ПНЕВМОКОКК
vs менингококк
Разбираемся с исследованиями
Я нередко пишу о том, что не все исследования одинаково полезны. И уж если анализировать научные работы (пусть даже с высокой степенью доказательности), неплохо бы сначала разобраться в теории вопроса. Иначе высока вероятность сделать далеко идущие выводы из ничего.

Хороший пример — исследование Inhibitory and Bactericidal Effects of Hydrogen Peroxide Production by Streptococcus pneumoniae on Other Inhabitants of the Upper Respiratory Tract (2000 год, PMC101678), по поводу которого я получила лавину писем с вопросом: зачем прививать пневмококк, если из-за этого можно получить рост менингококка и Хиб?

Что это за исследование?

Группа американских ученых изучала в лаборатории (in vitro) взаимное влияние двух бактерий — Streptococcus pneumoniae (пневмококк) и Haemophilus influenzae (гемофильная палочка типа В (Хиб)). В результате выяснилось, что выделяемый пневмококком пероксид водорода (H2O2, перекись водорода) прекрасно уничтожает колонии Хиб. Точно так же он влияет на Moraxella catarrhalis и Neisseria meningitidis (менингококк). Исследование обнародовал никто иной, как amantonio, в чьих публикациях собраны все возможные сведения, которые так или иначе отражают его точку зрения, без ранжирования степени их достоверности и реалистичности.

Выводы этого исследования были немедленно растиражированы в ключе «если вы привьете пневмококк, то получите рост Хиб и менингококка». Но, судя по всему, никто не удосужился прочитать его дальше абстракта, так как в самом конце четко указано, что «… представленные результаты основаны исключительно на эффектах in vitro. Синтез пневмококком H2O2 in vivo не был определен», а «при переносе этих результатов на ситуацию in vivo надо иметь в виду, что различные факторы на поверхности слизистой оболочки хозяина могут инактивировать действие Н2О2». Кроме того, пневмококки — не единственные микроорганизмы, способные выделять пероксид водорода. Другие обитатели микрофлоры, например, бактерии Streptococcus viridans тоже способны это делать, чтобы «избавляться» от соседства с грамотрицательными бактериями, включая Haemophilus influenzae. И наконец, Хиб и менингококк выделяют фермент каталазу, который разлагает Н2О2 на воду и молекулярный кислород*.
Отрывок из исследования Inhibitory and Bactericidal Effects of Hydrogen Peroxide Production by Streptococcus pneumoniae on Other Inhabitants of the Upper Respiratory Tract, раздел Discussion.
Что все это означает?

По большому счету, это означает только то, что результаты данного исследования ровным счетом ничего значат, так как наблюдение проводили исключительно в лабораторных условиях, которые априори не могут имитировать живую систему. Поэтому я нашла несколько публикаций об экспериментах на животных, рисующих менее обнадеживающую картину [1, 2, 3]. И вдобавок взяла комментарий у микробиолога.

Итак, согласно исследованиям на животных

  • Взаимодействие Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae может напрямую зависеть от возраста животного [1].
  • Пневмококк и гемофильная палочка могут сосуществовать, а не только конкурировать между собой [2].
  • Эффект ингибирования Haemophilus influenzae зависит от стадий роста ее клеток и изменения pH (в том числе со стороны веществ, выделяемых пневмококками). При этом гемофильная палочка тоже может влиять на pH с помощью фермента уреазы [2].
  • Существует взаимное влияние друг на друга обитателей микрофлоры, которое регулируется в том числе и с помощью иммунитета хозяина [3]. Иными словами другие микроорганизмы могут подавлять активность пневмококка, а защитные иммунные механизмы — уничтожать его представителей (также как колонии Хиб или менингококка).
Какое это имеет отношение к прививкам?

Никакого. Эти наблюдения ни в коем случае не являются аргументом против того, чтобы прививать пневмококк, Хиб или менингококк. И даже если предположить, что эти эффекты имеют место у человека, мне трудно представить, чтобы кто-то в здравом уме начал «профилактировать» Хиб или менингококк с помощью пневмококков. Это ведь абсурд! По данным ВОЗ, более 40% смертей среди детей до 5 лет вызвано именно пневмококками [4]. А учитывая растущую резистентность пневмококков к антибиотикам, прививки в данном случае явно предпочтительнее.

Комментарий эксперта

Алия Мартыненкова, микробиолог: «Начну с теории: в чем разница между исследованиями in vivo и in vitro? In vivo («на живом» – лат.) означает эксперимент на живой ткани, в живом организме — клинические опыты на живых существах, включая человека.

In vitro («в стекле» – лат.) – проведение опытов вне живого организма, когда исследуемые образцы содержаться в пробирках, на стекле, в чашках Петри. Поэтому опыты in vitro менее достоверны, чем in vivo, но зато более гуманны. А это важно, так как некоторые эксперименты нельзя проводить на людях – может начаться эпидемия или жизнь испытуемых подвергнется слишком большому риску. В этих случаях на помощь приходят лабораторные животные, и первые опыты in vivo при изучении медицинских препаратов проводятся на мышах и/или на других животных, соответствующих регламенту изучения на первых этапах.

Когда проводят исследования in vivo, в том числе и опыты связанные с изучением свойств или воздействия микроорганизмов, ученые в первую очередь изучают состояние животного, его реакцию на тот или иной микроб. Ведь когда патогенная бактерия попадает в организм, для нее это рай: комфортная температура, хорошее питание, да и вообще – лучшие условия для существования и жизнедеятельности, в процессе которых образуются токсины, в той или иной степени губительные для организма хозяина. Естественно, в лаборатории (in vitro) подобные условия создать невозможно.

