаты анализов, а нормализовать самочувствие пациента. «Плохой» мазок при отсутствии симптомов лечить не нужно. Исключение — люди с врожденным и приобретенным иммунодефицитом. Для них патогенные микроорганизмы представляют серьезную опасность.

Как ускорить выздоровление?

Эффективность лечения золотистого стафилококка в носу и глотке во многом зависит от пациента. Нужно строго соблюдать врачебные назначения:

Лучшая защита от патогенных кокков — крепкий иммунитет. Повысить эффективность антибактериальной терапии помогут иммуномодуляторы, поливитаминные комплексы, фитотерапия. После выздоровления для улучшения местного иммунитета в носоглотке назначают физиопроцедуры.

Лечением бактериальных инфекций носоглотки занимается оториноларинголог. ЛОР-врач в клинике в Марьино принимает по предварительной записи. Чтобы записаться на консультацию к отоларингологу, позвоните по телефонам.

Источник

Стафилококк

О заболевании

При выращивании в чашке Петри с кровяным агаром колонии золотистого стафилококка имеют характерный золотисто-желтый цвет, отсюда и соответствующее название. Этот микроорганизм чрезвычайно распространен, им колонизировано около четверти населения планеты.

Обычно он распространяется в носовой полости, паховой области, подмышках и других частях кожи, но в большинстве случаев является нормальной частью кожной флоры человека и не вызывает никаких проблем.

Однако при увеличении количества бактерий на коже, они начинают проникать в глубокие слои кожи через микротрещины и могут привести к кожным инфекциям и абсцессам.

Патологические процессы могут затрагивать не только различные внутренние органы, такие как печень, почки, селезенка, головной мозг, но и мышцы, кости и суставы, что ведет к крайне плачевным последствиям, поэтому при подозрении на наличие инфекции, следует немедленно обратиться к доктору.

Виды стафилококковых инфекций

Выделяют несколько наиболее распространенных видов стафилококков:

Чаще всего эта инфекция поражает верхние дыхательные пути, вызывая гнойную ангину, фарингит, тонзиллит, бронхит и другие воспалительные заболевания. Данные бактерии очень устойчивы и трудно поддаются терапии.

Данный микроорганизм чрезвычайно устойчив почти ко всем видам антибиотиков пенициллинового ряда, антисептикам, высоким температурам, активным прямым солнечным лучам. Он вызывает различные поражения кожи, такие как экзема, абсцесс, фурункулы, поражения желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных путей, слизистых оболочек, в худшем случае приводит к токсическому шоку.

Этот микроорганизм обитает на поверхности кожи и слизистых любого здорового человека и не несет никакого вреда. Но, если эта бактерия попадает в кровь человека с ослабленным иммунитетом, что чаще всего происходит при хирургических операциях, использовании неправильно обработанных инструментов, катетеров, происходит заражение крови, что ведет к воспалению внутренней оболочки сердца.

Несмотря на то, что этот вид наименее опасный, при заражении он приводит к общей интоксикации организма, вследствие выделения опасных токсинов и ферментов в процессе своей жизнедеятельности. Данные микроорганизмы часто становятся возбудителями воспаления уретры и мочевого пузыря. Преимущественно это характерно для женщин в силу анатомических особенностей строения их мочеполовой системы. При отсутствии лечения цистит влечет за собой воспаление почек и проблемы с зачатием ребенка.

Симптомы и формы стафилококка у взрослых и детей

Симптомы, которые ощущает больной, сильно разнятся в зависимости от способа и места инфицирования и состояния иммунитета. Но можно выделить ряд наиболее характерных признаков:

● нагноение порезов, отечность, гнойные высыпания на коже и слизистых, зуд и покраснение глаз;

● отсутствие обоняния и носового дыхания;

● першение в горле, болезненность при глотании, сухой кашель;

● тошнота, рвота, общее ослабленное состояние;

● сильные головные боли, приступы эпилепсии, сильная одышка;

● болезненные ощущения в суставах.

Одной из самых распространенных форм стафилококков у взрослых людей является его бессимптомное носительство. Здоровый человек не ощущает каких-либо признаков заболевания до тех пор, пока не появится провоцирующий фактор, который даст толчок развитию болезни.

Для женщин наиболее опасен сапрофитная форма, способная привести к возникновению цистита. Это связано с тем, что уретра женщин располагается очень близко к влагалищу, из-за чего велика вероятность попадания патогенной микрофлоры, в том числе и палочки стафилококка, в уретральный канал, а затем и в мочевой пузырь, вызывая его воспаление.

