Токсин C perfringens пов’язали з тяжким ентероколітом і ураженням мозку немовлят

Дослідники пов’язали дельта-токсин бактерії Clostridium perfringens з тяжкими формами некротизувального ентероколіту (НЕК) у передчасно народжених дітей та ураженням мозку. Як повідомляє Nature, у дослідах на новонароджених мишах штами бактерії, що виробляли цей токсин, спричиняли кишкові ушкодження, схожі на НЕК, і порушення в мозку.

НЕК є тяжким захворюванням кишківника, яке становить одну з причин смертності та тривалих порушень здоров’я у недоношених немовлят. Автори роботи зазначили, що механізми швидкого прогресування хвороби досі залишаються недостатньо з’ясованими, а у понад половини дітей, які вижили після операції, фіксують ушкодження мозку та порушення нервового розвитку.

Дані зразків пацієнтів

Під час аналізу зразків калу 16 немовлят із НЕК і 28 дітей без цього захворювання вчені зафіксували більше C. perfringens у групі з НЕК. Після бактеріологічного культивування бактерію виявили у 56% пацієнтів із НЕК проти 18% немовлят без НЕК.

У двох померлих пацієнтів із НЕК дослідники ідентифікували штами типу C, що мали ген дельта-токсину. Додатково антитіла до цього токсину виявили у семи з 12 пацієнтів із тяжким хірургічним НЕК. У немовлят без НЕК дельта-токсин не знайшли ані за аналізом виділених зі зразків штамів, ані за серологічними тестами.

За даними авторів, у дітей зі свідченнями контакту з дельта-токсином спостерігали виразніші системне запалення, порушення згортання крові та ураження мозку. Магнітно-резонансна томографія у цій невеликій групі також показала тяжчі зміни, зокрема розширення бічних шлуночків мозку.

Експерименти на мишах

Новонародженим мишам протягом чотирьох днів вводили через шлунок суміш із бактеріальними штамами та молочною формулою. Тяжка патологія кишківника — руйнування ворсинок і крипт, запальна інфільтрація та порушення структури тканин — розвивалася лише після інфікування штамом, що виробляв дельта-токсин. У цих тварин також була вищою смертність і виявляли ушкодження мозку, включно з розширенням шлуночків та пошкодженням епендимних клітин.

Окреме введення очищеного дельта-токсину спричиняло дозозалежну загибель мишей, причому новонароджені тварини виявилися чутливішими. Токсин спричиняв ушкодження кишківника, мозку, нирок і легень, а також зміни показників згортання крові. У мозку тварин дослідники зафіксували крововиливи, набряк навколо шлуночків, дегенерацію нейронів, зниження мозкового кровотоку та порушення цілісності гематоенцефалічного бар’єра.

Для порівняння вчені протестували бета-токсин C. perfringens. Він спричиняв загибель тварин залежно від дози, однак за умов експерименту не викликав патології мозку. Автори розглядають дельта-токсин як ключовий фактор вірулентності, що може пояснювати частину випадків тяжкого НЕК.