60-летний сотрудник лаборатории в Чикаго обратился в клинику с жалобами на ломоту в теле, лихорадку и кашель, который не проходил три дня. Врачи предположили обычную респираторную инфекцию, например грипп, и направили его в отделение неотложной помощи. Однако мужчина отказался от дальнейшего обследования и ушел домой.
Через три дня его состояние резко ухудшилось: появилась одышка, уровень кислорода в крови упал до критических значений. Медики экстренно госпитализировали пациента, но, несмотря на кислородную терапию и три сильных антибиотика, он скончался от остановки сердца всего через час после подключения к аппарату ИВЛ.
Как «безвредный» штамм убил ученого
Посмертный анализ крови выявил бактерии Yersinia pestis — возбудителя бубонной чумы. Но это был не обычный патогенный штамм, а ослабленная лабораторная версия, считавшаяся безопасной для человека. CDC (Центры по контролю и профилактике заболеваний США) даже не включали ее в список угроз для сотрудников лабораторий.
«Это первый зарегистрированный случай, когда ослабленный штамм чумной палочки вызвал смертельную инфекцию у человека».
Главная особенность лабораторного штамма — отсутствие гена, отвечающего за усвоение железа. Без этого элемента бактерии не могут размножаться. Однако у погибшего ученого обнаружили наследственный гемохроматоз — заболевание, при котором в крови накапливается в 3–13 раз больше железа, чем у здоровых людей. Избыток металла «компенсировал» дефект бактерий, позволив им выжить и атаковать организм.
Почему стандартные меры безопасности не сработали
Расследование CDC показало, что в лаборатории соблюдались все протоколы биобезопасности. Коллеги умершего не заразились, хотя и получили профилактическую дозу антибиотиков. Единственное нарушение — ученый иногда работал без перчаток.
- 1 случай на 300 — частота гемохроматоза у людей европейского происхождения.
- 1 случай на 25 000 — среди афроамериканцев.
Эксперименты на мышах подтвердили: штамм не мутировал и не стал опаснее. Грызуны, зараженные бактериями из крови пациента, выжили. Это доказывает, что трагедия произошла из-за уникальной комбинации факторов: ослабленный штамм + аномально высокий уровень железа в крови.
Три других случая, когда железо сыграло роковую роль
После этого инцидента зафиксированы как минимум три случая сепсиса у людей с гемохроматозом, вызванного бактерией Yersinia enterocolitica. У здоровых людей она провоцирует лишь легкое расстройство кишечника, но при избытке железа превращается в смертельную угрозу.
- Пациент с гемохроматозом — сепсис и множественные абсцессы печени.
- Женщина 45 лет — тяжелая инфекция крови после контакта с сырым мясом.
- Мужчина 62 лет — молниеносный сепсис с летальным исходом.
Выводы для науки и медицины
Этот случай заставил пересмотреть подходы к биобезопасности. Даже ослабленные штаммы могут быть опасны для людей с редкими генетическими особенностями. CDC ужесточил правила работы с Yersinia pestis, а врачам рекомендовано проверять пациентов с необъяснимыми инфекциями на гемохроматоз.
Ученые также изучают, как избыток железа влияет на другие «безобидные» бактерии. Возможно, в группе риска — пациенты с хроническими заболеваниями печени и частыми переливаниями крови.