Замаскированный сепсис

Спасти от сепсиса не всегда удается и в реанимации.
Фото РИА Новости

Гибель от сепсиса – заражения крови, когда существуют мощные лечебные средства, кажется нелепостью. Тем не менее он возникает достаточно часто, притом не в какой-нибудь Африке, а в известной хорошей медициной Германии. Как пишет Deutsche Welle, по последним данным, в ФРГ от сепсиса умирают ежегодно 60 тыс. человек – почти столько же, сколько от инфаркта миокарда, и гораздо больше, чем от рака груди или рака кишечника.

То, что называют заражением крови, – чрезвычайно опасный воспалительный процесс, протекающий не в одном органе, а охватывающий весь организм. Очень важно как можно быстрее распознать его. А это не так-то просто. Многие симптомы сепсиса могут наблюдаться и при других заболеваниях. Нужен лабораторный анализ, чтобы не только подтвердить диагноз, но и определить конкретного возбудителя заражения. Это занимает до 48 часов, потому что сепсис вызывают десятки различных инфекционных агентов. Такой срок может стать роковым.

Немецкие исследователи предложили новый метод анализа крови, позволяющий получать результаты гораздо быстрее. В пробирку помещают ферромагнитные наночастицы. «Пробирку нужно встряхивать, чтобы наночастицы минуту-другую поплавали в пробе крови, – рассказывает Дирк Кульмайер, научный сотрудник Института клеточной терапии и иммунологии в Лейпциге, – а потом с помощью магнита можно изолировать из крови магнитные частицы вместе с приставшими к ним микроорганизмами».

Сепсис могут вызывать три десятка видов бактерий и семь видов патогенных грибов. От природы они не ферромагнитны и сами по себе к магнитным частицам не притягиваются, поэтому используемые для анализа наночастицы оксидов железа подвергают обработке: наносят особое полимерное покрытие, а затем слой из специальных белковых молекул.

«Это могут быть, например, антитела, – объясняет Дирк Кульмайер, – связывающие разные микроорганизмы, способные вызвать сепсис, например, колибактерии или золотистый стафилококк». Ферромагнитные наночастицы вместе с налипшими на них микроорганизмами выуживают из пробы крови с помощью простого магнита и направляют в связанные между собой тонкими капиллярами миниатюрные реакционные камеры, размещенные на специальной пластиковой карточке размером с кредитку.

Здесь осуществляется так называемая полимеразная цепная реакция (ПЦР) – широко используемый в молекулярной биологии прием, который позволяет с помощью ферментов быстро размножить определенные фрагменты нуклеиновых кислот и тем самым значительно, в сотни тысяч и миллионы раз, повысить их концентрацию в пробе биологического материала. В данном случае ПЦР протекает непосредственно на ферромагнитных частицах. Те участки бактериальных, вирусных и грибковых нуклеиновых кислот, которые могут служить основой для идентификации инфекционного агента, связывают с ферромагнитными частицами и тут же эти участки амплифицируют (амплификация в генетике – увеличение числа копий ДНК). То есть из нескольких копий делают достаточное количество, которого хватит для лабораторного анализа.

Такой метод позволяет извлекать достаточное для диагностики количество наследственного материала даже тогда, когда в крови больного обнаруживается еще очень мало возбудителей, а значит, выявлять сепсис на очень ранней стадии. К тому же амплификация нуклеиновых кислот занимает от силы полчаса, в то время как традиционный метод диагностики сепсиса предполагает размножение патогенов в культуре на питательной среде – а это процесс медленный, он требует порой до двух суток.

По завершении полимеразной цепной реакции фрагменты нуклеиновых кислот направляются магнитом в последнюю миниатюрную камеру на карточке, где находится сенсорный микрочип. На этом чипе расположены стандартные фрагменты нуклеиновых кислот различных патогенов, способных вызывать сепсис. Здесь производится сравнение данной пробы с этим своего рода каталогом образцов, что и позволяет не только идентифицировать конкретного возбудителя, но и установить, обладает ли он резистентностью к тем или иным лекарственным препаратам.

Таким образом, новый анализ, занимающий около часа, сможет не только ускорить диагностику сепсиса, но и повысить точность и эффективность терапии.