Как иммунитет матери защищает ребенка от распространенной инфекции

Бактерия Escherichia coli распространена практически повсеместно, однако вызванная ею бактеремия встречается не так часто (10–100 на 100 000 человеко-лет в общей популяции). Не до конца понятно, какие факторы сдерживают развитие инфекции. Ранее было показано, что чувствительность к инфекции у новорожденных связана с нарушением вертикальной передачи природного анти-E. coli иммунитета. Но механизмы этой защиты изучены плохо. Исследователи из США и Австралии определяли антитела в сухих пятнах крови новорожденных и анализировали их роль в предотвращении инфекции.

Сначала авторы исследования провели опыты на мышах, которые несли непатогенный человеческий штамм E. coli Nissle 1917. Бактерия встречалась в желудочно-кишечном тракте, но не стерильных в норме органах — селезенке, печени и мозге. В сыворотке нарастало количество антител IgG к штамму E. coli, в основном IgG2b и IgG1.

На сыворотку этих мышей воздействовали клиническими изолятами E. coli, в первую очередь синвенс-типами 95, 69, 131 и 1193, возбудителями неонатального сепсиса. Была продемонстрирована значительная перекрестная реактивность, в сыворотке колонизированных мышей также происходила эффективная опсонизация.

Перекрестная реактивность сохранялась и при наличии мутаций в генах, кодирующих структуры на поверхности клеток, определяющие серотип, включая waaL, kpsD, fliC или rfaH. Важной мишенью естественных антител организма-хозяина являлся мембранный белок OmpA E. coli.

Мыши, колонизированные E. coli, чаше выживали после заражения вирулентными штаммами этой бактерии SCB61 или UTI89, бактериальная нагрузка была ниже. Нагрузка снижалась и при заражении Klebsiella pneumoniae, но не L. monocytogenes, S. aureus или C. albicans. Для такого вида защиты присутствие антител колонизированных мышей было необходимым условием.

Новорожденные мышата были намного более чувствительны к заражению UTI89, чем взрослые мыши. Однако если беременных самок колонизировать E. coli Nissle 1917, то их мышата будут более устойчивыми к инфекции. Для такой защиты тоже были необходимы естественные материнские антитела. Защита от инфекции передавалась вертикально и до рождения, и после, с материнским молоком.

В образцах крови матери на третьем триместре и пуповинной крови после рождения ребенка содержалось схожее количество IgG к E. coli. Также эффективно переносились IgG, специфичные к клиническим изолятам E. coli, вызывающим неонатальный сепсис, и OmpA. Естественные материнские антитела также передавались с молоком; они защищали новорожденных посредством опсонизации.

Авторы определяли анти-E. coli IgG в сухих пятнах крови детей с неонатальным сепсисом (n=100) и здоровых детей. У детей с сепсисом титры этих антител в сухих пятнах были на порядок ниже, чем средние титры контролей без инфекции. Если речь идет о IgG2, то титры были ниже в 40 раз и более. Антител к OmpA было меньше, а анти-E. coli опсонизирующая активность была ниже у детей с неонатальным сепсисом.

В будущем авторы планируют разработать скрининговый тест для выявления новорожденных с самым высоким риском развития тяжелой инфекции, вызванной E. coli, а в конечном итоге — безопасный для матерей пробиотик, который мог бы укрепить как их собственный иммунитет, так и иммунитет, передаваемый детям.

Повышенный риск смерти из-за тяжелых болезней новорожденных сохраняется до подросткового возраста