وصل المريض إلى المستشفى مع ما بدا أنه عدوى بكتيرية طاحونة. ولكن بعد ذلك ، أصبحت الأمور أكثر خطورة: أصيب المريض بعدوى "أكل اللحم" التي تتطلب في نهاية المطاف بتر الذراعين والساقين.
ما الذي تسبب في خروج العدوى عن السيطرة؟ اتضح أنه لم يكن عدوى بنوع واحد من البكتيريا ، بل هو مزيج من أربعة سلالات مختلفة من نفس النوع.
الآن ، يعرف العلماء بالضبط كيف تعمل هذه السلالات البكتيرية معًا لتقويض الأنسجة في الجسم ، كما جاء في دراسة جديدة. وقد يكون للنتائج تداعيات على علاج ما يسمى بالعدوى "متعددة الميكروبات".
في الحالة الأخيرة ، اكتشف الدكتور أشوك تشوبرا ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة في فرع جامعة تكساس الطبي وزملاؤه أربعة سلالات متميزة من نفس النوع البكتيري ، تُعرف باسم بكتيريا غازية قؤوبةفي المريض المصاب. معا ، شنت الميكروبات هجوما أكثر فتكا من أي سلالة فردية يمكن أن تدبرها وحدها.
تشير الدراسة التي نشرت في 11 نوفمبر في دورية Proceedings of the National Academy of Science ، إلى أن ثلاثة من السلالات البكتيرية تسمح للرابع بدخول مجرى الدم ووضع الفضلات في الأنسجة في جميع أنحاء الجسم. ألف هيدروفيلا هو سبب نادر للعدوى التي تأكل اللحم ، ولكن تشوبرا توقعت أن البكتيريا الأخرى التي تأكل اللحم ، مثل بكتريا قولونية، قد يستخدم أيضًا استراتيجية هجوم مماثلة. وقال ، ومع ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحوث لإظهار ذلك.
وقال تشوبرا "يمكن أن يكون لديهم سموم مختلفة ... ولكن قد يكون لديهم" حديث متقاطع "مماثل بين سلالات مختلفة. "في نهاية المطاف ، أرى أن هذا له آثار أوسع نطاقا في الإعدادات السريرية."
ميكروبات متعددة
عندما تم إدخال المريض المصاب إلى المستشفى ، استخدم الأطباء التشخيص التقليدي لتحديد العامل المُسبب للمرض. حددوا هيدروفيلا ، الميكروب الموجود عادة في المياه العذبة والبيئات المالحة ، من البحيرات إلى الأنهار إلى مياه الشرب ، وفقًا للموقع المرجعي السريري UpToDate. عند تناولها ، قد تسبب الجراثيم الإسهال أو تصيب الأنسجة الرخوة في الجسم. لكن عندما ألف هيدروفيلا يدخل جرحًا مفتوحًا ، وقد يترتب على ذلك مرض مرعب يسمى "التهاب اللفافة الناخر".
تدخل العدوى النادرة بسرعة وتقتل الأنسجة الضامة في جميع أنحاء الجسم ، مما يجعل الشخص المصاب عرضة لفشل الأعضاء والموت ، وفقًا للمنظمة الوطنية للاضطرابات النادرة. يجب معالجة عدوى أكل اللحم بسرعة بالمضادات الحيوية أو الجراحة ، كما كان الحال مع المريض في الدراسة الجديدة. في النهاية ، فقط البتر الرباعي يمكن أن ينقذ المريض من الميكروبات الهائجة.
لم يكشف التشخيص الأولي للمريض عن سبب حدوث هذا التحول المفاجئ والقاتل. أوضحت تشوبرا أن الاختبارات التشخيصية التقليدية تحدد الأنواع البكتيرية المختلفة بناءً على البروتينات والسموم التي تنتجها البكتيريا ، لذلك تم تفويت الفروق الدقيقة في الحالة في البداية. قال: "لكن إذا كنت على مستوى الحمض النووي ... إنها قصة مختلفة تمامًا".
في دراستين سابقتين ، عزل تشوبرا وشركاؤه عينات بكتيرية من المريض وحللوا جميع المواد الوراثية الموجودة داخل الميكروبات. كشف التحليل عن السلالات البكتيرية الأربعة المميزة ، المشار إليها بـ NF1 حتى 4 ، والتي تسببت معًا في الإصابة بالعدوى شبه المميتة. ولكن بشكل ملحوظ ، عند العمل في عزلة ، لم تسبب أي من السلالات الأربعة عدوى مميتة في نماذج الفأر. لمعرفة كيفية تفاعل الميكروبات لتسبب عدوى خطيرة ، قام المؤلفون بتعديل الحمض النووي لسلالات البكتيريا ونماذج الفئران المصابة بسلالات متعددة في وقت واحد. من خلال تغيير الحمض النووي للجراثيم ، يمكن للعلماء استبدال ترسانة تقتل الأنسجة لكل منهما وتحديد الأسلحة التي تجعل العدوى المختلطة مميتة للغاية.
