123RF
Poważne zakażenia meningokokami – czy winne są tylko bakterie?
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 17.10.2022
Źródło: Komisja Europejska/CORDIS
Działy:
Aktualności w Neurologia
Aktualności
| Tagi: | meningokoki |
Kontakt z meningokokami może mieć różne konsekwencje kliniczne – od bezobjawowego nosicielstwa po inwazyjną chorobę. W pewnym europejskim badaniu opisano cechy dziedziczne i bakteryjne, które decydują o powadze zakażenia.
Gram-ujemna dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych występuje u ludzi i jest zazwyczaj nieszkodliwa. W rzadkich przypadkach może prowadzić do rozwoju inwazyjnej choroby meningokokowej (invasive meningococcal disease – IMD) – ostrego zakażenia, które wywołuje obrzęk tkanek otaczających mózg lub zakażenie krwi. Jedynie szybkie rozpoczęcie leczenia antybiotykami może zapobiec rozwojowi zagrażających życiu powikłań.
Ostatnia epidemia IMD w Europie cechowała się wysoką śmiertelnością i była wywołana przez meningokoki serogrupy W typu klonalnego cc11. Niektóre czynniki immunologiczne, takie jak niedobór dopełniacza, predysponują do rozwoju IMD. Nadal jednak pozostaje niejasne, które czynniki związane z bakteriami lub gospodarzem decydują o postępie zakażenia.
Modelowanie etapów zakażenia meningokokami i choroby
Zespół finansowanego przez UE projektu Eplg Men chciał ustalić, dlaczego to głównie konkretne meningokoki wywołują IMD. Badania przeprowadzono dzięki wsparciu otrzymanemu w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”.
– Kontakt z meningokokami i rozwój choroby dzieli kilka etapów, a naszym celem było opracowanie modelu wczesnego etapu kolonizacji i późniejszych inwazyjnych etapów poważnej choroby – wyjaśnia Gerco den Hartog, stypendysta działania „Maria Skłodowska-Curie”.
Błona śluzowa dróg oddechowych stanowi pierwszą barierę przed inwazją dwoinki zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Jeśli bakterie przekroczą tę barierę, wówczas aktywowany zostaje układ dopełniacza, który ma za zadanie je wyeliminować. Układ dopełniacza odgrywa ważną rolę w obronie przed inwazyjnymi patogenami, tworząc na ścianie komórkowej bakterii pory, a następnie je niszcząc. Dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych wykształciła jednak mechanizmy, które bronią ją przed działaniem układu dopełniacza.
Badacze wyselekcjonowali bakterie meningokokowe od pacjentów, u których rozwinęła się choroba, i tych, u których nie wystąpiły żadne objawy. Wykorzystując komórki nabłonkowe pobrane z nosa jako model zakażenia in vitro, porównali potencjał zakaźny różnych izolatów meningokokowych.
Mierzyli różne parametry, w tym utratę funkcji bariery fizycznej i produkcję cytokin wskazujących na aktywację układu odpornościowego. Ponadto inkubacja izolatów bakteryjnych z surowicą osób nieszczepionych i szczepionych pozwoliła na ocenę ich oporności na układ dopełniacza.
Rola układu odpornościowego w chorobie meningokokowej
Badania in vitro wykazały, że komórki nabłonkowe rozpoznawały obecność izolatów meningokoków, które w różnym tempie kolonizowały górny układ oddechowy człowieka. Jak tłumaczy den Hartog, zaobserwowane różnice w indywidualnych reakcjach wskazują, że nie tylko sama bakteria, ale także jej interakcja z gospodarzem wpływa na klirens bakterii, a tym samym na ryzyko rozwoju choroby.
Na podstawie porównania poziomów przeciwciał specyficznych dla meningokoków w różnych grupach wiekowych naukowcy ustalili, że u dzieci występował niski poziom przeciwciał przeciwko białkom bakterii. Poziomy te gwałtownie wzrastały w wieku nastoletnim i malały wraz z wiekiem. Z kolei szczepienie generowało przeciwciała przeciwko otoczce polisacharydowej bakterii.
Kliniczne izolaty meningokoków wykazywały wyższy poziom oporności na działanie układu dopełniacza w porównaniu z izolatami bakterii pobranych od osób, u których nie wystąpiły żadne objawy. Co ważne, przeciwciała indukowane przez szczepienie były w stanie pokonać oporność na dopełniacz i zabić wszystkie chorobotwórcze izolaty meningokoków.
