CC BY
372
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
УДК 616.9S1.232
АКТУАЛЬНЫЕ И НЕРЕШЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ МЕНИНГОКОККОВОЙ ИНФЕКЦИИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
В.А. Никифоров, В.В. Кичикова, Е.И. Ефимов,
ФГУН «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. акад. И.Н. Блохиной»
Никифоров Валерий Алексеевич - e-mail: iabnikif@yandex.ru
В представленном материале даны современные данные о биологии N. meningitidis, ее изменчивости в процессе вегетации на слизистой оболочке. Обобщены механизмы иммунной зашиты в месте локализации микроба. Обсуждаются нерешенные проблемы менингококковой инфекции в период эпидемического благополучия.
Ключевые слова: белки-порины, пили, адгезия, колонизация, биопленка, иммунный ответ, гиперинвазивные штаммы.
In the given article there are up-to-date data about biology of N. meningitidis, its changeability during the process of vegetation on the mucous membrane. Here are generalized the mechanism of immune protection at the place of microbe localization and discussed the unsolved problems of meningococcosis at the
period of epidemiological welfare
Менингококковые инфекции (МИ) - заболевания, занимающие особое место в группе аэрозольных антропонозов. Характерными чертами, традиционно определяющими их актуальность, являются периодичность эпидемических подъемов заболеваемости, непредсказуемость развития и тяжесть клинического течения генерализованных форм болезни, а также трудность борьбы с данной нозологической формой в связи с выраженным феноменом бессимптомного носительства возбудителей.
^ Со времени окончания очередного эпидемического цикла МИ на территории нашей страны прошло более 15 лет. Ретроспективное изучение последнего позволило сделать вывод, что его развитие и, в частности, завершение определялось не эффективностью проводимых профилактических и противоэпидемических мероприятий, а влиянием естественных (внутренних и внешних) регуляторов [1].
Современный этап развития эпидемического процесса МИ в стране характеризуется особенностями, присущими межэпидемическому периоду любой нозологической формы (низкий уровень заболеваемости и смертности, малая доля регистрируемых тяжелых форм инфекции и др.).
Однако в последнее время появляется все больше эпидемиологических предвестников, свидетельствующих о начале само-перестройки, циркулирующих в стране, популяций N. meningitidis в фазу эпидемического преобразования. К ним, в первую очередь, следует отнести: достоверный рост доли взрослого населения среди заболевших генерализованными v формами болезни, а также преобладание наиболее эпидемически значимых менингококков серогруппы А в этиологической структуре последних и среди здоровых носителей [2, 3, 4].
Априори можно полагать, что данная эпидемическая ситуация развивается на фоне низкой популяционной иммунной защиты населения, являющейся следствием многолетнего низкого уровня заболеваемости МИ и циркуляции маловирулентных форм возбудителя среди людей.
Таким образом, с учетом вышеизложенного, а также реальной неуправляемости МИ в национальном масштабе, установленной многолетней периодичности её развития и завершающегося (по нашим данным) межэпидемического
Key words: protein-porins, pili, adhesion, colonization, biofilm, immune response, hyperinvasive strains.
периода заболеваемости можно вполне обоснованно предположить о начале формирования на территории страны очередного эпидемического цикла МИ.
Как известно, предтечей последнего, должно считать становление нового эпидемического варианта возбудителя, прежде всего, как показывает опыт, из числа менингококков серогруппы А.
Следовательно, повышение внимания научного сообщества и практических врачей к МИ необходимо считать весьма актуальным, а широкое изучение особенностей ее возбудителей, с помощью современных методов, своевременным и обоснованным.
Структурными элементами клеточной стенки N. meningitidis являются: цитоплазматическая мембрана, пептидогликано-вый слой, внешняя мембрана, включающая белки (БВМ) и липоолигосахарид (ЛОС). Многие менингококки дополнительно покрыты полисахаридной капсулой. Также они имеют пили, хотя встречаются и беспилевые варианты. Доминирующие белки наружной мембраны включают 5 классов 1-PorA, 2,3-PorB, 4Rmp, 5-Opa, Opc [5, 6].
Белки 1-3-го классов (порины) участвуют в процессе инвазии. Они встраиваются в мембрану эукариоцита, образуя ионные каналы, через которые, возможно, осуществляется «инъекция» нативных макромолекул в цитоплазму клетки-мишени. Порины 2-го и 3-го классов способны участвовать в реорганизации актина эпителиальных клеток, что может иметь значение для адгезии и инвазии менингококков. Антигенная специфичность белков-поринов вариабельна и позволяет дифференцировать менингококки на серотипы и субтипы.
Белки-порины, способствуюя адгезии и инвазии менингококков блокируют также функцию фагоцитов. Белок Por В N. meningitidis имеет структурно-функциональную гомологию с анионными поринами митохондрий эукариотической клетки, поэтому оба пориновых белка (А и В) способны связывать пуриннуклеозидтрифосфаты, регулируя размер и селективность пор клетки хозяина. Возможна роль Por В-белка в стимуляции апоптоза эпителиоцитов за счет повышения уровня кальция в клетке и стимуляции кальцийзави-симой протеазы (кальпаина).
