Для защиты от золотистого стафилококка антитела класса IgM важнее, чем IgG

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) — один из наиболее распространенных возбудителей бактериальных инфекций, в том числе внутрибольничных. Несмотря на развитие медицины, пациенты со стафилококковой бактериемией все еще имеют высокий риск смерти от инфекции. Ситуация осложняется распространением устойчивых к антибиотикам штаммов, что повышает необходимость в разработке альтернативных методов терапии, таких как препараты антител. Ученые из Нидерландов показали, что уровень антител класса IgM, специфичных к одному из поверхностных антигенов S. aureus, критичен для устойчивости организма к инфекции.

Тейхоевые кислоты на поверхности клеточной стенки (WTA) служат основной мишенью антител к S. aureus. Существуют три гликотипа WTA, определяющиеся тем, какой из ферментов (TarM, TarS или TarP) проводит гликолизацию кислоты с N-ацетилглюкозамином. У всех штаммов S. aureus присутствует ген tarS и у около 40% также имеется ген tarM или tarP.

В первой части исследования ученые проанализировали репертуар специфичных к WTA S. aureus антител в плазме 31 здорового донора. У 29 (94%) участников был обнаружен IgM ответ на все три гликотипа WTA. IgG2 антитела, специфичные как минимум к двум гликотипам, были обнаружены у всех доноров, ко всем трем — у 94%. WTA-специфичные IgA, IgG1и IgG3 присутствовали в малых количествах примерно у половины доноров. Примечательно, что для IgM антител наблюдалась значительная корреляция между реактивностью на три гликотипа, в то время как IgG2 антитела демонстрировали кросс-реактивность только для TarS и TarP гликотипов.

Такие результаты навели ученых на мысль, что IgM антитела могут быть более эффективны против S. aureus, чем IgG2. И действительно — в in vitro исследованиях IgM более чем в 100 раз сильнее способствовали связыванию фактора комплемента C3b с поверхностью стафилококка, чем IgG2. Более того, присутствие поверхностного белка А (SpA) снижало эффективность IgG2, но не IgM антител. У мышей, пассивно иммунизированных IgM, наблюдалось меньше колониеобразующих единиц стафилококка в печени после инфекции, чем у иммунизированных IgG2.

В случае с золотистым стафилококком, опыты на животных моделях в большинстве случаев плохо транслируются на людей. По этой причине авторы также изучили данные об уровне антител в плазме 36 пациентов отделения интенсивной терапии с инфекцией S. aureus и 13 с инфекцией Streptococcus pyogenes. Их сравнили с ранее проанализированными здоровыми донорами. В то время как уровень WTA-специфичного IgG2 ответа был сопоставим между тремя группами, уровень WTA-специфичного IgM ответа был значительно снижен у пациентов с инфекцией S. aureus — у семи (19%) пациентов он вовсе не регистрировался. При этом у пациентов с инфекцией S. pyogenes уровень WTA-специфичного IgM ответа был сопоставим со здоровыми донорами. Уровень IgM ответа на белок CHIPS — другой фактор вирулентности S. aureus — у всех трех групп был одинаков.

Дальнейший анализ также показал, что у шести пациентов с инфекцией S. aureus, которые умерли в процессе лечения, были значимо меньшие уровни IgM антител, специфичных к TarS и TarM гликотипам, в сравнении с выздоровевшими пациентами. Ученые также проанализировали уровни антител до инфекции, хотя эти данные были доступны не для всех пациентов. Уровень WTA-специфичного IgM ответа был относительно постоянным (вплоть до трех лет до заболевания — максимально давний доступный образец). У части пациентов он был снижен, в том числе у троих, скончавшихся от инфекции. Такие результаты говорят о том, что уровень активности WTA-специфичных IgM антител может предсказать тяжесть протекания заболевания.

Наконец, in vitro исследования также показали, что у пациентов, умерших от инфекции, была снижена способность IgM антител связывать факторы комплемента C1q и C3b с поверхностью бактерий.

Таким образом, работа продемонстрировала ключевую роль WTA-специфичных IgM антител в формировании устойчивости организма к золотистому стафилококку. Дальнейшие исследования в этой области могут способствовать разработке новых препаратов и вакцин на основе антител.



Олигосахаридную вакцину против устойчивого к антибиотикам стафилококка испытали на животных