Биоплёнки Pseudomonas aeruginosa при муковисцидозе

Персистирование хронических лёгочных инфекций, вызванных Pseudomonas aeruginosa, у пациентов с муковисцидозом обусловлено ростом бактерий в составе биоплёнок — мукоидных штаммов, продуцирующих альгинат. Биоплёнка представляет собой структурированное сообщество бактерий, заключённых в самостоятельно вырабатываемый полимерный матрикс, состоящий из полисахаридов, белков и ДНК. В лёгких пациентов с муковисцидозом основным компонентом матрикса биоплёнки P. aeruginosa является полисахарид альгинат. Бактериальные биоплёнки вызывают хронические инфекции, поскольку отличаются повышенной толерантностью к антибиотикам и устойчивостью к фагоцитозу, а также к другим компонентам врождённой и адаптивной иммунной системы. В результате развивается выраженный антительный ответ, приводящий к хроническому воспалению, опосредованному иммунными комплексами, с преобладанием полиморфноядерных лейкоцитов. Именно хроническое воспаление в основном обусловливает повреждение лёгочной ткани при муковисцидозе. Рост биоплёнок в лёгких пациентов с муковисцидозом связан с повышенной частотой мутаций, замедленным ростом и адаптацией бактерий к условиям в лёгких и антибиотикотерапии. Низкая метаболическая активность бактерий и увеличение времени удвоения бактериальных клеток в лёгких пациентов с муковисцидозом обусловливают их толерантность к антибиотикам. Традиционные механизмы резистентности — хромосомная β-лактамаза, повышенная активность эффлюксных насосов и мутации мишеней антибиотиков у бактерий — также способствуют выживанию биоплёнок P. aeruginosa. Образование биоплёнок можно предотвратить ранней агрессивной антибиотикопрофилактикой или терапией; сформировавшиеся биоплёнки поддаются лечению длительной супрессивной терапией.