Белки Por А и Por В характеризуются и высокой иммуно-генностью. Индуцируя синтез бактерицидных антител и опсонинов, они могут быть использованы в качестве компонентов будущей менингококковой вакцины. Важно, что белки-порины менингококка стимулируют не только гуморальный, но и Т-клеточный ответ организма, т. е. являются иммуномодуляторами.
Белок класса 4 (Rmp) является высоко консервативным антигеном и находится в тесном контакте с пориновыми белками. Ген rmp выделен из хромосомной ДНК только патогенных нейссерий, что служит косвенным доказательством его роли в патогенности.
Белки структурного класса 5 образуют трехмерные комплексы из белков Ора и Орс, которые кодируются разными генами. Кроме них к семейству белков этого класса относятся и другие белки со сходной молекулярной массой. Все они являются медиаторами взаимодействия клетки-хозяина с патогеном. Эти белки присущи мутным колониям N. meningitidis и поэтому названы белками мутности - Ора (А, В, D) и Орс (ранее Ора С) [7].
Ора В и Ора D-белки способствуют адгезии к эпителию и эндотелию макроорганизма. Орс-белок (инвазин) ответственен за инвагинацию менингококков в клеточную стенку и дальнейшую пенетрацию внутрь клетки. В процессе последней участвуют также два белка хозяина: сывороточный (гепа-ринсвязывающий гликопротеин) и витронектин из семейства интегринов. Образовавшийся «тройной комплекс» (белок Орс + витронектин +гепарин) способствует распространению и диссеминации патогена через клетки в подслизистый слой. Ора-белки менингококков взаимодействуют с рецепторами эпителиоцитов, относящихся к CD66 [8].
Гипервариабельные белки мутности играют важную роль в закреплении менингококков на слизистой оболочке. Их пластичность связана с обратимыми мутациями в соответствующих генах, благодаря чему создаются различные фенотипы с разными рецепторами специфичности [9]. Разнообразие антигенных детерминант этих белков способствует «ускользанию» менингококков от приобретенных в прошлом антител.
Попав с капельками выдыхаемого аэрозоля на слизистую носоглотки человека, менингококк включает механизмы адгезии, необходимые для закрепления на слизистой, с дальнейшим размножением и созданием биопленки, а также - последующей инвазии.
Адгезия является ключевым моментом определяющим начало взаимодействия микро- и макроорганизма. За поверхностную колонизацию носоглоточного эпителия ответственен концевой липкий пилинассоциированный белок PilC, рецептором для которого служит белок CD46, обильно представленный в эпителиоцитных клетках и специфичный только для человека [5].
Менингококки имеют пили - это полифункциональные и изменчивые органеллы менингококковой клетки. Пили состоят из весьма изменчивого белка - пилина. Он имеет не только штаммовые, но и внутриштаммовые, структурные и антигенные различия, которые обусловлены внутрихромо-сомными рекомбинациями с «молчащими» последовательностями гена. Пили играют ключевую роль в дебюте каждого этапа менингококковой инфекции. Именно они в большей степени обеспечивают прочное прикрепление (адге-
зию) клеток менингококка к эпителию и эндотелию. Без адгезии попавшие на слизистую бактериальные клетки будут удалены за счет механизмов мукоцилиарного клиренса. Пили способствуют и сцеплению клеток менингококка друг другом, что проявляется у бескапсульных штаммов в виде спонтанной агглютинации. Капсулы, за счет экранирующего эффекта, заметно снижают адгезивную активность пилей [10, 11]. Пили благодаря ретракции (сократительным движениям) содействуют «расползанию» размножающихся клеток по колонизируемой поверхности. С помощью их происходит естественная трансформация менингококка, так как освобождающаяся при распаде окружающих бактерий (своего и чужих видов) ДНК попадает в клетку патогена благодаря пилям. За счет этого популяция возбудителя постоянно пополняет и обновляет свой генетический материал, что способствует ее высокой пластичности. Пили несут сигнальную функцию. Концевой белок PilC «сообщает» клетке менингококка о совершении адгезии. В эпителиальной клетке под местом прикрепления PilC происходит перестройка цитоскелета по причине вмешательства пилина в межмолекулярные сигналы внутри клетки. Прикрепившиеся пили индуцируют выработку цитокинов - медиаторов воспаления и иммунного ответа еще до соприкосновения с ЛОС.
