От безвредного носительства к гнойному менингиту


Костюкова Н.Н., Бехало В.А.

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России, Москва
Рассматриваются современные представления о развитии инфекции, начиная от колонизации слизистых оболочек (носительство), включая бактериемию, и кончая острым гнойным менингитом (ОГМ), вызванным комменсалами тела человека – Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae и т. п. Чтобы достичь субарахноидального пространства, возбудители острых гнойных менгингитов используют различные факторы патогенности. Подчеркивается роль бактериальных капсул. Колонизация слизистых оболочек проявляется в образовании микроколоний и биопленки. Однако лишь ограниченное число генотипов, так называемых гиперинвазивных клонов, способно пересечь эпителиальный барьер и проникнуть в кровоток. Эпителиальный барьер преодолевается трансцеллюлярным путем (менингококк) или трансцеллюлярным и парацеллюлярным путями (пневмококк, стрептококк серогруппы В). В крови возбудители выживают и размножаются благодаря капсулам и системе инактивации комплемента. Гематоэнцефалический барьер преодолевается преимущественно парацеллюлярным путем, хотя для менингококка не исключается и роль трансцитоза. Успешное преодоление как эпителиального барьера, так и эндотелиального слоя кровеносных сосудов требует участия пилей IV типа и других адгезинов бактерий. Тесное взаимодействие микроорганизма с эндотелием мозговых капилляров приводит к активации сигнальных путей в клетке хозяина, что ведет к разрыву весьма прочных связей между клетками стенок сосуда. Подчеркнута необходимость мониторинга клональной структуры циркулирующих возбудителей острых гнойных менгингитов как важной части эпидемиологического надзора.

