Ученые выяснили, как бактерии, обитающие в полости рта, прячутся в стенках артерий, оставаясь незамеченными до тех пор, пока не спровоцируют воспаление, которое может привести к разрыву бляшек.
В бляшках была обнаружена бактериальная ДНК из полости рта, дыхательных путей, кишечника и кожи. Её наличие указывает на то, что хроническое воспаление играет ключевую роль в развитии атеросклероза. В недавнем исследовании, опубликованном в Журнале Американской кардиологической ассоциации, рассматривается роль хронического воспаления бляшек, вызванного бактериями, и иммунного ответа на них в развитии атеросклероза.
Введение
Атеросклероз — это хроническое субклиническое воспаление, вызванное окислением липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), которые откладываются в эндотелиальных клетках коронарных артерий, образуя атерому. Это отложение, а также его прогрессирование и последующий разрыв вызваны воспалением.
Предыдущие исследования показали, что врождённая иммунная система распознаёт окисленные ЛПНП с помощью рецепторов распознавания образов, таких как Toll-подобные рецепторы (TLR). Основным местом распознавания в окисленных ЛПНП является фосфохолин, который также присутствует во многих бактериях, таких как Streptococcus pneumoniae.
Иммунные реакции на бактериальные инфекции и воспалительные молекулы, способствующие развитию атеромы, схожи. Например, рецепторы TLR2 и TLR4 являются важными элементами молекулярного паттерна, ассоциированного с патогеном, который обеспечивает иммунное распознавание многих бактерий. Они также присутствуют в различных структурах организма, таких как окисленные ЛПНП, и активируют провоспалительные сигнальные пути.
В связи с этим возникает вопрос о том, связано ли образование зубного налёта с инфекцией. Почти 50 лет назад наличие хламидий и стоматологических инфекций у пациентов с заболеваниями сердца послужило поводом для выдвижения гипотезы об инфекции. Однако, несмотря на несколько многообещающих результатов, полученных в основном в ходе небольших исследований, большинство испытаний антибиотиков, проведённых в тот период, не показали защиты от повторных сердечно-сосудистых заболеваний.
Другая возможная причина заключается в том, что бактерии, образующие биоплёнку, вызывают хроническое воспаление, которое не может активировать врождённый иммунитет. Биоплёнка также обеспечивает устойчивость к антибиотикам, что, возможно, объясняет отсутствие эффекта от их применения. Какие-то неизвестные факторы могут активировать спящую биоплёнку, в результате чего вирулентные бактерии разрушают защитный слой и проникают в атерому, вызывая инфекцию.
Целью текущего исследования было найти доказательства этой гипотезы. Ранее авторы сообщали об обнаружении стрептококков группы viridans в различных местах тромбоза сосудов, в том числе у пациентов с инфарктом, тромбозом глубоких вен и острым ишемическим инсультом.
Стрептококки группы Viridans
Стрептококки группы viridans — это безвредные комменсалы полости рта. Они способствуют образованию зубного налёта (биоплёнки в полости рта) и чаще всего обнаруживаются в крови после стоматологических процедур. Кроме того, это наиболее распространённые микроорганизмы, выделяемые при инфекционном эндокардите — хронической бактериальной инфекции внутренней оболочки сердца, связанной с биопленкой.
Однако они могут быть просто маркерами воспаления. Или же они могут просто прикрепляться к шероховатой поверхности бляшки, проходя через кровоток. В таком случае происходит активация иммунитета, и микробы присутствуют не только в атеромах.
В здоровой артерии факторы комплемента покрывают бактерии, позволяя макрофагам атаковать их. С другой стороны, при развитии гипоксии внутри растущей атеромы начинают образовываться новые сосуды. Они переносят бактерии из крови непосредственно в атерому. Бактерии могут попадать в кровоток и некоторое время циркулировать в нём во время стоматологических процедур. Действительно, у людей, умерших от внезапной остановки сердца, часто были проблемы с зубами.
