Klebsiella pneumoniae: условно-патогенный патоген, безвредный для одних, но вызывающий тяжелое заболевание у других

Klebsiella pneumoniae — это распространенный вид бактерий, который встречается в нашем организме и может даже прямо сейчас скрываться в вашем кишечнике, в ротовой или носовой полости. Но это также общеизвестный патоген, который может вызвать серьезные заболевания.

Это наиболее распространенная причина внутрибольничной пневмонии и вторая по частоте причина инфекций мочевыводящих путей во всем мире после кишечной палочки (E. coli). При инфицировании ран или попадании в кровоток K. pneumoniae может вызвать сепсис.

Так как же K. pneumoniae может безвредно сосуществовать среди остального микробиома у одних из нас, но вызывать заболевания у других? Понимание этого может стать ключом к предотвращению инфекций.

Ученые не совсем уверены, какая часть населения является носителем K. pneumoniae как часть нормального кишечного микробиома. Прошлые попытки имели весьма переменные результаты.

Например, в ходе одного исследования здоровых людей K. pneumoniae была обнаружена почти в 4% образцов стула. Тем не менее, другие исследования показывают, что K. pneumoniae заметно чаще встречается среди определенных групп, включая пациентов больниц, людей, живущих в странах с низким уровнем дохода, и, в частности, среди людей, которые путешествовали в Азию.

K. pneumoniae — это так называемый условно-патогенный микроорганизм. Это означает, что при попадании в кишечник, нос или рот в составе нормальной микробиоты K. pneumoniae не вызывает каких-либо проблем со здоровьем, за исключением случаев, когда иммунная система человека подвергается риску из-за инфекции или заболевания. Таким образом, наш микробиом может выступать в качестве резервуара K. pneumoniae, из которого он может распространиться на другие части организма и вызвать инфекцию.

Одно исследование 498 пациентов в Австралии показало, что половина инфекций была вызвана именно штаммом K. pneumoniae пациента, который уже жил в его кишечнике или горле.

Считается, что K. pneumoniae может распространяться из кишечника в другие части тела через медицинские приборы, такие как аппараты искусственной вентиляции легких. Этот тип транслокации из кишечника в легкие недавно наблюдался у других видов бактерий, вызывающих пневмонию, таких как Pseudomonas aeruginosa. Хирургические операции также могут сделать возможным распространение K. pneumoniae в места, где он может вызвать инфекцию.

Остановка распространения

К сожалению, у некоторых штаммов K. pneumoniae развился высокий уровень лекарственной устойчивости. Это означает, что некоторые препараты, которые когда-то использовались для лечения инфекций, вызванных K. pneumoniae, теперь больше не действуют.

Особое беспокойство вызывает тот факт, что некоторые штаммы K. pneumoniae развивают устойчивость к группе антибиотиков, называемых карбапенемами, которые обычно используются только в качестве крайней меры, когда другие антибиотики не помогают. И это становится все более распространенным среди населения.

Существует острая необходимость в разработке альтернатив антибиотикам, чтобы можно было предотвратить или излечить случаи лекарственно-устойчивой пневмонии. Исследования направлены на использование кишечного микробиома в качестве потенциального решения.

Поскольку носительство K. pneumoniae в кишечнике является известным фактором риска последующего инфицирования, одним из способов избежать этого может быть манипулирование микробиомом. Этого можно добиться, используя пробиотики, содержащие полезные виды бактерий, для ограничения распространения K. pneumoniae в кишечнике. Такое решение может быть особенно важным для людей в больницах или домах престарелых, где K. pneumoniae более распространена и риск инфицирования самый высокий.

Давно известно, что микробиом обеспечивает хозяину определенную степень естественной защиты от инфекции благодаря свойству, известному как устойчивость к колонизации. Это когда резидентные кишечные бактерии вытесняют поступающие виды, включая потенциальные патогены, и предотвращают их распространение в кишечнике.

Но микробиомы сильно различаются — и у некоторых людей больше защитных микробных сообществ, чем у других.

Учёные решили понять, почему некоторые кишечные сообщества могут противостоять росту вредных бактерий, а другие — нет. В лаборатории ученные объединили кишечные бактерии человека в сообщества, содержащие различное разнообразие и состав видов бактерий. Затем исследователи подвергли эти сообщества воздействию K. pneumoniae (а также других патогенов, таких как сальмонелла).

Ученые обнаружили, что разнообразные кишечные микробиомы сильнее защищают от колонизации K. pneumoniae. Исследователи показали, что эта защита обеспечивается за счет того, что резидентные кишечные бактерии используют питательные вещества, необходимые для роста вторгшихся патогенов. Это побудило ученых разработать способ прогнозирования комбинаций кишечных бактерий, которые могут противостоять росту нежелательных видов бактерий, таких как K. pneumoniae.

Исследователи все еще только начинают понимать роль, которую играют микробиом, когда дело касается нашего здоровья. Некоторые из этих микробов, например K. pneumoniae, могут быть одновременно вредными и безвредными. Изучение взаимодействий между членами микробиоты кишечника является важнейшей областью исследований для микробиологов, поскольку оно может привести к новым способам предотвращения или лечения инфекций.