Похожие статьи
Туберкулез обычно протекает как легочное заболевание, но в 2% случаев в США он может развиваться и в костях. Скелеты некоторых египетских мумий 9 000-летней давности имеют признаки туберкулезной инфекции в костях — болезненного состояния, при котором кости выглядят так, как будто их грызли.
Поэтому было особенно загадочно, когда доктор Джейсон Стаут из Университета Дьюка столкнулся со вспышкой туберкулеза в округе Уэйк в середине 2000-х годов. Тогда инфекция распространилась за пределы легких у шести человек.
«Четыре из шести были в кости. Это гораздо больше, чем 2 процента», — поясняет ученый.
Индексный случай, первый человек в Роли, заболевший этим штаммом болезни, очевидно, заразился бактерией во Вьетнаме, но не чувствовал себя очень больным и работал примерно с 400 людьми на своем рабочем месте.
«Таким образом, это был длительный контакт на рабочем месте», — сказал Стаут, профессор медицины, который отследил и выявил семь последующих случаев заражения через отслеживание контактов и записи Департамента здравоохранения.
Все восемь человек прошли курс лечения антибиотиками, остальные сотрудники получили профилактическое лечение, после чего странная вспышка исчезла. Но тайна так и не была раскрыта.
В новом исследовании специалисты выяснили, как и почему именно эти бактерии туберкулеза настолько подвижны. Их результаты были опубликованы в журнале Cell.
«Некоторые инфекции имеют тенденцию распространяться в определенных местах. И всегда возникает вопрос: «Почему это происходит?». Штаммы туберкулеза, обнаруженные в Америке и Европе, по-видимому, чаще имеют бактерии, которые остаются в легких. Однако этот штамм был очень подвижным», — рассказывают ученые.
Команда Тобина под руководством Джозефа Саленса, Молли Суини и Гопината Вишванатана провела генетическое секвенирование клопа Рейли и обнаружила, что он наиболее похож на наследственный штамм из группы штаммов, называемых линией 1. В США встречаются более современные штаммы, линии 2, 3 и 4, но линия 1 все еще существует, особенно в Южной и Юго-Восточной Азии.
Микобактерия туберкулеза обычно поражает тип белых кровяных клеток, называемых макрофагами — высокоподвижными клетками, которые передвигаются в поисках захватчиков, а затем поглощают их. (Макрофаг на латыни означает «большой пожиратель».) Одним из инструментов, используемых патогенными бактериями, является набор уникальных химических сигналов — секретируемых факторов — для защиты от иммунной системы и указания своему хозяину-макрофагу, что делать.
Команда Тобина хотела выяснить разницу, которая позволяет макрофагам вируса округа Уэйк стать более подвижными и покинуть легкие.
Они сравнили генетические варианты 225 различных штаммов туберкулеза, сосредоточив внимание на генах выделяемых ими факторов. Обнаружен фактор секреции EsxM, который был активен у бактерий Рэли, но был инактивирован мутацией у современных штаммов.
Затем, в сотрудничестве с Крейгом Лоу, эволюционным биологом и доцентом кафедры молекулярной генетики и микробиологии Университета Дьюка, они проанализировали генетические последовательности 3236 различных штаммов туберкулеза и установили, что закономерность сохраняется: современные штаммы имеют подавленную версию фактора секреции EsxM.
«На протяжении нескольких тысяч штаммов это действительно совпадает. Они поддерживают его, и, очевидно, это эволюционно выгодно для них», — отмечают исследователи.
Чтобы доказать свою точку зрения, они поместили активные версии EsxM в безопасные, аттенуированные версии современных штаммов и наблюдали, как их макрофаги-хозяева стали более активными и подвижными в лабораторной чашке.
«Мы можем наблюдать эти изменения в форме и структуре макрофагов, которые становятся более мигрирующими», — сказал Тобин.
Они также уничтожили EsxM в штамме с унаследованной версией и снизили подвижность инфицированных макрофагов.
Тобин старался не преувеличивать свои выводы, но сказал, что широко распространенным современным штаммам туберкулеза, вероятно, выгодно оставаться в легких, поскольку они распространяются по воздуху при дыхании. Пребывание в легких, вероятно, даст им лучшую отправную точку.
Эксклюзивный перевод*
Фото: NIAID
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
