Инфекционная симбиология

Персистенция бактериальных патогенов – широко распространенное явление в инфектологии, следствие паразит- хозяинных отношений. Как патоген, так и хозяин обладают удивительной пластичностью, которая лежит в основе их сложных взаимоотношений, иллюстрирующих закон параллельной эволюции паразита и хозяина. Несмотря на результаты клинических исследований, показавших, что «платформа», на которой развертывается инфекционный процесс, весьма существенна для его исхода, было ясно, что патоген с его биологическими характеристиками также не остается безучастным в развитии данного процесса. Следовательно, для объективной оценки исхода инфекционного процесса и управления им необходимо расшифровать механизмы устойчивости самих патогенов от губительного действия факторов защиты хозяина.

С 1979 г. под руководством академика О. В. Бухарина проводятся исследования патогенного потенциала микроорганизмов и их биологических характеристик при инфекции. Впервые в 1982 г. на I Всесоюзной конференции по инфекционной иммунологии (Москва) в его обобщенном докладе были представлены новые данные по оценке антилизоцимного признака бактерийных патогенов в персистенции (переживании) инфекта. На разных моделях показано, что, разрушая лизоцим хозяина при помощи антилизоцимного фактора, патоген обеспечивал себе длительное нахождение (переживание) в новой эконише – организме человека или животного.

Данные материалы появились в печати в связи с логичным предположением, что широкое представительство лизоцима в качестве естественного биологического антисептика в клетках и тканях организма должно способствовать выработке у бактерий в процессе эволюции фактора, направленного на их защиту, то есть антилизоцима.

Определение количественных и качественных характеристик этого признака стало возможным благодаря адаптированной методике из-учения бактериоциногении, базирующейся на классическом принципе отсроченного антагонизма. Анализ биологической и экологической природы паразитизма бактерий позволил сформулировать основные условия персистенции микроорганизмов: устойчивость патогенов к физико-химическим факторам внешней среды; обеспечение стабильных антагонистических эффектов в биоценозе и сохранение жизнеспособности популяции бактерий за счет приобретения ими устойчивости к защитным механизмам хозяина. Переход бактерий из одной среды существования в другую (внешняя среда ↔ клетка хозяина) – вынужденный ход микроорганизмов, обеспечивающий их выживание, отсюда следует постулат: персистенция патогенов – стратегия выживания вида.

Последующее изучение пенетрантности (частоты встречаемости) и экспрессии (силы выраженности) антилизоцимного фактора выявило его широкое представительство у грамнегативных бактерий и значительно меньшее – у грампозитивных (различающихся по открытости и количеству пептидогликана клеточной стенки). Выявление этого факта на огромном фактическом срезе, включавшем несколько тысяч штаммов различных видов бактерий, позволило сформулировать рабочую гипотезу о значении и роли уникального биополимера бактерий – пептидогликана – в персистенции микроорганизмов. Пептидогликан бактерий – чужеродный биополимер для эукариотов (клеток организма), т.е. своеобразная иммунологическая мишень хозяина. Он способствует активной выработке иммунитета, тогда в организме персистенция патогена невозможна или затруднена. Приводя доказательства ключевой роли пептидогликана бактерий в явлении микробной персистенции и опираясь на его химическую структуру, сайты иммунологической активности, биологические функции и эффекты взаимодействия с иммунокомпетентными клетками, следует сделать вывод, что любые адаптационные процессы бактерийных патогенов при инфекции, направленные на защиту (или изоляцию) пептидогликана клеточной стенки, следует рассматривать в качестве меха-низмов, определяющих персистенцию бактерий. Была предложена оригинальная классификация механизмов бактериальной персистенции, которая включает: экранирование клеточной стенки бактерий, продукцию секретируемых факторов, инактивирующих защиту хозяина; антигенную (молекулярную) мимикрию; образование L-форм с отсутствием (дефектом) клеточной стенки бактерий. Перечисленные тактические приемы патогена в условиях инфицирования организма позволяют бактериям, замаскировав, либо потеряв свой пептидогликан, не обнаруживать себя для иммунной системы хозяина, то есть персистировать в организме неопределенно долго.