Российский туберкулез заразнее зарубежного: медики выяснили причину

Исследователи из ФНКЦ Физико-химической медицины совместно с сотрудниками Лаборатории системной биологии МФТИ, Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии и НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Пастера провели масштабный анализ белков и геномов штаммов туберкулезных бактерий, распространенных в России и странах бывшего СССР (за общим названием «туберкулез» скрывается множество разных штаммов микобактерий, вызывающих его).

В итоге ученые нашли особенности, объясняющие, почему эти патогены так успешно заселяют организмы людей, порождая настоящие эпидемии. В России господствующее положение занимают штаммы семейства Beijing — каждый год ими в РФ заражается до 150 тысяч человек.

Чтобы понять причину «успешности» этой разновидности туберкулеза, ученые сравнили совокупность белков, производимых штаммами Beijing B0/W148 с контрольным штаммом микобактерии. Для этого выделенные бактериальные белки при помощи ферментов расщепили на более короткие фрагменты — пептиды, и точно измерили массу и относительную распространенность этих пептидов с помощью масс-спектрометра.

Полученные данные указывали, какие белки содержится в каждом из штаммов и в каком количестве. Оказалось, что Beijing B0/W148 отличаются от контрольной микобактерии туберкулеза 266 белками. Причем 57 из них полностью отсутствуют в исследованной группе, а 17, наоборот, уникальны для нее, в то время как оставшиеся отличаются по количеству.

Ученым в первую очередь были интересны те белки, которыми штаммы отличаются. Анализ функций, которые выполняют различающиеся белки, показал, что в штаммах Beijing B0/W148 больше белков, ответственных за производство длинноцепочечных жирных кислот и меньше белков, разрушающих их. Поясним, что из этих кислот бактерия синтезирует миколовые кислоты, они встраиваются в стенку бактерий и делают ее воскообразной, благодаря чему микобактерии могут выживать и даже размножаться в макрофагах — специальных клетках организма человека, призванных уничтожать инородные «объекты».

То есть благодаря этим белкам Beijing B0/W148 обманывает иммунитет, успешно выживая при его нападках. Собственно, из-за этой своей особенности данный род бактерий и получил приставку «мико», что на латыни означает «воск». Обычно если макрофаг поглощает бактерию, она умирает. Однако микобактерии туберкулеза в ходе эволюции научились размножаться в макрофагах, прячась таким образом от иммунной системы.

Миколовые кислоты не только защищают бактерию, но и являются ключевым агентом в синтезе веществ, угнетающих макрофаг, из-за чего тот не борется с заболеванием. Возможно, именно обнаруженные особенности липидного обмена являются причиной успешности штаммов Beijing B0/W148 по отношению к другим туберкулезным микобактериям, делают вывод ученые в статье журнала Scientific Reports. Эти данные очень важны, так как в России распространяется устойчивая к антибиотикам форма туберкулеза. Ранее «Вести. Наука» рассказывали о том, чем могут помочь в спасении мира от туберкулеза любители видеоигр, а также гигантские крысы.