Полноценная адгезия возможна только у возбудителей лишенных ресничек или при прекращении их функционирования. На этом этапе адгезия может быть блокирована наличием капсул, поэтому у значительной части штаммов (до 50%), выделенных от носителей, они отсутствуют. Как выяснилось, часть бескапсульных штаммов имеет нарушения в одном (или нескольких) из 7 областей гена cps, ответственного за синтез капсульного полисахарида. Такие ^ штаммы могут вызвать только колонизацию. Часть капсулообразующих штаммов временно включает это свойство с помощью одного из генетических механизмов, как мешающее захвату территории. Однако некоторая часть капсульной популяции менингококков сохраняет капсулу на этапе колонизации, так как она защищает бактериальные клетки при передачи через воздушную среду. После получения сигнала от PilC о прикреплении, менингококки убирают пили путем ретракции и соприкасаются непосредственно своей наружной мембраной с поверхностной мембраной эпителиальной клетки. На этом этапе прикреплению содействует белок наружной мембраны Opa, рецептором для которого выступают адгезивные молекулы семейства CEACAM (илиСйбб) [7].
В процессе адгезии участвуют и липоолигосахариды клеточной стенки. Десиализация делает клетки менингококков чувствительными к бактерицидному действию нормальной сыворотки, но не на слизистой оболочке.
Образование биопленки является одной из важнейших стратегий выживания всех бактерий в окружающей среде и менингококка в частности. Находящиеся в составе биопленки бактерии защищены в значительной степени от неблагоприятных факторов (высыхания, УФ - лучей, изменения pH, а также фагоцитов, антител, антибиотиков) по сравнению со свободно живущими клетками. Формирование биопленки, по мнению О.В. Бухарина [15], соответствует понятию «пер-систенция» как образа жизни бактерий. В естественных условиях обитания микроорганизмы существуют преимущественно в виде биопленок, прикрепленных к плотной поверхности.
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
Жизнедеятельность бактерий в пленке подчинена механизмам «quorum sensing» («чувство кворума») [16].
Биопленки состоят из отдельных клеток и микроколоний, заключенных в экзополимерный матрикс. С помощью лазерной сканирующей конфокальной микроскопии четко показано, что менингококковая биопленка полностью отвечает характеристикам этого образования [17]. Она состоит из экзо-полисахаридного волокнистого матрикса, образованного клетками менингококков, имеет толщину до 50-60 мкм, содержит канальцы, обеспечивающие питанием бактерии, заключенные в матрикс в виде столбиков. Менингококковая биопленка образуется на колонизируемой поверхности в течение ближайших 12 часов, что соответствует периоду, прошедшему с момента контакта с источником менингококковой инфекции и началом бактерионосительства. Находящиеся в биопленке клетки лишены капсул, препятствующих их сцеплению. На основании вышеизложенного делается вывод, что для образования биопленки нужны гидрофобные взаимодействия клеток, чему мешает отрицательно заряженная капсула. ЛОС клеточной стенки также частично ингибируют образование биопленки, затрудняя сцепление клеток. Включенные в биопленку клетки находятся в стационарной фазе роста. Однако от пленки периодически «отрываются» клетки, способные захватывать новые поверхности и новых хозяев. Не исключено, что отрыв от пленки происходит при достижении ею определенной плотности, как это недавно показано для N. Gonorrhoae [15]. На небольшом наборе менингококковых изолятов, было продемонстрировано, что штаммы, выделенные от носителей, достоверно чаще (30%, против 12%) формировали биопленку in vitro, нежели тако-^ вые, но полученные от больных [17].
Более частое образование биопленки, выделенными от носителей штаммами, по всей вероятности, связано с отсутствием капсул. Способность к пленкообразованию дает микроорганизму селективное преимущество, способствуя колонизации. Биопленка не только защищает микроорганизм, но и способствует интенсивному горизонтальному обмену генетическим материалом, что приводит к обновлению популяции и выживанию вида. До тех пор пока менингококки фиксированы в биопленке, заразительность носителя невелика, однако данный феномен необходим паразиту для создания резервуара в природе.
Как уже указывалось, заключенные в биопленку клетки устойчивы к факторам иммунной защиты. Не исключено, что именно её образование объясняет длительную персистен-цию возбудителей, несмотря на наличие гуморального и местного иммунитета.
Особенности ЛОС позволяют дифференцировать менин-w гококки на 13 иммунотипов обозначаемых буквой L и соответствующим номером, а полисахаридный компонент капсулы определяет серологические группы A, B, C, X, Y, Z, 29E, W135, H, I, K, L.
Антигенная структура возбудителей в ходе генетических рекомбинаций под давлением иммунитета перестраивается настолько, что периодически фиксируется «появление» или «исчезновение» менингококков очередного клона определенного серотипа, серогруппы.
Более того, установлена возможность горизонтального переноса гена Sia D, участвующего в синтезе капсульного полисахарида, в результате чего происходит серогрупповая
трансформация штаммов менингококков, выводящая последних из-под воздействия серогруппового иммунитета в популяции иммунных, в т. ч. вакцинированных людей (серогруппа С ^ серогруппа В) [18].
