Часть ее бактерий приобрела повышенную вирулентность из-за мутаций
Американские и немецкие исследователи описали случай пожилой женщины, у которой бактерия, вызвавшая хроническую инфекцию мочевыделительной системы, приобрела повышенную вирулентность, проникла в мозг и вызвала его абсцесс. Описание случая опубликовано в The New England Journal of Medicine.
Бывает, что в бактериальной популяции небольшая часть клеток мутирует и приобретает устойчивость к антибиотикам, которой нет у остальных — это явление называется гетерорезистентностью. Она весьма нестабильна, и доля устойчивого штамма в популяции может сильно колебаться со временем. Подобная ситуация приводит к ошибочному результату теста чувствительности к антибиотикам и, как следствие, неуспешному лечению, поскольку препараты убивают чувствительные бактерии, способствуя росту устойчивых. Диагностику гетерорезистентности обеспечивает только анализ профиля бактериальной популяции, который сложен, затратен и проводится редко.
Дебора Ханг (Deborah Hung) из Массачусетской больницы общей практики и ее коллеги описали случай 63-летней женщины, которая поступила в стационар с жалобами на боль и потерю зрения в правом глазу. Она страдала почечнокаменной болезнью и хронической инфекцией мочевыводящих путей, из-за которых была госпитализирована за два года до этого. На МРТ мозга визуализировалась диффузная аномалия в правой доле, допускающая возможность эндофтальмита, и ограничение диффузии в теменных долях с обеих сторон, вызвавшее подозрение на абсцессы. В анализе крови было нормальное число лейкоцитов (8,6 миллиона на литр) и резко повышенный уровень креатинина (389 миллимоль на литр), в анализе мочи наблюдался лейкоцитоз. КТ брюшной полости выявила разветвленные камни в почках с обеих сторон и утолщение стенки мочевого пузыря.
У пациентки взяли мочу для бактериальных посевов и назначили ей цефтриаксон для лечения инфекции мочевыводящих путей. Женщине провели биопсию левой теменной доли мозга, в ходе которой обнаружился гной, который тоже забрали для посева. В посевах мочи наблюдался рост двух морфологически различных популяций бактерии Klebsiella pneumoniae, а гноя — одна популяция той же бактерии. В одном из посевов мочи вид бактериальных колоний был обычным, а в другом посеве мочи и посеве гноя из мозга — гипермуковискозным. Такая морфология характерна для гипервирулентной клебсиеллы, эндемичной для Юго-Восточной Азии, и для повышения вирулентности обычной бактерии, которая легко эволюционирует, вызывая полирезистентные инфекции. Гипермуковискозность связана с нарушением продукции полисахаридной наружной капсулы бактериальных клеток. Такое нарушение было подтверждено в изолятах из почек и мозга наряду с резистентностью к фагоцитозу и повышенной вирулентностью в мышиной модели инфекции мочевыводящих путей.
Высококачественные сборки геномов показали, что все три изолята близкородственны и не имеют известных генов гипервирулентности. Образцы из мочи различались 66 однонуклеотидными полиморфизмами, а высоковирулентный штамм из мочи и штамм из мозга — четырьмя. Это указывает на то, что изоляты из мочи разошлись от общего предка примерно за год-два до этого, а абсцесс мозга был вызван заносом высоковирулентного штамма из мочевыделительной системы. У изолятов с измененной капсулы выявили несинонимичные точечные мутации в генах wzc (контролирует уровень полимеризации капсулы) и wbaP (участвует в инициации синтеза капсулы). Эта комбинация и отвечала за продукцию гиперкапсулы, повышенную устойчивость к фагоцитозу и повышенную вирулентность по сравнению с обычным изолятом. При этом мутация wzc замедляла рост бактерий и нарушала формирование биопленок, что привело к гетерорезистентности — высоковирулентный штамм не вытеснил обычный, оставаясь в виде субпопуляции, но приобрел способность к распространению в отдаленные анатомические локации.
Ранее британские оториноларингологи описали случай некротического наружного отита и абсцесса мозга у мужчины после того, как он почистил уши ватной палочкой, и кусок тампона застрял у него в ухе, а китайские ортопеды сообщили о случае девушки, у которой абсцесс большеберцовой кости был вызван сальмонеллой.