При изучении на живых моделях исследователи могут наблюдать, изучать, коррелировать, воздействовать на микроорганизмы, при этом обследовать и выявлять изменения, происходящие у животного. Но опять же ясного ответа на вопрос, как данный процесс будет протекать у человека, получен не будет. Тем не менее, результаты таких исследований дают возможность сделать определенные выводы, которые помогают понять что именно происходит в живом организме и нужно ли дорабатывать препарат.

Теперь вернемся к исследованию Streptococcus pneumonia, Haemophilus influenzae и Neisseria meningitidis — бактерий, которые являются основными возбудителями нейроинфекций, в том числе менингита.

Streptococcus pneumoniae – грамположительные кокки, которые могут вызывать пневмонии и гнойные осложнения у детей раннего возраста и пожилых людей.

Haemophilus influenzae – грамотрицательная палочка (коккобацилла); путь передачи воздушно-капельный. Обитает на слизистой носоглотки, в норме может высеваться у здоровых людей. Болезни, вызываемые этой бактерией — отиты, тяжелые пневмонии, бронхиты, гнойные воспаления суставов, синуситы, которые без должного лечения могут переходить в менингит, — развиваются преимущественно у детей младше 5 лет и у взрослых с ослабленным иммунитетом.

Neisseria meningitidis – грамотрицательная палочка, передается воздушно-капельным путем. Эта бактерия тоже любитель детей раннего возраста, пожилых людей и лиц с ослабленным иммунитетом. Возбудитель менингита и других опасных менингококковых заболеваний.

Итак, при исследованиях in vitro выяснили, что Streptococcus pneumoniae выделяет пероксид водорода, который губителен для некоторых микроорганизмов, в том числе для Haemophilus influenzae и Neisseria meningitidis. Однако этот опыт справедлив только для исследований на чашках Петри и только в определенных условиях! В живом организме результаты будут иными и подобное взаимодействие вряд ли будет таким же эффективным.

Эти бактерии чаще всего попадают в организм с вдыхаемым воздухом и в норме присутствуют даже у здоровых людей. А это значит, что они могут спокойно сосуществовать в ротовой полости и носоглотке, не мешая друг другу жить. Однако при влиянии неблагоприятных факторов: скажем, организм ослабевает или к этому «букету» прибавляется еще более агрессивный агент, они начинают активно размножаться. Но опять же, бактерии могут делать это вместе, не уничтожая друг друга. Кроме того, наша ротовая полость и носоглотка не стерильны: в них живет и размножается до 700 различных видов микроорганизмов, которые в свою очередь состоят в симбиозе друг с другом!

Когда мы изучаем взаимодействие 3-х бактерий в лаборатории, они выделены у нас в чистую культуру и для них созданы условия, которых в естественной среде (у человека) быть не может! То есть мы изначально имеем более «идеальные» условия, и это влияет на эксперимент, накладывает ограничения на его результаты, а также чревато погрешностями и ошибками.

Когда же мы изучаем микроорганизмы in vivo, условия наблюдения приближены к реальным взаимодействиям, и это делает результаты более точными, а также выявляет нюансы, которые могут возникнуть при изучении в тех или иных условиях (температура тела, возраст, масса тела, наличие заболеваний и пр.).

В придачу существует еще один немаловажный факт: эти микроорганизмы отличаются восприимчивостью к антибиотикам, и это может изменять их конкурентные способности во взаимодействии друг с другом.

Наконец, все люди специфичны, а микроорганизмы подвержены мутациям. Они мутируют, становятся невосприимчивыми к лекарствам, к фагам и даже к высоким температурам, при которых практически все бактерии должны погибать! И эти мутации происходят не за годы, а буквально за дни-недели! Поэтому все гораздо сложнее: микроорганизмы прекрасно приспосабливаются к действию ядов или химических веществ (к тому же пероксиду водорода), а также к условиям окружающей среды, в которых им приходится существовать и конкурировать друг с другом».

Автор: Анна Ремиш, научный журналист, главный редактор онлайн-журнала Mommy's Mag.

Текст запрещен к копированию без письменного разрешения автора.

Источники:
1. Netusha Thevaranjan, Fiona J. Whelan, Alicja Puchta, Eta Ashu, Laura Rossi, Michael G. Surette, Dawn M. E. Bowdish Streptococcus pneumoniae Colonization Disrupts the Microbial Community within the Upper Respiratory Tract of Aging Mice (American Society for Microbiology Journals, 2015)
2. Alexandra Tikhomirova Stephen P. Kidd Haemophilus influenzae and Streptococcus pneumoniae : living together in a biofilm (Pathogens and Disease, 2013)
3. Elena S Lysenko, Adam J Ratner, Aaron L Nelson, and Jeffrey N Weiser The Role of Innate Immune Responses in the Outcome of Interspecies Competition for Colonization of Mucosal Surfaces (PLOS Patogens, 2005)
4. Специалисты о прививках: пневмококковая инфекция

Сноски:

* В исследовании написано, что обе бактерии были чувствительны к выделению Н2О2 пневмококком, несмотря на выделение каталазы («These species, furthermore, are sensitive to levels of peroxide generated by the pneumococcus despite their production of catalase, an enzyme that acts to eliminate hydrogen peroxide»). Тем не менее, эти выводы имеют отношение только к данному эксперименту, проведенному в условиях лаборатории, а не на живых моделях.
This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website