Почему российский туберкулез является самым инфекционным?

Исследователи из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины, сотрудники лаборатории системной биологии МФТИ (Московский физико-технический институт), НИИ фтизиопульмонологии и Санкт-Петербургского Института Пастера, провели масштабный анализ белков и геномов штаммов микобактерии туберкулеза, которые распространены в России и странах бывшего Советского Союза, и обнаружили характеристики, которые обеспечивают возможное объяснение их эпидемиологического успеха. Отчет, подробно описывающий результаты, был опубликован в престижном журнале Scientific Reports, часть Nature Publishing Group.

Вплоть до 20-го века, туберкулез считался неизлечимым заболеванием и, несмотря на недавно разработанные методы излечения его на ранних стадиях, уровень смертности по-прежнему остается высоким. Есть 22 страны, включая Россию, в которых уровень инфекции в четыре раза больше, чем в остальном мире.

Важно отметить, что термин «туберкулез» охватывает широкий спектр штаммов бактерий, которые вызывают заболевание. Штаммы Пекинской семьи (этот генотип был впервые обнаружен в Пекине) широко распространены в России - каждый год около 150 000 человек инфицируются этим штаммом. Чтобы понять причину «успеха» этого штамма, ученые сравнили белки, продуцируемые Пекин B0/W148, с контрольным штаммом. Для того чтобы сделать это, отделенные бактериальные белки были ферментативно расщеплены на более мелкие фрагменты – пептиды, их масса и относительное изобилие были точно измерены с помощью масс-спектрометрии. После анализа собранных данных ученые узнали, какие белки и в каком количестве содержатся в каждом штамме.

Было установлено, что 266 белков в штаммах Пекин B0/W148 дифференцированно представлены в изобилии по сравнению с контрольным штаммом. 57 из них полностью отсутствовали в исследуемой группе, 17, наоборот, были уникальными для него, а другие отличались количественно.

Анализ функций, связанных с различными белками показал, что в штаммах Пекин B0/W148 имеется больше белков, производящих длинноцепочечные жирные кислоты и меньше белков, разрушающих их. Бактерии используют эти кислоты для производства миколиновых кислот, которые интегрируются в мембраны бактериальной клетки и делают ее восковой. Вот почему микобактерии могут выживать и даже размножаться в макрофагах (специальные человеческие клетки, которые уничтожают чужеродные вещества).

Обычно, если бактерия «съедена» макрофагами, она умирает. Тем не менее, штаммы микобактерий туберкулеза эволюционировали, чтобы размножаться в макрофагах, что дает им возможность скрываться от иммунной системы. Миколиновые кислоты не только защищают бактерии, но также играют важную роль в синтезе веществ, которые ингибируют макрофаги, чтобы они перестали бороться с болезнью. Особенности липидного обмена, которые были обнаружены, могут объяснить «успех» штаммов Пекин B0/W148 по отношению к другим микобактериям туберкулеза.

Источник: www.eurekalert.org 

Перевод: Фонд menZDRAV