Недавно ученые Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН (Оренбург) запатентовали способ оценки тяжести течения сепсиса — опасного инфекционного заболевания, развивающегося при прогрессировании и распространении воспаления в организме через кровь. Новый способ определения тяжести состояния пациента по количеству бактерий, находящихся на поверхности и внутри эритроцитов, разработала старший научный сотрудник лаборатории экологии микроорганизмов ИКВС УрО РАН кандидат биологических наук Елена ЩУПЛОВА (на снимке в центре). Корреспондент “Поиска” попросила Елену Алексеевну ответить на вопросы о ее работе.
— Вы изучаете взаимодействие микроорганизмов с эритроцитами. В чем оно заключается?
— Это взаимодействие может протекать по-разному. При наличии у бактерий определенного спектра биологических свойств, включая гемолитическую активность, происходит разрушение эритроцитов. Но возможен и другой вариант, когда бактерии, не травмируя клеточную стенку эритроцита, проникают внутрь него. В любом случае микробы получают доступ к гемоглобину.
Взаимодействие бактерий с эритроцитами мы исследуем с использованием как электронной микроскопии, так и еще более точного метода — конфокального лазерного сканирования. Есть данные в пользу того, что эритроциты сами участвуют в захвате бактерий, образуя в крови циркулирующие иммунные комплексы, а затем переносят их к клеткам иммунной системы, чтобы те могли их уничтожить. Таким образом, эритроциты, на 90% состоящие из гемоглобина, наряду с макрофагами выполняют защитную функцию.
Свойство бактерий проникать внутрь эритроцитов и менять структуру гемоглобина было названо антигемоглобиновой активностью микроорганизмов. Способ ее количественного определения мы запатентовали.
— Насколько ваши исследования актуальны по отношению к сепсису?
— Классический бактериологический метод диагностики сепсиса — выделение гемокультуры из крови больного, но он срабатывает только в 40-50% случаев. Кроме того, этот метод небыстрый — ждать результата приходится 5-7 дней. А за это время пациент может погибнуть, ведь сепсис часто развивается молниеносно. Поэтому сейчас востребованы методы экспресс-диагностики. Один из них — молекулярно-генетический метод FISH ( fluorescence in situ hybridization). Он позволяет обойтись без выделения гемокультуры, можно сразу работать с клиническим материалом — образцами крови.
Мы придумали новый способ подготовки эритроцитов для экспресс-диагностики сепсиса, используя метод FISH. Мы создаем такие условия для эритроцитов, чтобы при достаточно высокой температуре во время гибридизации они сохраняли свою структуру и не нарушалась их мембрана. Тогда можно обнаружить микробы на поверхности и внутри эритроцитов и по их количеству судить о тяжести течения заболевания. На данный способ мы также получили патент.
Для оценки тяжести состояния больных сепсисом разработаны различные шкалы, которые учитывают клинические и лабораторные показатели крови пациентов. Однако эти инструменты часто громоздки и неудобны, поэтому врачи обычно пользуются сокращенными формулами прогнозирования, включающими 4-5 критериев. В последнее время для ранней диагностики сепсиса используют специфические белки — биомаркеры. Известно около 200 биомаркеров сепсиса, однако лишь немногие из них находят клиническое применение. Один из таких биомаркеров — прокальцитонин. Это вещество, которое при отсутствии бактериального заражения вырабатывается в щитовидной железе. При сепсисе оно синтезируется и другими органами — печенью, почками, а также мышцами — и его уровень в крови значительно повышается, поэтому прокальцитонин является очень точным биомаркером. Однако если у пациента нарушены обменные процессы, присутствуют заболевания щитовидной железы или онкология, этот биомаркер не сработает, так как уровень прокальцитонина в крови всегда будет высоким. Поэтому для постановки точного диагноза и оценки тяжести состояния больных сепсисом необходимо проводить современные молекулярно-генетические, бактериологические исследования.
Мы применили метод FISH, который оказался достаточно эффективным при диагностике сепсиса. С его помощью мы можем не только обнаружить бактерии в крови, но и провести их идентификацию. Благодаря этому методу в комплексе с клиническими и биохимическими показателями крови пациентов можно повысить точность ранней диагностики, а по количеству бактерий, прикрепившихся к поверхности эритроцитов и локализованных внутри них, определить тяжесть заболевания, что поспособствует своевременному назначению антибактериальной терапии.
Недавно Елена Щуплова вместе с коллегами из Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН получила свидетельство о государственной регистрации компьютерной программы, предназначенной для дифференциации степени тяжести сепсиса на основе выявления бактерий в образцах крови больных.
Елена ПОНИЗОВКИНА
Нет комментариев