Всплеск заболеваемости менингитом в Англии может быть связан со штаммом, содержащим неизвестные гены

Согласно выводам авторов недавнего исследования, вспышка тяжелой менингококковой инфекции, зафиксированная в графстве Кент, возможно, явилась следствием появления нового варианта Neisseria meningitidis. Предполагается, что этот вариант приобрел фрагменты ДНК от других нейссерий, обычно населяющих носоглотку. В случае подтверждения этой гипотезы экспериментальным путем, это продемонстрирует, что появление новых штаммов менингококка может быть обусловлено не только мутациями и другими изменениями в собственном геноме бактерии, но и горизонтальным переносом генетического материала от других микроорганизмов, присутствующих в носоглотке. Подобный механизм может стать причиной возникновения высокоинвазивных вариантов, способных вызывать локальные вспышки заболевания.

В начале марта 2026 года на территории английского графства Кент произошла была отмечена вспышка менингококковой инфекции – острого и потенциально смертельно опасного инфекционного заболевания, которое может провоцировать серьезные осложнения. В общей сложности медиками было зарегистрировано 21 случай заражения. Преимущественно заболевшие представляли собой студентов высших учебных заведений, посещавших ночной клуб Chemistry в Кентербери. Все пациенты были госпитализированы; девяти из них потребовалась интенсивная терапия, двое скончались.

Согласно информации, предоставленной Агентством по безопасности здравоохранения Великобритании (UKHSA), зафиксировано в общей сложности 21 случай были связаныс менингококком серогруппы B (MenB). Вызывающим агентом выступила бактерия Neisseria meningitidis(Neisseria meningitidis), бактерии, которая обычно присутствует в носоглотке без проявления каких-либо симптомов, однако в исключительных обстоятельствах может попасть в кровоток и спровоцировать серьезные инвазивные инфекции, такие как менингит или сепсис. Механизмы, обуславливающие подобное проникновение, зависят от совокупности факторов, включая характеристики самого микроорганизма и состояние иммунной системы человека.

Читать также:  Употребление корейского салата связано со снижением риска ожирения.

Для Соединенного Королевства темпы распространения эпидемической вспышки менингококковой инфекции оказались аномальными. Как правило, подобные вспышки разворачиваются в период от двух до трех недель, при этом лишь небольшое количество случаев приводит к госпитализации. В графстве Кент за первые 48 часов медицинские работники выявили 15 эпизодов заболевания, что вызвало обеспокоенность специалистов.

Несмотря на то, что менингококк часто присутствует в организме человека, не всегда вызывая негативные последствия, определенные генетические мутации могут сделать его весьма опасным. В частности, бактерия может приобрести способность проникать в кровоток и провоцировать инвазивную менингококовую инфекцию.

Особый интерес представляет штамм из Кента, относящийся к серогруппе MenB и характеризующийся субтипом P1.12-1,16-183. Этот вариант был впервые обнаружен в Англии в 2020 году и уже ранее идентифицировался у людей, перенесших инвазивную менингококовую инфекцию – в 2023 году у двух заболевших, а также в 2025 и 2026 годах во время небольших вспышек.

Британская научная группа во главе с Мартином Мейденом (Martin MaidenИсследователи из Оксфордского университета предприняли попытку выяснить причину того, почему именно штамм, ассоциированный с кентской вспышкой, за короткий период времени привел к значительному увеличению числа тяжелых случаев заболевания. При этом генетически схожие варианты уже несколько лет регистрировались у пациентов с инвазивной менингококковой инфекцией, однако не вызывали подобных масштабных вспышек.

Для получения ответа на этот вопрос Мейден и его коллеги провели геномное исследование. В рамках работы были отобраны образцы крови шести заболевших, включая двоих умерших пациентов, после чего выделенные штаммы были сопоставлены. Анализ показал практически полную идентичность штаммов – различия в основных участках генома составили менее двух, что указывает на единый источник заражения и позволяет связать зарегистрированные случаи с одним исходным вариантом возбудителя.

Читать также:  После тренировок с отбиванием мяча головой у молодых футболистов снизились результаты когнитивных тестов.

Последующий анализ показал, что геном варианта, выделенного в Кенте, отличается от геномов двух его ближайших родственников – штаммов, идентифицированных у пациентов в Англии в 2022 и 2023 годах – по результатам сравнения, которое выявило различия в 92 генах. Некоторые из этих изменений стали результатом горизонтального переноса генов, при котором бактерия получает генетический материал от другой бактерии, а не наследует его от родительской линии.

Генетическая информация у бактерий может передаваться не только по наследству от родителей, но и посредством обмена с другими микроорганизмами – процесс, известный как горизонтальный перенос генов. У нейссерий естественная трансформация является одним из механизмов этого процесса: бактерия поглощает свободную ДНК из окружающей среды, которая впоследствии может быть интегрирована в ее собственный геном. Данный обмен генетическим материалом предоставил менингококку ряд преимуществ в Кенте.

Приобретенные гены повысили эффективность извлечения железа бактерией непосредственно из крови, что является необходимым ресурсом для ее развития и увеличения популяции. Скорость роста и размножения микроорганизма напрямую зависит от количества получаемого железа из кровяного бассейна.

В числе прочих изменений были зафиксированы модификации пили – тонких нитевидных выростов на поверхности бактериальной клетки. Эти структуры играют роль в взаимодействии менингококка с окружающей средой и клетками организма-хозяина, а также участвуют в поглощении свободной ДНК посредством естественной трансформации. Исследователи обнаружили изменения в генах, ответственных за формирование этих структур, которые могли повлиять на взаимодействие бактерии с другими клетками и ее окружением.

Читать также:  Новые исследования о влиянии мяса на продолжительность жизни

Благодаря этим свойствам менингококку удалось повысить устойчивость к иммунной системе. Нейтрофилы – основной тип белых кровяных клеток, обеспечивающих защиту организма от бактерий и грибков, обычно захватывают и уничтожают микроорганизмы поодиночке. Однако при формировании плотных скоплений менингококки затрудняют для иммунных клеток эффективную борьбу с ними, что обеспечивает новому штамму дополнительную защиту.

Тем не менее, распространение инфекции было прервано достаточно скоротечно. Пациенты с выраженными симптомами заболевания нуждались в стационарной помощи или оставались на домашнем лечении, что ограничивало их взаимодействие с другими людьми и снижало риск дальнейшего переноса возбудителя.

Развилась парадоксальная ситуация: бактерия демонстрировала высокую передатоспособность при близком контакте, но тяжелое течение заболевания препятствовало ее дальнейшему распространению. Специалисты до сих пор не установили точный момент появления всех опасных мутаций. Предполагается, что они накапливались в течение определенного времени, а ключевую роль сыграли интенсивные социальные взаимодействия.

Если оценки группы Мейдена соответствуют действительности, то формируется любопытная картина: относительно безопасная бактерия может передавать отдельные гены менингококку. В благоприятных условиях эти гены способны укрепить устойчивость возбудителя к иммунным защитным механизмам и ускорить его репродуктивный цикл в организме.

Выводы исследователей представлены на сайте архива препринтов по биологии bioRxiv.org.