Как не позволить иммунной системе запустить сепсис
Американские ученые под руководством специалистов из Бостонской детской больницы расшифровали ранее неизвестные молекулярные механизмы развития сепсиса. Они нашли молекулу, которая является одним из игроков иммунного ответа, ингибировав активность которой, можно остановить развитие этого опасного для жизни состояния.
Это открытие, надеются авторы, приведет к созданию препаратов, которые помогут спасать как пациентов, у которых развился сепсис, так и больных с формами инфекций, устойчивых к антибиотикам.
Сепсис – одна из самых тяжелых проблем в современной медицине. Удивительный факт: в мире каждый год от сепсиса умирает больше людей, чем от онкологических заболеваний. Примерно у 27 миллионов людей каждый год развивается это состояние, когда в кровь попадают возбудители инфекции, и воспалительный процесс развивается во всем организме. Примерно 8 миллионов человек ежегодно от этого умирают.
Казалось бы, сепсис должен хорошо лечиться антибиотиками. Почему же тогда от него погибает так много людей?
Причин здесь несколько. Во-первых, инфекцию не всегда удается определить быстро и подобрать нужные антибиотики. Кроме того, сепсис часто вызывают штаммы бактерий, нечувствительные к антибиотикам, а чтобы провести анализ на устойчивость и чувствительность к антибиотикам, необходимо опять же время. Которого всегда недостаточно – сепсис обычно развивается очень быстро.
Другая причина тяжелого исхода при сепсисе – неправильная работа иммунитета, когда он дает сбой.
Современные исследования показывают, что при попадании бактериальной инфекции в организм в нейтрофилах и макрофагах активируются белковые комплексы – так называемые инфламмосомы (они входят в состав врожденного иммунитета). И это запускает целый каскад иммунной реакции: активизируются протеазы каспазы, которые разрезают молекулу гасдермина D на две части, что вызывает пироптоз – гибель инфицированных клеток, когда они как бы взрываются, изливая все содержимое наружу в межклеточное пространство. Это служит сигналом для активации иммунной системы. Но здесь может возникнуть ошибка – слишком сильный сигнал может привести к чрезмерной активации иммунитета и гибели слишком большого количества клеток.
«Если такое состояние развивается, то иммунную систему успокоить очень сложно, и сепсис в такой ситуации остановить часто просто невозможно, т.к. до конца непонятно, как работает иммунная система при таком состоянии», - говорит ведущий автор исследования доктор Джуди Либерман (Judy Lieberman).
Как раз детально изучить этот процесс и решили авторы. Им удалось выяснить, что, когда каспаза разрезает гасдермин D, то образуется активный его фрагмент гасдермин-D-NT. С одной стороны, именно гасдермин-D-NT убивает патогенные бактерии, которые находятся внутри клетки. Но проникая в клетку в погоне за бактериями, гасдермин-D-NT повреждает клеточную мембрану, проделывая в ней дыру, и в результате содержимое самой клетки с убитой бактерией выливается наружу. Вместе с бактерией наружу выходят и цитокины - которые и приводят иммунную систему в состояние тревоги. Если цитокинов выделяется слишком много, то иммунитет дает сбой.
Гасдермин-D-NT, действительно, хорошо умеет уничтожать бактерии. Как показал эксперимент, он прекрасно справлялся с кишечной палочкой, золотистым стафилококком и листерией.
Как надеются авторы, результат их исследования поможет в создании новых способов лечения тяжелых инфекционных заболеваний и сепсиса. Правда, исходя из этих же результатов, стратегии для этих случаев должны быть разными. Для лечения локализованной инфекции, вызванной формами бактерий, устойчивыми к антибиотикам, может подойти инъекция препаратов на основе гасдермина-D-NT.
А вот, чтобы справиться с сепсисом, наоборот, образование гасдермина-D-NT необходимо ингибировать или даже полностью блокировать. Сделать это можно, воздействовав на каспазу, полагают авторы.
В ближайшее время они планируют подготовиться к проведению первой фазы клинических испытаний этих подходов.
Пока же о результатах своих исследований ученые сообщают в свежем выпуске журнал Nature.