Самата идея за коинфекция – паралелно заразяване на организма с няколко инфекции, изглежда елементарна и понятна.
Първата инфекция отслабва организма и облекчава процеса на заразяване за някакъв друг патоген.
Изследванията обаче показват, че взаимодействието много вируси, бактерии и гъбички е със синергичен характер.
Това означава, че поразявайки един и същ организъм, те усилват взаимно взаимодействието си и така представляват за болния по-изразена опасност.
Какви са взаимоотношенията на различни патогенни микроорганизми
Вируси и гъбички
През ноември 2020 г. учени от Университета на Вюрцбург са публикували резултати от изследване на коинфекция с цитомегаловируси – от семейството на херпес вирусите, и с гъбичката Aspergilus fumigatos.
Изследванията са се водели по метода на тройното секвениране на РНК. Според получените данни, двата патогена влияят на поведението един на друг, и ефектът от техните съвместни действия е един и същ, отколкото тези, които са действали сами.
Така цитомегаловирусът заглушава противъзпалителната активност на имунните клетки, предизвикано от действията на гъбичката аспергила.
Вирусът образува белтъци, сходни с цитокини, които потискат съзряването на имунните дендритни клетки, на свой ред активиращи Т-хелпърите – имунните клетки, които умеят да се борят с гъбичките.
Гъбичките аспергили потискат активацията на други Т-клетки на имунната система и не позволяват активация на противовирусни механизми на защита.
Интересно е, че това не е единственият случай на коинфекция на представители на семейството на херпес вирусите и патогенните гъбички.
През декември 2019 г. е публикувана статия на японски лекари, в която се описват случаи на коинфекция с вируса на варицела – същото семейство, които са провокатори на тази болест и на мехурчестия лишей, и гъбичка, която предизвиква тежка форма на пневмония.
Вируси и бактерии – механизми на взаимодействие
Проблемът на коинфекцията на вируси и бактерии отдавна интересува учените. Известно е, че респираторните вируси, особено грипните, повишават възприемчивостта към вторични бактериални инфекции.
Това се прави не само заради отслабване на заразения организъм. Съществува цяла съвкупност от механизми, които вирусите и бактериите използват, за да помогнат един на друг в усвояването на новите територии.
При извънболничните пневмонии вирусно-бактериалната коинфекция се открива в 27% от случаите. И по време на обострянето на хроничната обструктивна болест на белите дробове в 12-25% от случаите се откриват и патогенни вируси, и бактерии, което води до по-тежко протичане на болестта.
Както и в случая на взаимодействие на „вирус-гъбички” съвместната атака на вирусите и на гъбичките дава синергичен ефект.
Най-известният пример за вирусно-бактериална синергия е пандемията от испански грип 1918-1919. Причина за пандемията е вирусът H1N1. Както впоследствие става ясно, повечето смъртни случаи са свързани не с грипа, а са резултат от присъединяване към вирусната, на вторична бактериална инфекция, предизвикана от пневмокок или от златист стафилокок.
Как вирусите улесняват проникването на бактериите в клетката
Вирусите затрудняват изчистването на бактериите от организма
При норма в долните отдели на белите дробове постоянно се излагат на атаки на различни бактерии от околната среда и от горните дихателни пътища.
Обикновено всички тези инфекциозни агенти успешно се задържат в слузта, която образуват специалните подобни на чаши клетки, а самата слуз се извежда от организма в процеса на координирано движение на ресничките на епитела на дихателните пътища.
Ако в организма е започнала да се развива вирусна инфекция, образуването на слуз многократно нараства, за да се облекчи отстраняването на вирусни частици.
Твърде много слуз често води до обструкция /свиване/ на дихателните пътища и се възпрепятства нормалното движение на ресничките.
От това могат да се възползват бактериите, тъй като тяхното отстраняване няма да е толкова лесно, и получават шанс да проникнат в клетките на епитела на дихателните пътища.
Вирусите активират образуването на белтъци, които улесняват контакта на бактериите с клетката.
И тук сработват други механизми, които обезпечават синергията на бактериално-вирусното взаимодействие. Някои вируси активират усиленото образуване на белтъци-рецептори, които облекчават свързването на бактериите с клетките на заразения организъм и проникването вътре в тях.