Так как маленькие дети не обладают окрепшей иммунной системой, риск развития инфекции у ребенка достаточно велик. Причем привести к серьезным осложнениям у детей могут даже те виды стафилококка, которые во взрослом возрасте практически не вызывают проблем. Особенную опасность представляет стафилококк у детей в возрасте до года, так как он с легкостью, в кратчайшие сроки способен распространиться по организму и привести к серьезным последствиям вплоть до летального исхода.

Причины возникновения

Наиболее часто бактерия попадает в организм человека через ранки и микротрещины на коже. Инфекция, проникнув через рану, начинает размножаться в крови, распространяясь по организму и поражая легкие, сердце, мозг, печень, почки, суставы.

При стафилококке заболевания могут быть самые различные такие, как пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит, сепсис и многие другие.

Заражение инфекцией стафилококк может произойти следующими способами:

● Контактно-бытовым путем при использовании личных предметов больного;

● Воздушно-капельным при близком общении с зараженным;

● Фекально-оральным на грязных фруктах, овощах и других продуктах питания, грязных посуде и руках;

● Вертикальным при прохождении ребенка через родовые пути зараженной матери при родах.

● Нередко инфицирование происходит во время хирургического вмешательства через медицинский инструментарий и во время проведения различных манипуляций.

Диагностика

Диагностировать наличие инфекции может только врач по результатам проведенного анализа на стафилококк.

Стоит помнить, что проведение анализа рекомендуется только, если присутствуют симптомы болезни. Наличие бактерии в биологическом материале может означать то, что человек является ее носителем, что само по себе является нормой.

Для анализа осуществляется забор материала из области, где предположительно развивается инфекция. Чтобы обнаружить патологический процесс проводятся несколько тестов, чтобы отследить динамику размножения бактерий. Если их число стремительно увеличивается, можно диагностировать наличие стафилококковой инфекции. Также дополнительный анализ позволит определить конкретный вид инфекции, чтобы доктор смог подобрать персональную схему лечения.

Лечение

Лечение стафилококка может проводиться хирургическим способом при наличии гнойного поражения в области заражения. Также может потребоваться удалить инфицированный имплант, катетер и пр.

В качестве консервативного лечения стафилококка применяют антибиотики, антибактериальные средства в сочетании с иммуномодулирующей терапией. Препараты подбираются с учетом устойчивости стафилококка к большому ряду медикаментов. Большую эффективность показало применение бриллиантового зеленого раствора для обработки зараженных ран.

Какие анализы необходимо сдать

В первую очередь, для определения наличия инфекции сдается анализ на стафилококк.

Также перед тем как начать лечение с применением антибиотиков, требуется сдать анализ на резистентность к этим медикаментам.

К какому врачу обращаться

Запущенными случаями заболевания занимается инфекционисту.

Но если у вас только появились подозрения и вы хотите получить точный диагноз, для начала вам следует обратиться к терапевту, с детьми – к педиатру. Доктор проведет диагностику и на основании полученных результатов выпишет вам направление к необходимому врачу.

Профилактика стафилококка

Как предотвратить заболевание

Чтобы предотвратить распространение стафилококка в организме и последующее развитие болезни, необходимо укреплять иммунитет. Для этого рекомендуется вести здоровый образ жизни, заниматься физической активностью, правильно питаться, соблюдая баланс витаминов и всех необходимых микроэлементов, потреблять достаточное количество воды.

Крепкий иммунитет сдержит активность патогенного микроорганизма в пределах безопасной нормы.

Источник

Золотистый стафилококк — симптомы, лечение в носу, горле, кишечнике у детей и взрослых

Стафилококки — это отдельный род условно патогенных микроорганизмов, которые чаще всего развиваются на коже, а также слизистых оболочках. В результате развиваются острые воспалительные процессы, сопровождающиеся образованием гноя. Наибольшую опасность представляет золотистый стафилококк: он встречается чаще всего и является наиболее устойчивым к антибиотикам и воздействию внешних факторов. У взрослых и детей этот вид стафилококка чаще всего обнаруживают в носу, горле и кишечнике.