Wszystkie ustalenia naukowców z projektu Eplg Men podkreślają znaczenie szczepienia podczas epidemii IMD i potwierdzają, że obecnie wykorzystywana szczepionka MenACWY chroni nawet przed najbardziej opornymi bakteriami meningokokowymi wyizolowanymi od pacjentów.
Ostatnia epidemia IMD w Europie cechowała się wysoką śmiertelnością i była wywołana przez meningokoki serogrupy W typu klonalnego cc11. Niektóre czynniki immunologiczne, takie jak niedobór dopełniacza, predysponują do rozwoju IMD. Nadal jednak pozostaje niejasne, które czynniki związane z bakteriami lub gospodarzem decydują o postępie zakażenia.
Modelowanie etapów zakażenia meningokokami i choroby
Zespół finansowanego przez UE projektu Eplg Men chciał ustalić, dlaczego to głównie konkretne meningokoki wywołują IMD. Badania przeprowadzono dzięki wsparciu otrzymanemu w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”.
– Kontakt z meningokokami i rozwój choroby dzieli kilka etapów, a naszym celem było opracowanie modelu wczesnego etapu kolonizacji i późniejszych inwazyjnych etapów poważnej choroby – wyjaśnia Gerco den Hartog, stypendysta działania „Maria Skłodowska-Curie”.
Błona śluzowa dróg oddechowych stanowi pierwszą barierę przed inwazją dwoinki zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Jeśli bakterie przekroczą tę barierę, wówczas aktywowany zostaje układ dopełniacza, który ma za zadanie je wyeliminować. Układ dopełniacza odgrywa ważną rolę w obronie przed inwazyjnymi patogenami, tworząc na ścianie komórkowej bakterii pory, a następnie je niszcząc. Dwoinka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych wykształciła jednak mechanizmy, które bronią ją przed działaniem układu dopełniacza.
Badacze wyselekcjonowali bakterie meningokokowe od pacjentów, u których rozwinęła się choroba, i tych, u których nie wystąpiły żadne objawy. Wykorzystując komórki nabłonkowe pobrane z nosa jako model zakażenia in vitro, porównali potencjał zakaźny różnych izolatów meningokokowych.
Mierzyli różne parametry, w tym utratę funkcji bariery fizycznej i produkcję cytokin wskazujących na aktywację układu odpornościowego. Ponadto inkubacja izolatów bakteryjnych z surowicą osób nieszczepionych i szczepionych pozwoliła na ocenę ich oporności na układ dopełniacza.
Rola układu odpornościowego w chorobie meningokokowej
Badania in vitro wykazały, że komórki nabłonkowe rozpoznawały obecność izolatów meningokoków, które w różnym tempie kolonizowały górny układ oddechowy człowieka. Jak tłumaczy den Hartog, zaobserwowane różnice w indywidualnych reakcjach wskazują, że nie tylko sama bakteria, ale także jej interakcja z gospodarzem wpływa na klirens bakterii, a tym samym na ryzyko rozwoju choroby.
Na podstawie porównania poziomów przeciwciał specyficznych dla meningokoków w różnych grupach wiekowych naukowcy ustalili, że u dzieci występował niski poziom przeciwciał przeciwko białkom bakterii. Poziomy te gwałtownie wzrastały w wieku nastoletnim i malały wraz z wiekiem. Z kolei szczepienie generowało przeciwciała przeciwko otoczce polisacharydowej bakterii.
Kliniczne izolaty meningokoków wykazywały wyższy poziom oporności na działanie układu dopełniacza w porównaniu z izolatami bakterii pobranych od osób, u których nie wystąpiły żadne objawy. Co ważne, przeciwciała indukowane przez szczepienie były w stanie pokonać oporność na dopełniacz i zabić wszystkie chorobotwórcze izolaty meningokoków.
Wszystkie ustalenia naukowców z projektu Eplg Men podkreślają znaczenie szczepienia podczas epidemii IMD i potwierdzają, że obecnie wykorzystywana szczepionka MenACWY chroni nawet przed najbardziej opornymi bakteriami meningokokowymi wyizolowanymi od pacjentów.