Об исследовании
Исследователи изучили коронарные бляшки у 121 человека, умершего внезапной смертью, в рамках исследования внезапной смерти в Тампере (TSDS) в Финляндии. Дополнительные образцы были взяты во время эндартерэктомии, проведённой у 96 пациентов. Были использованы количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени (RT-qPCR), иммуногистохимия и полногеномный анализ экспрессии, а также изучены сигнальные пути, активируемые бактериями.
Результаты исследования
Бактерии были обнаружены в 65 % бляшек, выявленных с помощью метода TSDS, и в 58 % образцов, взятых при эндартерэктомии. В обеих группах наиболее распространённым был стрептококк oral viridans, который присутствовал в 42 % коронарных бляшек и в 43 % образцов, взятых при эндартерэктомии.
Затем исследователи использовали иммуногистохимический метод с антителами к стрептококкам группы viridans, чтобы обнаружить бактериальные антигены в бляшках. Это подтвердило наличие бактерий, а не перекрёстную реактивность с окисленными липопротеинами низкой плотности. Они обнаружили иммунопозитивность к стрептококкам группы viridans в 60% и 53% образцов, взятых при трансартериальном стентировании и эндартерэктомии соответственно. Ученые предполагают, что и то и другое может играть роль в раннем развитии бляшки.
Появление стрептококка viridans было связано с тяжёлым атеросклерозом и смертью от ишемической болезни сердца.
Бета-гемолитические стрептококки против вирулентных стрептококков
Что самое интересное, стрептококки группы viridans колонизировали ядро и стенку атеромы, образовав биопленку. Это защитило их от распознавания макрофагами в ядре бляшки, в то время как рассеянные стрептококки в месте разрыва вызывали реакции врожденного и адаптивного иммунитета. Образование биопленки характерно для большинства хронических инфекций. Она содержит внеклеточные полимеры, которые маскируют структуры внешней бактериальной стенки от иммунных клеток.
В местах разрыва были обнаружены рассеянные стрептококки, которые активируют пути TLR, что может приводить к выработке цитокинов и матриксных металлопротеиназ (ММП), ослабляющих фиброзную оболочку. Ослабление и разрыв фиброзной оболочки имеют решающее значение при атеротромбозе.
Прогностическая ценность
Чем более развита или сложна бляшка, тем выше процент иммунопозитивности. Например, только 11 % сегментов артерий с минимальным образованием атеромы были положительными на антитела. Тем не менее при разрыве или тромбозе бляшек инфильтрация стрептококками группы viridans наблюдалась в 100 % случаев разрыва бляшек при вскрытии и в 75 % случаев при хирургическом вмешательстве.
«Эти данные свидетельствуют о том, что стрептококки группы viridans не являются случайными обитателями зубного налёта».
Наиболее распространённым сигнальным путём, активирующимся в таких случаях, был путь TLR2. В местах образования бляшек активировался как врождённый, так и адаптивный иммунитет. Полногеномный анализ экспрессии показал, что в образцах, взятых после эндартерэктомии, была повышена экспрессия путей распознавания бактерий.
Выводы
Исследование предполагает, что «переход от стабильной мягкойкоронарной атеромы с мягким ядром к уязвимойсклонной к разрыву коронарной бляшке, а также развитие симптоматической бляшки в периферической артерии могут быть вызваны хронической бактериальной инфекцией в форме спящей биоплёнки».
Это подтверждает роль воспаления в развитии вторичных сердечно-сосудистых заболеваний, как показало исследование CANTOS (Canakinumab Anti‐Inflammatory Thrombosis Outcomes Study). Эти результаты также могут стать новыми диагностическими и профилактическими ориентирами при лечении атеросклероза.
Дальнейшие исследования могут выявить потенциальную защитную роль короткого курса антибиотиков при остром инфаркте миокарда для предотвращения осложнений, вызванных инвазией вирулентных стрептококков в бляшки.
Ссылка на журнал:
- Карунен П. Дж., Песси Т., Карунен В. и др. (2025). Стрептококковая биоплёнка Viridans избегает иммунного обнаружения и способствует воспалению и разрыву атеросклеротических бляшек. Журнал Американской кардиологической ассоциации. doi: https://doi.org/10.1161/JAHA.125.041521. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/JAHA.125.041521
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся