Причина высокой встречаемости гидроцефалии в Уганде — бактерии рода Paenibacillus

Инфекции новорожденных, особенно сепсис и менингит, представляют собой серьезную угрозу, становясь причиной смерти и морбидности. При сепсисе часто подозревают присутствие еще и менингита, но спинномозговую жидкость для проверки отбирают не всегда. Иногда у детей, переживших сепсис с подозрением на менингит, развивается гидроцефалия. Постинфекционная гидроцефалия составляет большой процент всех гидроцефалий в странах с низким и средним уровнем доходов. Так, в Уганде этот показатель составляет 60%, при этом треть детей погибает, а треть выживших страдает от нарушений развития нервной системы. Так как постинфекционная гидроцефалия обычно развивается через 1,3 месяца после инфекции, микробиологические культуры уже редко могут помочь идентифицировать патоген.

В Уганде регистрируют около 4000 новых случаев гидроцефалий в год. Причина часто оставалась неизвестной. На это влияют несколько факторов. Так, для Уганды характерны проблемы с электроэнергией, что мешает хранению замороженных образцов. Также у детей трудно отобрать достаточно крови для анализа на бактерии, а секвенирование долгое время не было доступно. В 2020 году все же был идентифицирован патоген, ставший причиной гидроцефалий в ряде случаев, — Paenibacillus thiaminolyticus. Но оставалось неизвестным, как часто именно он вызывает инфекции у новорожденных. В новой работе международная группа исследователей подтвердила, что Paenibacillus spp. действительно является частой причиной постинфекционной гидроцефалии в Уганде, но не родильной горячки. Случай заражения Paenibacillus spp. происходили недалеко друг от друга, что соотносится с гипотезой о нахождении источника инфекции в окружающей среде.

В исследовании приняли участие три когорты: пары мать-ребенок без родильной горячки и с ней, новорожденные дети с сепсисом и младенцы с гидроцефалией без истории сепсиса или менингита или с ней. В первой когорте во время родов у матерей отбирали образцы крови и мазки из влагалища, после родов — образцы пуповинной крови и плаценты. Во второй когорте отбирали образцы крови и спинномозговой жидкости. В третьей когорте образцы спинномозговой жидкости отбирали во время операции. Во всех образцах Paenibacillus spp. обнаруживали с помощью количественной ПЦР. В третьей когорте также секвенировали 16S рРНК.

Всего в исследовании приняли участие 400 младенцев с гидроцефалией, в 209 (52%) случаев причиной была инфекция. У младенцев с постинфекционной гидроцефалией чаще всего обнаруживались бактерии рода Paenibacillus и Cutibacterium, реже — Mycobacterium, Staphylococcus и Streptococcus. У остальных младенцев состав был схожим, однако Paenibacillus spp. преобладали у младенцев с постинфекционной гидроцефалией, но не у остальных младенцев. На уровне вида преобладали Paenibacillus popilliae и P. thiaminolyticus.

Всего Paenibacillus spp. обнаруживали в 44% случаев постинфекционной гидроцефалии и в 2% случаев непостинфекционной гидроцефалии. В 41% случаев инфекционной гидроцефалии выявлялась бактерия P. thiaminolyticus. Географически случаи инфекционной гидроцефалии находились недалеко друг от друга.

Инфекции новорожденных иногда передаются от матерей. Чтобы проверить эту возможность, авторы проанализировали образцы крови и вагинальные мазки матерей в 99 парах мать-ребенок. Paenibacillus spp. или P. thiaminolyticus не были обнаружены в образцах с помощью количественной ПЦР.

P. thiaminolyticus также искали в образцах крови и спинномозговой жидкости 800 новорожденных с сепсисом. Кровь отбирали у 94% (751 из 800) новорожденных, а спинномозговую жидкость — у 79% (631 из 800). Paenibacillus spp. или P. thiaminolyticus обнаружили у 6% (37 из 631) новорожденных с сепсисом в крови или спинномозговой жидкости. У 11 (1%) из 800 новорожденных с сепсисом развилась постинфекционная гидроцефалия.

Авторы привели примеры двух клинических случаев, когда Paenibacillus spp. стала причиной инфекции, а также постинфекционной гидроцефалии.

Таким образом, в 44% случаев постинфекционной гидроцефалии причиной была бактерия рода Paenibacillus. Причем бактерия не передавалась вертикально от матерей. Этот патоген обнаруживался в 6% у новорожденных с сепсисом. Географическая кластеризация случаев позволяет заподозрить, что важную роль играют риски окружающей среды. P. thiaminolyticus — факультативный анаэроб, который сложно культивировать. Тем не менее авторы выделили три изолята. Также они ищут источник инфекции в природе и в культурных практиках ухода за младенцами местного населения.

Применение антибиотиков способствует развитию сепсиса у недоношенных детей