Dijagnostički problem: Naučnik dobio kugu od bakterije smatrane „nezaraznom“

Naučnik koji je radio na bakteriji koja uzrokuje kugu dobio je tu bolest uprkos radu sa oslabljenim sojevima koji se smatraju nezaraznim.

Pacijent, 60-godišnji muškarac koji je radio u laboratoriji u Čikagu, posetio je svog lekara nakon doživljavanja telesnih bolova, groznice i trodnevnog kašlja.

Preporučujemo

Misleći da je u pitanju respiratorna infekcija, poput gripa, lekar ga je uputio u urgentni centar. Međutim, čovek nije želeo dalje ispitivanje i otišao je kući.

Tri dana kasnije, postojeći simptomi nisu oslabili, a pojavile su se i teškoće u disanju. Pozvana je hitna pomoć i medicinski radnici su otkrili niske nivoe kiseonika u krvi pacijenta. Pošto su mu dali kiseonik putem maske, brzo su ga odvezli u urgentni centar.

Uprkos problemima sa disanjem, doktori nisu otkrili ništa nenormalno pomoću rendgenskog snimka pluća. Ispitujući uzorak krvi, otkrili su povećan nivo broja belih krvnih zrnaca, što je ukazivalo na infekciju. Takođe su viđene bakterije – nije se odmah znalo koja tačno vrsta, ali prisustvo bilo kojih bakterija u krvi ukazuje na ozbiljnu infekciju.

Administrirana su tri antibiotika, intravenski, radi tretiranja infekcije. Međutim, otežano disanje se pogoršalo nakon otprilike 12 sati, tako da je postavljena cev za disanje. Uprkos intervencijama, muškarac je sat vremena kasnije umro usled srčanog zastoja.

Nakon smrti pacijenta, kliničari su pokušali da otkriju koja je vrsta bakterija bila prisutna u njegovoj krvi. Tada su saznali da je radio u laboratoriji sa oslabljenim sojem bakterije Yersinia pestis, koja uzrokuje kugu.

Bolnica je upotrebila laboratorijsku tehniku za proizvodnju više kopija gena iz bakterija i zatim izvela DNK sekvenciranje radi utvrđivanja vrste i soja. Iako je oslabljena Yersinia pestis smatrana nezaraznom, nekako je zarazila pacijenta, potvrđeno je.

Pre ovog slučaja, ovaj oslabljeni soj bakterije koja izaziva kugu nije nikad prouzrokovao infekcije kod ljudi. Stoga Centar za kontrolu bolesti (CDC) nije smatrao da je opasno raditi s njim.

Oslabljenim bakterijama nedostaje važan gen za apsorpciju gvožđa, koje im je potrebno za proizvodnju energije i procese poput rasta i deobe ćelija. CDC je posebno potvrdio da je infekciju izazvao ovaj oslabljeni soj.

Zabrinuti da bi oslabljeni soj mogao biti opasniji nego što se mislilo, CDC i druga regulatorna tela ispitala su laboratoriju u kojoj je pacijent radio. Inspekcija nije otkrila znakove da su bezbednosni protokoli prekršeni i nije bilo prijavljenih infekcija kod drugih radnika, mada su svima dati antibiotici radi predostrožnosti.

Niko nije sa sigurnošću znao kako je pacijent bio izložen bakteriji, ali su njegove kolege primetile da nije uvek nosio laboratorijske rukavice dok je radio sa mikrobima.

Da bi se utvrdilo da li je oslabljeni soj evoluirao ili je bio izmenjen putem inženjeringa da uzrokuje bolest, CDC je izložio miševe ili soju od pacijenta ili originalnom oslabljenom soju iz laboratorijskih zaliha. Nijedan nije bio smrtonosan za glodare.

To je ukazivalo da je preminuli bio neobično osetljiv na bakterije. Iako je imao dijabetes tipa 1, koji može uticati na imunski sistem, doktori nisu smatrali da je to relevantno.

Autopsijom su otkriveni nenormalno visoki nivoi gvožđa u jetri pacijenta. Takođe je imao između tri do 13 puta više gvožđa u krvi nego prosečna osoba. DNK testiranje je pokazalo da je pacijent imao naslednu hemohromatozu, genetsko stanje kad telo apsorbuje previše gvožđa iz hrane. Stope ovog retkog poremećaja se razlikuju među populacijama; na primer, pogađa otprilike jednu od 300 osoba evopskog porekla i jednog od 25.000 Afroamerikanaca.

Autori izveštaja pretpostavljaju da je ova preterana količina gvožđa u čovekovoj krvi kompenzovala redukovan kapacitet za apsorpciju gvožđa kod oslabljenih bakterija. Drugačije rečeno, to je omogućilo mikrobima da dođu do dovoljno gvožđa i proizvedu energiju potrebnu za multiplikaciju i izazivanje infekcije.

Istraživači treba da se pridržavaju preporučenih biobezbednosnih mera kad rade sa bilo kojim živim bakterijskim kulturama, čak i oslabljenim sojevima, upozoreno je, pošto se ljudi mogu razlikovati u podložnosti biološkim agensima, uključujući bakterije kuge, usled genetskih odlika koje ne mogu uvek biti uzete u obzir prilikom procene bezbednosnog rizika.

Nakon tog slučaja su objavljena najmanje još tri izveštaja o ljudima sa naslednom hemohromatozom koji su razvili sepsu, opasnu imunsku reakciju, pošto su zaraženi drugom, uobičajenijom vrstom bakterije Yersinia. Ta vrsta, Y. enterocolitica, obično uzrokuje samo blage simptome kod ljudi sa normalnim nivoima gvožđa.

(Telegraf Nauka/Live Science)