Литература


1. Caugant D.A., Maiden M.C.J. Meningococcal carriage and disease – population biology and evolution. Vaccine 2009; 27 (Suppl 27): B64–B70 .
2. Nassif X., Pujol C., Morand P., Eugene E. Interactions of pathogenic Neisseria with host cells. Is it possible to assemble the puzzle? Mol. Microbiol. 1999; 32(6): 1124–1132.
3. Hill D.G., Griffith N.J., Borodina E., Virji M. Cellular and molecular biology of Neisseria meningitidis colonization and invasive disease. Clinical Science 2010; 118: 547–564.
4. Coureuil M., Join-Lambert O., Lecuyer H. et al. Mechanism of meningeal invasion by Neisseria meningitidis. Virulence 2012; 3(2): 164–172.
5. Lappann M., Haagensen J.A., Claus H. et al. Meningococcal biofilm formation: structure, development and phenotypes in standardized continuous flow system. Mol. Microbiol. 2006; 62(5): 1292–1309.
6. Ericksson J., Ericksson O.S., Jonsson A.-B. Loss of meningococcal PilU delays microcolony formation and attenuates virulence in vitro. Infect. Immun. 2012; 80(7): 2538–2547.
7. Sim R.J., Harrison M.M., Moxon E.R., Tang C.M. Underestimation of meningococci in tonsillar tissue by nasopharyngeal swabbing. Lancet 2000, 356(9242): 1653–1654.
8. Костюкова Н.Н., Бехало В.А. Менингококковое носительство: загадки и разгадки. Эпидемиол. инфекц. бол. 2010; 1: 30–34.
9. Lappann M., Claus H., van Alen T. et al. A dual role of extracellular DNA during biofilm formation of Neisseria meningitidis. Mol. Microbiol. 2010; 75(6): 1355–1371.
10. Neil R.B., Shao J.Q., Apicella M.A. Biofilm formation on human airway epithelia by encapsulated Neisseria meningitidis serogroup B. Microbes and Infection 2009; 11(2): 281–287.
11. Lappann M., Vogel U. Biofilm formation by human pathogen Neisseria meningitidis. Med. Microbiol. Immunol. 2010; 199: 173–183.
12. Neil R.B., Apicella M.A. Clinical and laboratory evidence of Neisseria meningitidis biofilms. Future Microbiol. 2009; 4: 555–563.
13. Stephens D.S. Biology and pathogenesis of the evolutionary successful, obligate human bacterium Neisseria meningitidis. Vaccine 2009; 27 (Suppl 2): B71–B77.
14. Костюкова Н.Н., Бехало В.А. Бактерионосительство как форма персистенции менингококков. Журн. микробиол. 2009; 4: 8–12.
15. YardanhanS.P., Kriz P., Tzanakaki G. Distribution of serogroups and genotypes among disease-associated and carried isolates of Neisseria meningitidis from the Czech Republic, Greece and Norway. J. Clin. Microbiol. 2004; 42(11): 5446–5453.
16. Caugant D.A. Genetics and evolution of Neisseria meningitidis: importance for the epidemiology of meningococcal disease. Infect. Genet. Evol. 2008; (5): 558–565.
17. Миронов К.О., Тагаченкова Т.А., Королева И.С., Платонов А.Е., Шипулин Г.А. Генeтическая характеристика штаммов Neisseria meningitidis, выделенных от здоровых носителей в очагах менингококковой инфекции. Журн. микробиол. 2011; 2: 22–29.
18. Caugant D., Tzanakaki G., Kriz P. Lessons from meningococcal carriage. FEMS Microbiol. Rev. 2007; 31(1): 52–63.
19. Virji M. Pathogenic Neisseriae: surface modulation, pathogenesis and infection control. Nature Reviews Microbiology 2009; 7: 274–286.
20. Spinosa M.R., Progida C., Tala A. et al. The Neisseria meningitidis capsule is important for transcellular survival in human cells. Infect. Immun. 2007; 75(7): 3594–3603.
21. Southerland T.C., Quattroni P., Exley R.M., Tang Ch.M. Transcellular passage of Neisseria meningitidis across a polarized respiratory epithelium. Infect. Immun. 2010; 78(9): 3832–3847.
22. Brandtzaeg P., Kierulf P., Gaustad P. et al. Plasma endotoxin as a predictor of multiple organ failure and death in systemic meningococcal disease. J. Infect. Dis. 1989; 159(2): 195–204.
23. Madico G., Welsch J.A., Lewis L.A. et al. The meningococcal vaccine candidate GNA1870 binds the complement regulatory protein factor H and enhances serum resistance. J. Immunol. 2006; 177(1): 501–510.
24. Join-Lambert O., Morand P.C., Carbonelle E. et al. Mechanisms of meningeal invasion by bacterial extracellular pathogen, the example of Neisseria meningitidis. Prog. Neuribiol. 2010; 91(2): 130–139.
25. Sjolinder H., Jonsson A.-B. Olfactory nerve – a novel invasion route of Neisseria meningitidis to reach the meninges. PLoS One, 2010; 5(11): e14034.
26. Mori J., Nishiyama Y., Yokoshi T., Kimuri Y. Olfactory transmission of neurotropic viruses. J. Neurovirol. 2005; 11: 129–137.
27. Mairey E., Genevesio A., Donnadieu E. et al. Cerebral microcirculation shear stress levels determine Neisseria meningitidis attachment sites along the blood-brain barrier. J. Exp. Med. 2006; 203(8): 1939–1950.
28. Mikaty G., Soyer M., Mairey E. et al. Extracellular bacterial pathogen induces host cell surface reorganization to resist shear stress. PLoS Pathogens 2009; 5(8): 1–14.
29. Lecuyer H., Nassif X., Coureuil M. Two strikingly different signaling pathways are induced by meningococcal type IV pili on endothelial and epithelial cells. Infect. Immun. 2012; 80(1): 175–181.
30. Nassif X., Bourdoulous S., Eugene E., Courand P.O. How do extracellular pathogens cross the blood-brain barrier? Trends Microbiol. 2002; 10(5): 227–232.
31. Nelson A.L., Ries J., Bagnoli F. et al. RrgA is a pilus-associated adhesin in Streptococcus pneumoniae. Mol. Microbiol. 2007; 66(2): 329–340.
32. Mook-Kanamori B.B., Geldhoff M., van der Poll T., van de Beek D. Pathogenesis and pathophysiology of pneumococcal meningitis. Clin. Microbiol. Rev. 2011; 24(3): 557–591.
33. Kostyukova N.N., Volkova V.O., Ivanova V.V., Kvetnaya A.S. A study of pathogenic factors of Streptococcus pneumoniae strains causing meningitis. FEMS Immunol., Med. Microbiol. 1995; 10(2): 133–137.
34. Soriano M., Santi Y.,Taddei A. et al. Group B Streptococcus crosses human epithelial cells by a paracellular route. J. Infect. Dis. 2006; 193(2): 241–250.
35. Banerjee A., Kim B.J., Carmona E.M. et al. Bacterial pili exploit integrin machinery to promote immune activation and efficient blood-barrier penetration. Nature Communications 2011; 2(462): 1–11.
36. Flugge K., Wons J., Spellerberg B. et al. Genetic differences between invasive and noninvasive neonatal group B streptococcal isolates. Pediatr. Infect. Dis. J. 2011; 30(12): 1037–1042.
37. Maiden M.C.J., Frosch M. Can we, should we eradicate the meningococcus? Vaccine 2012; 30(6): B62–B66.
38. Maiden M.C.J., Ibarz-Pavon A.B., Urvin R. et al. Impact of meningococcal serogroup C conjugate vaccines on carriage and herd immunity. J. Infect. Dis. 2008; 197(5): 737–743.


Об авторах / Для корреспонденции


Бехало Владимир Андреевич – канд. биол. наук, вед. науч. сотр. НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России
Адрес: 123098, Москва, ул. Гамалеи, д. 18.
Телефон: +7(499) 193-61-51
E-mail: bekhalo@gamaleya.org

Костюкова Наталья Николаевна – д-р мед. наук, проф., заслуженный деятель науки России, вед. науч. сотр. НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России; nathakos@mail.ru


Похожие статьи


Бионика Медиа