Современные обозначения штаммов N. meningitides содержат запись антигенной характеристики PorA и рецептора энтеробактина - белка FetA [19, 20, 21]. Типирование белков PorA и FetA подразумевает идентификацию экстра-целлюлярных вариабельных фрагментов этих белков к которым вырабатываются антитела.
Субтипирование N. meningitidis заключается в определении аминокислотной последовательности двух вариабельных участков VR1 и VR2 соответствующих I и IV поверхностным экстрацеллюлярным фрагментам белка PorA. Для антигенной характеристики белка Fet A проводится определение аминокислотной последовательности участка VR, соответствующего VII поверхностному экстрацеллюлярному фрагменту. Антигенную характеристику рекомендуется проводить на основании секвенирования нуклеотидных последовательностей фрагментов генов PorA и FetA, соответствующих вариабельными участками и их идентификации согласно международной номенклатуре.
Для обозначения результатов субтипирования используется приставка «P1», результатов типирования белков FetA -приставка «F». Например, из записи антигенного профиля «В»: Р1.5-1, 10-1: F5 - 8 ST - 3361 (cc11) следует, что данный штамм серогруппы В имеет антиген 1 входящий в семейство 5, вариабельного участка VR1 и антигенный вариант 1, входящий в семейство 10, вариабельного участка VR2 белка PorA, а также антигенный вариант 8, входящий в семейство 5, вариабельного участка VR белка FetA.
С 1998 года для идентификации и классификации клональных комплексов патогенных бактерий используется метод мультилокусного секвенирования - типирования (МЛСТ). Методика МЛСТ для N. meningitides основана на секвенировании семи фрагментов генов, кодирующих цитоплазматические ферменты abcZ, abk, aroE, fumC, Gdh, pdhC и pgm. Каждой последовательности присваивается номер аллеля. Набор аллелей по семи фрагментам образует аллельный профиль (упорядоченная последовательность из цифр, соответствующих аллелям), аллельному профилю присваивается номер - сиквенс - тип (ST).
Результаты МЛСТ группируются в клональные комплексы, обозначенные согласно общепринятой номенклатуре. Доля этих клонов в циркулирующей популяции невелика -от менее одного до нескольких процентов для серотипов группы B и C и до 15-17% для более клональной серогруппы А. Однако именно они определяют уровень заболеваемости на данной территории [22, 23].
Установлено, что с заболеваемостью коррелирует распространенность лишь гиперинвазивных (высоковирулентных) штаммов. Что же касается других, особенно бескапсульных вариантов, они по-видимому являются «сырьем» - реципиентами генов инвазивности, передающихся от инвазивных клонов, благодаря чему циркулирующая популяция менингококков постоянно обновляется и изменяется, «ускользая» от иммунного ответа макроорганизма.
Таким образом, на современном этапе изучения биологических свойств изолятов N. meningitides, выделенных при манифестных формах и носительстве, установлены
существенные различия: наличие капсулы, белков - пори-нов в составе белкового спектра внешней мембраны, отсутствие ресничек - характерно для клинических штаммов, тогда как у вариантов, выделенных от бактерионосителей, показано отсутствие капсулы, низкая экспрессия или отсутствие белков - поринов и высокий уровень пилированности.
Процессы формирования генетически обновляемых популяций N.meningitidis реализуются, прежде всего, в организованных коллективах людей. Далее они заносятся в другие субпопуляции и ускоряют формирование в них эпидемических штаммов. Последние характеризуются наличием вариабельных фрагментов белков наружной мембраны, что результируется выработкой антител при носительстве и/или манифестации инфекции. Кроме того, в структуру белков N.meningitidis могут включаться последовательности, не распознаваемые Т-клеточными рецепторами (персистирующие варианты) [8].
Поскольку носительство менингококков - распространенное явление, большая часть взрослого населения имеет антитела или клетки памяти, способные распознавать антигены менингококка, с которыми человек встречался ранее. Следовательно, субпопуляции менингококков, у которых основные белковые антигены, такие как FetA и PorA представлены в «нетипичном» варианте, приобретают эволюционные преимущества и, в потенциале, эпидемическую опасность.
Анализ данных литературы о молекулярно-генетической структуре бактерий, свидетельствует, что она представлена хромосомным «ядром», состоящим из структурных генов, с ярко выраженным полиморфизмом и мобильным генетическим пулом в виде геномных островов различных классов, интегрированными плазмидами, транспозонами и IS-элементами, расположенными на мобильных генетических элементах (МГЭ) [24].
В связи с этим генетическое разнообразие внутри вида, по-видимому, является следствием горизонтального переноса генов внутри мобильного генетического пула.
Можно предположить, что у различных штаммов бактерий, в том числе нейссерий, эти генетические элементы, существуя в виде аллельных форм с разной степенью мобильности, определяют их фенотипические характеристики такие как появление (исчезновение) в системе мембранных структур новых белковых компонентов.