Особенности золотистого стафилококка

Стафилококк ауреус окружает человека практически повсеместно. Он является частью нормальной микрофлоры в человеческом организме и до поры до времени никак не проявляет себя. Также его можно обнаружить на многих окружающих предметах, например, ключах, кошельке, столешнице, деньгах, дверных ручках, кнопках в лифте и т.п. Часто его обнаруживают в продуктах питания, например, жирных тортах с кремом и сырокопченых колбасах, которые были приготовлены в антисанитарных условиях, с нарушением технологии или попросту испортились. Если у человека достаточно крепкий иммунитет, то контакт с загрязненными поверхностями ему не навредит. Но при определенных обстоятельствах, патогенные микроорганизмы проникнут в кровь и нанесут серьезный вред здоровью.

Опасность стафилококка заключается в том, что он сохраняет свою активность при высушивании, в течение 12 часов не разрушается под воздействием прямых лучей солнца, около 30 минут выдерживает температуру свыше 80°C, не погибает в чистом этиловом спирте и перекиси водорода. Болезни, которые вызывает данный микроорганизм, поддаются лечению, но это довольно сложный и долгий процесс.

Больше половины людей на земле являются носителями золотистого стафилококка, даже не догадываясь об этом. Сам человек при этом остается здоровым и прекрасно себя чувствует, но представляет опасность для окружающих. Особенно опасно, когда скрытый стафилококк есть в организме людей, работающих в сфере пищевой промышленности, детских учебных заведениях, поликлиниках и больницах. В этом случае требуется срочное лечение, так как очень высока вероятность массового заражения людей.

Как можно заразиться стафилококком

Есть несколько путей попадания бактерий в организм:

Риск заражения стафилококком очень высок у людей с ослабленным иммунитетом. Особенно осторожными нужно быть тем, кто недавно перенес ОРЗ, грипп, пневмонию, страдает дисбактериозом после длительного приема антибиотиков. Еще один путь заражения — трещины на коже, раны, ожоги, послеоперационные швы.

Лечение стафилококковых инфекций разной локализации

Это одно из самых любимых мест обитания золотистого стафилококка. В результате травм, воспалений и общего снижения иммунитета патогенная микрофлора начинает стремительно расти. В полость носа бактерия может легко попасть извне и привести к развитию таких серьезных заболеваний как гайморит, аденоидит, бронхит и трахеит. Если не предпринять меры и не начать лечение, то инфекция будет продолжать распространяться и затронет почки, сердце, головной мозг и костную ткань.

Симптомы стафилококка в носу:

Взрослым и детям назначают антибактериальную терапию по результатам анализа (делается мазок). Предварительно необходимо определить, к какому препарату у бактерии есть чувствительность. Это могут быть таблетки или же препараты в виде мазей для смазывания слизистой, промывание пазух носа раствором хлорфилипта. Также назначают иммуномодуляторы, витаминные комплексы.

На слизистых горла может начаться активный рост стафилококка. Патогенные микроорганизмы провоцируют развитие острого воспаления, наблюдается покраснение горла, боль при глотании, появляются симптомы тонзиллита, фарингита. Заражение может произойти через испорченные продукты, использование общих предметов гигиены и косметики с человеком, который уже является носителем бактерии и потенциально заразен. У детей инфекция передается через общие игрушки, привычку есть одно яблоко, пить из одной бутылки. Также бактерия попадает в горло из-за грязных рук, при облизывании ручки и т. п.

Чаще всего развивается стафилококковый тонзиллит. При этом наблюдаются такие симптомы:

Формы патологии могут быть разными, поэтому часто появляются и дополнительные признаки: налет герпетической природы, некроз мягких тканей глотки, образование язв, гнилостный запах изо рта.

При стафилококковой ангине проводят визуальный осмотр, фарингоскопию, назначают общий анализ крови и берут мазок из зева. По результатам анализов назначаются антибиотики (цефалоспорины, препараты пенициллиновой группы, фторхинолоны). При тяжелом течении патологии делают инъекции. Проводится иммуноукрепляющая терапия, принимается жаропонижающее, используются витаминные комплексы. Врач назначает антисептическую обработку миндалин.

Внимание! Ни взрослым, ни детям нельзя игнорировать симптомы ангины и заниматься самолечением. Если патология вызвана золотистым стафилококком, могут развиться серьезные осложнения (абсцесс глотки, сепсис, менингит, острая ревматическая лихорадка). При запущенных хронических ангинах требуется удаление миндалин. Чтобы не допустить осложнений, необходимо своевременно обращаться к врачу.