وقال تشوبرا تبين أن كل سلالة بكتيرية لديها "ترسانات مختلفة للتأثير على المضيف".
تحتوي ثلاثة من السلالات الأربعة ، NF2 حتى NF4 ، على تعليمات وراثية لإنتاج سم يسمى exotoxin A ، أو ExoA ، والذي يمنع الخلايا المصابة من بناء بروتينات جديدة. من تلقاء نفسها ، لا تزال هذه السلالات الثلاثة تكسر أنسجة العضلات وتصل إلى مجرى الدم ، ولكن الجهاز المناعي يزيل بسرعة العامل الممرض من الجسم.
في المقابل ، تبدو السلالات الأربعة الأخرى ، NF1 ، أقل عرضة للهجوم المناعي ، لكنها لا تستطيع أن تصنع ExoA الخاص بها. عند العمل بمفرده ، يظل الميكروب معزولًا إلى حد كبير بالقرب من موقع الإصابة ، مسدودًا بجدران أنسجة العضلات. هنا يأتي دور العمل الجماعي البكتيري. عندما سلالات متعددة من ألف هيدروفيلا تصيب الجسم ، تمزق السلالات المنتجة لـ ExoA الحواجز العضلية ، مما يسمح لـ NF1 بالانتقال إلى هياج "أكل اللحم".
ومن المثير للاهتمام ، أن السلالات الثلاثة الأخرى تبقى بالقرب من موقع الإصابة ، في حين أن NF1 يأخذ زمام المبادرة ويتدفق خلال مجرى الدم. وجد الباحثون أن NF1 ينتج بالفعل مادة سامة فريدة لا تقتل فقط الأنسجة في الجسم ، ولكن أيضًا سلالات أخرى ألف هيدروفيلا؛ سلالة NF1 نفسها تحمل الترياق لسمها محلية الصنع.
تشخيصات أفضل؟
وقال تشوبرا إن النتائج الجديدة قد يكون لها آثار في البحث عن أدوات تشخيص ميكروبية جديدة. وقال إنه عندما يفكر الأطباء في العدوى المختلطة ، فإنهم يفكرون بشكل عام في العدوى التي يسببها نوعان أو أكثر من أنواع البكتيريا المتميزة. لكن الحالة الحالية تظهر أن سلالات مختلفة من نفس النوع يمكن أن تتجمع أيضًا لتسبب المرض ، وقد تكون كل سلالة عرضة للعلاج بمضادات حيوية مختلفة.
وقالت الكاتبة المشاركة ريتا كولويل ، عالمة الأحياء الدقيقة بجامعة ميريلاند ، في بيان "عندما نتعامل مع مضاد حيوي معين ، فإننا نزيل كائنًا خارج الجسم". "ولكن إذا كان هناك كائن حي آخر يشارك في العدوى وهو أيضًا مُمْرِض ، فإن أي علاج بالمضادات الحيوية لا يستهدف أيضًا هذا الكائن الحي قد يكون مجرد تطهير لتنمو مثل الجنون".
على الرغم من أنه نادرًا ما يستخدم لتشخيص العدوى اليوم ، إلا أن الأدوات الجينية يمكن أن تثبت يومًا ما أنها مفيدة في وصف العدوى البكتيرية المعقدة التي تسببها أكثر من سلالة من البكتيريا ، كما قال تشوبرا.
ولكن لا يتفق الجميع مع هذا التنبؤ.
وقال الدكتور أميش أدالجا ، الطبيب وخبير الأمراض المعدية في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور ، الذي لم يشارك في الدراسة ، لـ Live Science: "هل أعتقد أنه سيغير العلاج السريري لالتهاب اللفافة الناخر؟ ليس بالضرورة".
قال أدالجا ، بما أن التهاب اللفافة الناخر يعمل بسرعة كبيرة ، وبحلول الوقت الذي يحدد فيه الأطباء كل سلالة تسبب العدوى ، فقد يكون "قد فات الأوان لإحداث فرق". يمكن أن يساعد تحديد سلالات مختلفة في توجيه علاج أكثر اعتدالًا ألف هيدروفيلا وقال إن العدوى ، حيث قد تؤدي مجموعة معينة من البكتيريا إلى تفاقم النتيجة. ولكن كما هو الحال ، لا يمكن رصد تلك السلالات إلا باستخدام "أدوات وراثية متطورة" لا توجد عادة في الإعدادات السريرية.
وقال أداليا إن البحث لا يزال يوضح الطرق التي يمكن من خلالها أن تتحد سلالات بكتيرية متعددة لتنتشر داخل الجسم وتسبب الخراب. وأضاف أنه سيكون من المثير للاهتمام التحقيق فيما إذا كانت البكتيريا الأكثر شيوعا تستخدم نفس الاستراتيجيات لنشر العدوى في الجسم.