Так, недавно был обнаружен белок наружной мембраны NadA, наиболее часто встречающийся у гиперинвазивных штаммов и признанный адгезином, но имеющий гомологи с белками, участвующими в инвазии [25, 26, 27]. NadA в 16% встречаются и у штаммов, выделенных от носителей, но последние имели аллель NadA4, не обнаруженный у гиперинвазивных клонов. Экспрессированный этими аллелями белок NadA4 серологически отличался от NadA вирулентных клонов, экспрессируемого аллелями nad1, nad2, nad3. Он был выявлен также у непатогенных нейссерий (N. lactamica), обитающих в носоглотке.
Одновременно, методом гибридизации, было показано, что значительные количества генов, найденных в геномах патогенных нейссерий встречаются в составе генома ком-менсальной N. Lactamica [28, 29].
Микроорганизмы, существуя in vivo в составе биопленок, под влиянием разнообразных био- и абиотических агентов
(цитокинов, эндометаболитов микробов-ассоциантов: окиси азота, гидроперокиси, свободных радикалов) могут изменять свои биологические свойства, такие, к примеру, как факторы персистенции (антилизоцимный, антииммуно-глобулиновый, антиинтерфероновый) [15].
Описанные выше закономерности могут иметь для конкретного штамма два варианта генетического преобразования: обедняющие и обогащающие. Обедняющие генетические преобразования в популяции приведут к формированию авирулентных штаммов, обогащающие - к появлению вирулентных (гиперинвазивных) вариантов, склонных к эпидемическому распространению.
Итак, развитие МИ, ограничивающееся стадией носитель-ства или переходящее в ГФМИ, определяется динамическим взаимодействием между иммунорезистентностью человека и вирулентностью менингококков.
^едовательно, бесконфликтное существование
N. meningitidis на слизистой носоглотки есть следствие компромисса между факторами патогенности возбудителя и защитными системами макроорганизма в зоне их взаимодействия.
С позиций классической микробиологии любая колонизация слизистых оболочек патогенными микроорганизмами должна сопровождаться развитием воспалительной реакции. Другое дело, что это вялотекущее воспаление носит безсимптомный физиологический характер, не выходя за рамки компенсаторных реакций.
Одним из факторов, определяющих повышенную чувствительность макроорганизма к менингококковой инфекции является комплемент. Ключевую роль системы комплемента в защите от ГФМИ подтверждает то, что люди с врожденными дефицитами терминальных компонентов компле- ^ мента (С5, С6, С7, С8) а также С3 чаще болеют тяжелыми формами инфекции [30, 31, 32].
В настоящее время в плазме человека обнаружен регуляторный H - компонент, который ускоряет диссоциацию кон-вертазы альтернативного пути Bb/C3b , ингибируя тем самым активацию комплемента. Доказано, что именно менингококки на своей поверхности имеют h - связывающий белок (HfBP). Мутантные штаммы, у которых экспрессия этого белка снижена или отсутствует, намного более чувствительны к факторам бактерицидной активности крови [31].
В зоне воспаления ЛОС патогена взаимодействуют с CD14, который обильно экспрессирован на мембране моноцит/ макрофаг, в результате чего возникает высокоаффинный рецепторный комплекс (LPS), в состав которого входит ЛОС, CD14 и TLR-4. Последний представляет собой белок, широко представленный на дендритных клетках, нейтрофилах, моноцитах, макрофагах, компонентах экстрацеллюлярного матрикса [34, 35, 36, 37].
В конечном итоге образовавшийся комплекс регулирует активность воспалительной реакции. CD14 в зоне воспаления взаимодействует с апоптирующими клетками организма (NK, CD8) и белками теплового шока - шаперонами [38, 39].
Шапероны - это особые белки, продукция которых всегда свидетельствует о присутствии патогена или повреждении собственных клеток. Известно, что шапероны обладают как противо-, так и провоспалительным свойствами, регулируя секрецию провоспалительных цитокинов (IL-1P, TNFa, IL-6).
Одновременно в зоне колонизации комплекс антиген -CD14, вступая во взаимодействие с рецепторами
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
комплемента (RC'3, RC'4), опосредует один из важнейших механизмов доиммунной системы резистентности организма [33].
Доказано, что в зоне воспаления антигенные компоненты
мембран менингококков активизируют TLR-2 дендритных клеток, а активация TLR-4 - сопровождается инициацией транскрибционного фактора NFkB с последующей секрецией TNFa, IL-1P, IL-6 .
В свою очередь активность NFkB зависит от функции ингибиторных белков IkB, которые представляют собой субъединицы белкового комплекса, образующегося в цитоплазме клеток [40, 41, 42].
Продолжительность жизни активированных макрофагов в зоне воспаления ограничивается механизмом апоптоза, что уменьшает экспрессию воспалительных продуктов. Грамотрицательные бактерии, а возможно и менингококки, обладают высокой резистентностью к стимулам как внешних (CD95 и Fas - лиганда), так и внутренних апоптотических путей. В этом случае стратегией выживания является сохранение жизнеспособности клеток хозяина, с одной стороны, и возможного формирования персистирующих форм микроба, способных избегать иммунного ответа, - с другой.