Заражение кишечника происходит при употреблении некачественных продуктов, а также испорченной пищи. Бактерия начинает активно вырабатывать энтеротоксин, который, в свою очередь, провоцирует развитие острой кишечной инфекции. Она сопровождается такими симптомами:

При кишечной инфекции детей госпитализируют, чтобы детально исследовать процессы, происходящие в организме. В стационаре делают анализы крови и кала, делают инструментальное исследование кишечника, назначают обильное питье, медикаментозную терапию, направленную на устранение причины развития отравления, а также восстановление здоровой микрофлоры.

Взрослые при нетяжелом течении патологии могут находиться дома. Им необходим постельный режим, изоляция от других членов семьи, примем сорбентов, жаропонижающего, обильное питье. Также используются стафилококковые бактериофаги и антистафилококковый гамма-глобулин. Лечение проводится под строгим контролем врача.

Золотистый стафилококк является причиной развития многих заболеваний. Все они чреваты опасными осложнениями, вплоть до сепсиса и летального исхода. Чтобы уберечь себя и своих детей от заражения, необходимо тщательно следить за личной гигиеной, укреплять иммунитет, быть внимательными к свежести потребляемых продуктов. Также важно регулярно проходить полное обследование, сдавать анализы и держать состояние микрофлоры под контролем.

Источник

Лечение стафилококка

Самая часто регистрируемая детская инфекционная болезнь – стафилококк. Лечение этой инфекции проводится на базе нашей клиники «САНМЕДЭКСПЕРТ».

Что такое стафилококк

Это бактерии семейства Staphylococcaceae, которые атакуют разные органы и системы организма. Наиболее часто встречается стафилококк у детей. Инфекция проникает в организм воздушно-капельным путем, через контакты и при употреблении зараженных продуктов.

У детей чаще всего обнаруживают один из трех нижеследующих видов бактерий:

Нужно сказать, что не всегда патогенные кокки этих бактерий опасны для ребенка. Организм с крепким иммунитетом может справиться с ними самостоятельно. А вот ослабленным деткам стафилококк грозит ЛОР-заболеваниями, нарушениями пищеварения, поражением костной ткани, гнойничковыми кожными воспалениями и т. д.

Симптомы

Есть две формы заболевания – ранняя и поздняя. В первом случае признаки болезни появляются в течение суток. Во втором – только через 48-120 часов.

Как лечит стафилококк, определяет врач-педиатр или инфекционист, когда появляются следующие симптомы:

В худших случаях возможен сепсис (общее заражение организма).

Диагностика стафилококка

Поставить диагноз и определить тип возбудителя в домашних условиях, естественно, нельзя. Поэтому если у вас появилось подозрение, что у ребенка стафилококк, симптомы и лечение соотносить с диагнозом и назначать должен только квалифицированный доктор. Нужно как можно быстрее показать ребенка врачу-педиатру.

Чтобы диагностировать заболевание, назначается ряд анализов. В него входят:

Дополнительно могут назначаться анализы ПЦР и анализ сцеженного грудного молока матери.

Лечение заболевания

Стафилококковая инфекция тяжело поддается лечению, особенно у детей. Чем раньше обнаружено заболевание, тем больше вероятность, что ребенок скоро станет здоров.

Терапия включает в себя следующие мероприятия:

Популярные вопросы

Какой должна быть диета при лечении стафилококка?

Ответ: Особой диеты при стафилококке не предусмотрено, но рекомендовано больше употреблять белковых продуктов (творог, простокваша, кефир, яйца, отварная рыба), овощей, фруктов, ягод. Показано обильное питье, продукты, богатые витаминами А, В, С. Можно есть продукты, повышающие аппетит (кисломолочные напитки, мясные бульоны, томатный сок).

Сколько времени занимает лечение?

Ответ: 10-14 дней в неосложненных случаях.

Можно ли ходить в школу со стафилококком?

Ответ: Можно, если лечащий врач не говорит иное.

Как обезопасить грудничка от золотистого стафилококка?

Ответ: Соблюдайте санитарные нормы и правила гигиены. Мойте руки перед кормлением и перед уходом за малышом. Если заметили на руках царапины, ссадины, раны, сразу же обрабатывайте их. Если на вашей коже выскочили гнойные высыпания, ограничьте телесный контакт с кожей малыша и обратитесь к врачу. Следите, чтобы участковая медсестра, родственники, врачи мыли руки перед тем, как возьмут ребенка. Наблюдайте за состоянием малыша – при изменении кала, появлении вялости, отказе от еды и других тревожных признаках сразу же обращайтесь к врачу!

Источник

Антибиотики прямо под нашим носом

Антибиотики прямо под нашим носом

Структурная формула нового пептидного антибиотика.