Така заразяването с грипен вирус, риновирус, респираторно-синцитиален вирус и вирус на парагрип води до увеличаване на образуването на белтъка PARF- рецептор на фактора на активация на тромбоцитите.
Този белтък се използва за прикрепване към клетката на пневмококи и на хемофилус инфлуенце.
Неврамидазата на грипния вирус – този белтък, за който напомня буквата N в названието на щама на вируса, например, N1H1, може да активира белтъка на човешкия организъм – трансформиращ растежен фактор бета, който на свой ред отключва образуването на белтъци интергрини и фибронектини.
И това отново помага на бактериите – пневмокок, златист стафилокок и хемофилус инфлуенце – те с тяхна помощ ловко се прикрепват към клетките на епитела на дихателните пътища и го заразяват.
Вирусните белтъци стават входна врата за бактериите
Самите вирусни белтъци, които могат да се открият на повърхността на заразените клетки, могат да станат входни врати за бактериите. Именно така хемофилус инфлуенце, пневмококи и пневдоноумас аеругиноза използват белтъка на респираторно-синцитиалния вирус.
Другият белтък на грипния вирус хемоглутинин – буква Н, в названието на щама, се оказват в мембраната на заразените с вируса клетки, способстват за прикрепване и проникване вътре в клетките стрептококи.
Освен гореизброените способи, вирусите също влияят на образуването на имунните клетки и също могат да улесняват бактериалното заразяване. Но това е вече по-косвено взаимодействие.
Коинфекцията на вируса и бактериите при COVID-19
Въпросът за взаимодействието на коронавируса SARS-CoV-2 с бактериите изниква веднага, след като става ясно, че човечеството се е сблъскало с новата инфекция.
При оценка на опасността от тежки форми на COVID-19, масово се назначават антибиотици, още преди да се присъединят първите признаци на присъединяване на бактериална инфекция.
Този метод се прилага още от пролетта, първата фаза на пандемията, когато все още не бяха разработени протоколи за лечението на този тип заболяване.
И днес често антибиотиците влизат в пакета с лекарства, които получава болният от COVID-19 с препоръки за профилактичен прием.
Изследванията от тази година показват, че прекомерния страх от вирусно-бактериалната коинфекция може да струва на човечеството по-скъпо, отколкото внимателният контрол над ситуацията.
През август тази година бяха публикувани резултати от мета-анализ, проведен от учени от Университета на Нотингам. Общо в изследването били използвани данни за почти за почти 400 души с COVID-19.
При само 7% от хоспитализираните е установена бактериална инфекция – хемофилна бактерия, микоплазма, и при само 3% - други вируси, това били вирусите от тип А и респираторно-синцитиален вирус.
По данни от друго изследване, коинфекцията и вторичното заразяване с бактериална инфекция при COVID-19 като цяло се среща при не повече от 16% от заболелите.
Така коинфекцията вирус-бактерия при COVID-19 е не толкова често усложнение, за да се започва с прием на антибиотици без необходимост.
Случва се много по-рядко, отколкото след грип, макар и това познато ни сезонно заболяване преминава доста по-бързо, за няколко дни отшумява острият стадий, отколкото COVID-19.
Възможно е това да е свързано с факта, че бактериите много по-дълго се усъвършенстват в развитието на механизмите на синергично взаимодействие с грипния вирус, отколкото с пандемичен коронавирус.
Още повече, че се появиха данни, че опитите за избягване на коинфекции на бактерии със SARS-CoV-2 чрез профилактика на антибиотици може да доведе до вторично заразяване на болния с гъбички, борбата с които днес става все по-сложна и по-сложна.
Заключенията
- Вирусите и бактериите, които обитават около нас, вътре в нашия организъм и на кожата, са се научили да се използват взаимно, за да облекчат процеса на заразяване. Това означава, че рискът от коинфекция, вторично заразяване следва да се отчита.
- Още повече, че не трябва да се злоупотребява с антибиотици и с други лекарствени препарати, към които патогенните микроорганизми могат да формират резистентност.
- И накрая, познаването на механизмите за взаимодействие на вирусите, гъбичките и бактериите дава надежда за създаването на лекарства, които ефективно да противодействат, дори и на такива комбинирани атаки.