Накопление в зоне вегетации патогена свободных радикалов, оксида азота способствует изменению окислительновосстановительного потенциала и активации транскрипционного фактора NF-kB, который в свою очередь способствует секреции IL-10, мощного иммуносупрессирующего (противовоспалительного) интерлейкина. На этом этапе наблюдается секреция белка p53, содержащегося в клетках макроорганизма в неактивной форме и активизирующегося в процессе микробной агрессии, что ограничивает функцию регу-^ лятора воспаления NF-kB [39, 40]. Можно предположить, что воспалительное микроокружение будет способствовать отбору клеток с низкой активностью p53 (мутационный процесс в зоне гена p 53) [41].
Одновременно разыгрывается ситуация, когда в зоне конфликта в результате взаимодействия ЛОС (ЛПС) с макрофагами выделяется MIF (макрофагингибирующий фактор), который активизирует секрецию провоспалительных макрофагов и работу Т-клеток, обеспечивает выживание макрофагов, подавляет P53- зависимый апоптоз [42].
Таким образом, дефекты в системе TLR, дисбаланс в процессе выработки эффекторных молекул могут определить судьбу инфекционного агента в зоне колонизации, а возможно и спровоцировать развитие ГФМИ [43, 44].
На основании вышеизложенного можно предположить, что наибольшее эволюционное преимущество имеют штаммы, способные менять персистирующие свойства адекватно иммунным реакциям макроорганизма. При этом критическим параметром являлась бы скорость изменений, которая должна быть выше, чем скорость срабатывания иммунологических механизмов элиминации бактерий.
С учетом материалов, представленных выше, а также анализа современных публикаций по проблеме МИ, не нашедших отражения в настоящем сообщении, возможно, акцентировать внимание исследователей на нерешенных проблемах МИ и перспективах изучения последних:
1. Остаются невыясненными механизмы, определяющие носительство N. meningitidis, факторы, в т. ч. такие факторы, как взаимоотношение патогена и индигенной микрофлоры, патогена и мукозального эпителия в зоне перистенции.
2. Недостаточно изучены функции иммунной системы, как фактора, определяющего разнонаправленность инфекционного процесса (манифестация - носительство), с анализом состояния естественной резистентности макроорганизма и адаптивных реакций.
Особый интерес представляет функция дендритных клеток (ДК), широко представленных в структуре слизистых оболочек. Именно ДК запускают на первом этапе процесс взаимодействия микро и макроорганизма за счет продукции различных наборов цитокинов, что в последующем и определяет различия процесса дифференцирования Т-лимфоцитов, от которого в дальнейшем зависит тип иммунного ответа: клеточный или гуморальный [34].
Научно обоснованное решение двух первых проблем позволит в какой-то мере понять механизмы формирования гипервирулентных штаммов N. meningitidis в человеческой популяции.
3. Не получила достаточного освещения проблема микробиологического мониторинга, которая, по нашему мнению, должна решать следующие задачи:
• создание коллекций клинических изолятов N.meningitidis, выделенных от больных и штаммов, изолированных от носителей в очагах менингококковой инфекции и вне их;
• изучение биологических свойств N. meningitides, выделенных от больных и бактерионосителей (капсулообразова-ние, появление новых компонентов в составе клеточной стенке - дрэйв варианты, регистрация факторов персистен-ции, адгезии, биопленочный тест), позволит вовремя обнаружить появление новых клонов, включающихся в циркуляцию на конкретной территории;
• динамическое наблюдение за циркуляцией менингококков с целью выявления эпидемически значимых вариантов (появление гипервирулентных изолятов - несущих на своих поверхностных мембранах белки порины (PorA, PorB, Rmp, Opa и Opc), что в конечном итоге результируется своевременными профилактическими мероприятиями;
• серологические и молекулярно-генетические исследования позволят охарактеризовать циркулирующие штаммы в последовательности: серогруппа - серотип - субтип - аллель фрагмента «VR» белка FetA - сиквенс тип - иммунотип, генопортрет N.meningitidis, вегетирующий на слизистой носоглотки;
• определение сиквенс типов - дает возможность регистрировать пути циркуляции и заноса менингококков с других территорий;
• проведение генетической маркировки изолятов приведет к раскрытию процессов эпидемиологического взаимодействия в системе «носитель - больной» и объяснит конкретную роль носителей в эпидемическом процессе менин-гококковой инфекции.