Автор

Редакторы

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].

Доступные населению антибиотики теряют эффективность, а их частое и необоснованное применение приводит к отбору устойчивых форм бактерий внутри организмов людей и животных. MDRO в человеческом микробиоме трудно выявить, ведь обычно их носительство бессимптомно. Однако в стрессовых условиях (после хирургических операций, при травмах или иммуносупрессии) оно может перерасти в агрессивную инфекцию, побороть которую будет крайне сложно. А если еще учесть и частую устойчивость подобных бактерий к классическим дезинфектантам, становится понятным, почему MDRO считают настоящим бичом стационаров и роддомов. Они — куда более осязаемая угроза для населения всех континентов, чем тот же вирус Эбола, поэтому огромные усилия сейчас направляются на поиск и производство новых антибиотиков, способных «взломать» защитные системы MDRO.

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].

Может показаться странным, что человеческая микробиота производит антибиотики, ведь индустрия поиска противомикробных веществ всегда была сосредоточена на почвенных бактериях: считалось, что именно там бурлит жизнь и активно идет борьба за существование. Однако в микробиоме человека насчитывается более тысячи видов бактерий, конкурирующих за место и питательные вещества. Это способствует появлению настоящего «оружия массового поражения» — бактериоцинов, производимых с помощью ферментов двух типов — поликетидсинтаз и нерибосомных пептидсинтетаз [5].

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]:

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.

Рисунок 3. Антибактериальная активность S. lugdunensis против метициллин-резистентного S. aureus. Слева — дикий штамм IVK28 образует зону лизиса на культуре S. aureus. В центре — штамм IVK28ΔlugD (с «выключенным» встраиванием транспозона геном lugD) не оказывает влияния на золотистого стафилококка. Справа — штамм с восстановленной активностью гена lugD снова лизирует клетки конкурента.

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.

Разношерстные участники и пикантные подробности бактериального горизонтального генетического переноса описаны в статье «Мобильные генетические элементы прокариот: стратификация „общества“ бродяжек и домоседов» [11].

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.

Рисунок 4. Кластер генов, биосинтетический путь и химическая структура лугдунина. а — Гены «субъединиц» (не модулей!) нерибосомной пептидсинтетазы S. lugdunensis: lugA, B, C и D. б — Функциональные домены продуктов оперона: А — аденилирующий, Р — пептидильный, С — конденсирующий, Е — эпимеризующий, R — редуктазный. Их специфические комбинации составляют модули — обособленные каталитические единицы фермента. Биосинтез лугдунина начинается, видимо, в инициирующем модуле LugD и продолжается последовательно с помощью LugA-C. в — Структурная формула лугдунина.

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]:

Строение

Нерибосомные пептиды имеют длину от 2 до 50 аминокислот и часто циклическую или разветвленную структуру. Они содержат как «обычные», протеиногенные, так и непротеиногенные аминокислоты — D-формы или остатки, модифицированные присоединением N-метильных и N-формильных групп, гликозилированием, гидроксилированием, ацилированием или галогенированием. Циклизация происходит путем образования в пептидном остове оксазолинов и тиазолинов [12].

Синтез

НРП синтезируются нерибосомными пептидсинтетазами (НРПС), которые в своей работе не следуют «чужим» инструкциям, то есть обходятся без мРНК. НРПС — это гигантские мультимодульные ферменты, каждый из которых может синтезировать только один вид пептидов. Отдельный модуль фермента отвечает за включение одной аминокислоты в пептидную цепь, поэтому количество модулей соответствует длине пептида [14].

Каждый модуль состоит как минимум из трех доменов:

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].

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

Из-за высокой эффективности лугдунина авторы обсуждаемой работы предлагают использовать S. lugdunensis в борьбе с золотистым стафилококком, особенно у пациентов с высокими рисками развития инфекции — после операций, иммуносупрессии или гемодиализа. Ранее пробиотическими, как правило, называли бактерий, активно действующих на благо макроорганизма в желудочно-кишечном тракте. Группа Ципперера выступает за расширение понятия «пробиотики» — включение туда бактерий, борющихся с инфекциями и в других местах человеческого тела, таких как носовая полость или кожа.

В очень редких случаях и сам S. lugdunensis может вызывать заболевания, но если удастся создать мутантов, полностью утративших факторы вирулентности, или встроить lug-оперон в абсолютно «мирные» бактерии, можно разработать безопасный пробиотический препарат.

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.

Источник