Резюмируя изложенное, следует подчеркнуть, что настоящий краткий аналитический обзор призван своевременно актуализировать проблему МИ в предэпидемический период и сформулировать эпидемиологические положения, во многом определяющие стратегию и тактику изучения и борьбы с данной инфекцией на современном этапе:
- на территории страны формируется очередной эпидемический цикл МИ, значимую манифестацию которого возможно ожидать с 2015 года;
- МИ, на сегодняшний день, неуправляема в национальном масштабе;
- с учетом длительного периода эпидемического благополучия, материально-техническая база учреждений здравоохранения и подготовленность медицинского персонала не
соответствует уровню эффективного противодействия грядущей эпидемии МИ. 03
ЛИТЕРАТУРА
1. Ефимов Е.И. Закономерности и механизмы развития эпидемического процесса менингококковой инфекции в воинских коллективах. Автореф. дисс.... доктора мед. наук. Санкт-Петербург. 1998. 45 с.
2. Акимкин В.Г. Обеспечение санитарно-эпидемического благополучия военнослужащих в современных условиях. Гигиена и санитария. 2010. № 5. С. 63-66.
3. Королева И.С., Белошицкий Г.В., Закраева И.М. и др. Динамическое наблюдение за менингококковой инфекцией в Москве. Актуальные проблемы менингококковой инфекции и гнойных бактериальных менингитов: Материалы второй Российской научно-практич. конф. Москва. 2008. С. 29-30.
4. Беляков О.В., Голубев Д.Б., Каминский Г.Д., Тец В.В. Саморегуляция паразитарных систем. Л.: Медицина, 1987. С. 236.
5.Бухарин О.В., Усвянцев Б.Я., Карташова О.Л. Биология патогенных кокков. М.: Медицина, 2002. С. 265.
6. Маянский А. Н. Патогенетическая микробиология. Н. Новгород: Изд-во НГМА, 2006. С. 520.
7. Костюкова Н.Н. Бактерионосительство как форма персистенции менингококков. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. № 4. С. 8-12.
8. Костюкова Н.Н., Бехало В.А. Современные представления о механизмах патогенного действия менингококка. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2009. № 3. С. 40-43.
9.Callaghan Martin J., Jolley Keith A., Maiden Martin C. J. Opacity-associated adhesin repertoire in hyperinvasive Neisseria meningitidis. Infect. Immun. 2006. № 74 (9). Р. 5085-5094.
10. Jones G.R., Christodoulides M, Brooks J.L. et al. Dynamics of carriage of Neisseria meningitidis in a group of military recruits: subtype stability and specificity of the immune response following colonization. J. Infect. Dis. 1998. № 178 (2). Р. 451-459.
11. Claus H., Maiden M.C.J., Maag R. et al. Many carried meningocicc lack the genes required for capsule synthesis and transport. Microbiology. 2002. № 148. Р. 1813-1819.
12. Swartley J.S., Marfin A. A., Edupuganti S. Capsule switching of Neisseria meningitidis. PNAS. 1997. № 94 (1). Р. 271-276.
13. Бухарин О.В., Гинцбург А.Л., Романова Ю.М., Эль-Регистан Г.И. Механизм выживания бактерий. М.: Медицина. 2005. С. 266.
14. Caugant D. A., Tzanakaki G., Kriz P. Lesson from meningococcal carriage studies. FEMS Microbiol. Rev. 2007. № 31 (1). Р. 52-63.
15. Экология микроорганизмов человека. Под ред. О.В. Бухарина. Екатеринбург. 2006. 477 с.
16. Чернуха М.Ю., Данилина Г.А., Алексеева Г.В. и др. Роль регуляторной системы «Quorum sensing» в образовании биопленок бактериями B. cepacia и P. aeroginosa. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. № 4. С. 39-43.
17. Yi K., Rasmussen A.W., Gudlavalleti S.K., Biofilm formation by Neisseria meningitidis. Infect. Immunol. 2004. № 72 (10). Р. 6132-6138.
18. Maiden, Martin C.J., Pavon-Lbarz et al. Impact of meningococcal serogroup C conjugate vaccines on carriage and herd immunity. J Infect Dis. 2008. № 197 (5). P. 737-743.
19. Миронов К.О., Платонов А.Е., Королева И.С. и др. Мониторинг бактерий N. meningitidis на основании последовательностей вариабельных фрагментов поверхностных белков FetA и Por A. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. № 3. С. 23-27.
20. Платонов А.Е. Резистентность человека к генерализованным бактериальным инфекциям (на примере менингококковой инфекции). Вестник РАМН. 1999. № 5. С. 40-45.
21. Платонов А.Е., Харит С.М., Платонова О.В. Вакцинопрофилактика менингококковой инфекции в мире и в России. Эпидемиология. Вакцинопрофилактика. 2009. № 5 (48). С. 32-46.
22. Achtman M., Arie van der Ende, Peixuan Zhu et al. Molecular epidemiology of serogroup A meningitis in Moskow, 1969 to 1997. Emerg. Infect. Disease. 2001. № 7. Р. 420-427.
23. Королева И.С., Белошицкий Г.В., Спирихина Л.В. и др. Основные направления и результаты научных исследований по проблеме менингокок-ковой инфекции и гнойных бактериальных менингитов. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2005. № 3. С. 5-9.
24. Ильина Т.С. Миниатюрные многократно повторяющиеся мобильные элементы бактерий: структурная организация и свойства. Молекулярная генетика. 210. № 4. С. 3-10.
25. Davenport V. Guthrie T., Findlow J. Evidence for naturally acquires T cell-mediated mucosal immunity to Neisseria meningitidis. J. Immunol. 2003. № 171. Р. 4263-4270.
26. Capecchi B., Adu-Bobie J., Di Marcello F. et al. Neisseria meningitidis NadA is a new invasin which promotes bacterial adhesion to and penetration into human epithelial cells. J. Molecular microbiology. 2005. № 55 (3). Р. 687-698.
27. Commaducci M., Bambini S., Caugant D. A., et al. NadA diversity and carriage Neisseria meningitidis. Infect. Immun. 2004. № 72 (7). Р. 4217-4223.
28. Coen P.G., Cartwright K., Stuart J. Mathematical modelling of infection and disease due to Neisseria meningitidis and Neisseria lactamica. Int. J. Epidemiol. 2000. № 29 (1). Р. 180-188.
29. Grifantini R., Bartolini E., Muzzi A. et al. Gene expression profile in Neisseria meningitidis and Neisseria lactamica upon host-cell contact: from basic research to vaccine development. Ann. NY Acad. Sci. 2002. № 975. Р. 201-216.
30. Басконьян И.А., Алексахина Н.Н., Ястребова Н.Е. и др. Менингококк в состоянии стресса перекрестно реагирует с антигенами бактерий и человека. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2005. № 3. С. 9-15.
31. Kugelberg E., Gollan B., Tang Ch.M. Mechanisms in Neisseria meningitidis for resistance against complement-mediated killing. J. Vaccine. 2008. № 26 (8). Р. 134-139.
32. Schneider Muriel C., Exley Rachel M., Ram Sanjay et al. Interactions between Neisseria meningitidis and the complement system. Trends. Microbiol. 2007. № 15 (5). Р. 233-240.
33. Seib K.L., Serruto D., Oriente F. et al. Factor H-binding protein is important for meningococcal survival in human whole blood and serum and in the presence of the antimicrobial peptide LL-37. J. Infection and Immunity. 2009. № 77 (1). Р. 292299.
34. Бехало В.А., Сысолятина Е.В., Нагурская Е.В. Регуляция врожденного иммунногоответа в очаге хронического воспаления. Иммунология. 2009. № 3. С. 184-188.
35. Талаев В.Ю., Цатуров М.Э., Матвеичев А.В. Миелоидные дендритные клетки как объект исследований в инфекционной иммунологии. Медицинский альманах. 2009. № 2 (7). С. 47-50.
36. Tosi M.F. Innate immune responses to infection. J. Allergy Clin. Immunol. 2005. № 116 (2). Р. 241-249.
37. Robinson K., Neal K.R., Howard C. Et al. Characterization of humoral and cellular immune responses elicited by meningococcal carriage. Infect. Immun. 2002. № 70 (3). Р. 1301-1309.
38. Steeghs L. Keestra M. Van Mourik A. et al. Differential activation of human and mouse Toll-like receptor 4 by the adjuvant candidate LpxL1 of Neisseria meningitidis. J. Infection and Immunity. 2008. № 76 (8). Р. 3801-3807.
39. Schmitt E., Gehrmann M., Brunet M. et al. Intracellular and extracellular functions of heat shock proteins: repercussions in cancer therapy. J. Leukoc. Biob. 2007. № 81. Р. 15-27.
40. Ho Yan Fong Carol, Bebien Magali, Didierlaurent Arnaud at al. An antiinflammatory role for IKK through the inhibition of "classical" macrophage activation. J. Exp. Med. 2008. № 205 (6). Р. 1269-1276.
41. Mitchell R.A., Liao H., Chesney J. et al. Macrophage migration inhibitory factor (MIF) sustains macrophage proinflammatory function by inhibiting p. 53: Regulatory role in the innate immune response. PNAS. 2002. № 99 (1). Р. 345-350.
42. Webster G.A., Perkins N.D. Transcriptional Cross Talk between NF-B and p. 53. Molecular and cellular biology. 1999. № 19 (5). Р. 3485-3495.
43. Rajalingam K., Sharma M., Paland N. et al. IAP-IAP complexes Required for apoptosis resistance of C. trachomatis-Infected cells. Plos Pathogens. 2006. № 2 (10). Р. 1013-1023.
44. Кузнецова В.Ф., Орлова Е.Г., Ланин А.В., Маслов Ю.Н., Клюева Т.А. Некоторые иммунологические механизмы формирования бессимптомного носительства условно-патогенной и патогенной микрофлоры небных миндалин у первичных доноров плазмы крови. Цитокины и воспаление. 2003. № 2 (4). С. 27-30.
45. Пинегин Б.В., Карсонова М.И. Алармины - эндогенные активаторы воспаления и врожденного иммунитета. Иммунология. 2010. № 5. С. 246-255.
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
