Ученые объяснили, почему туберкулез в России наиболее заразен

Вплоть до ХХ века туберкулез считался неизлечимым заболеванием. Несмотря на то, что современная медицина научилась лечить туберкулез на ранних стадиях, смертность среди заболевших по-прежнему остается высокой. При этом в 22 странах, включая Россию, заболеваемость в 4 раза выше, чем в остальном мире. Необходимо понимать, что термин «туберкулез» подразумевает широкий спектр патогенных бактерий, вызывающих заболевание. В России наиболее распространены штаммы «пекинского» семейства (генотип Beijing, впервые обнаруженный в Пекине), которые каждый год поражают около 150 000 человек.

Исследователи из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины совместно с сотрудниками Лаборатории системной биологии МФТИ, НИИ фтизиопульмонологии и Санкт-Петербургского НИИ им. Пастера впервые провели крупномасштабный анализ туберкулезных микробактерий, распространенных на территории России и стран бывшего СССР, и выявили некоторые свойства, которые, возможно, объясняют столь высокую заболеваемость. Результаты их работы были опубликованы в престижном научном журнале Scientific Reports.

В ходе исследования ученые сравнивали белки, производимые бактериями Beijing B0/W148 с белками контрольной группы. Для этого их расщепляли на более мелкие фрагменты – пептиды, а затем оценивали их массу и относительную распространенность с помощью масс-спектрометрии.

Анализ собранных данных показал, сколько и каких белков содержится в каждом из штаммов. Обнаружилось, что бактерии Beijing B0/W148 отличаются от контрольной микробактерии туберкулеза на 266 белков. Из них 57 полностью отсутствуют в исследованной группе, а 17, напротив, характерны лишь для нее, в то время как другие отличаются по количеству.

Также исследования показали, что в штаммах Beijing B0/W148 содержится больше белков, вырабатывающих длинноцепочечные жирные кислоты и меньше белков, их уничтожающих . Бактерии используют эти кислоты для производства миколовой кислоты, которая проникает в мембрану бактериальных клеток и делает их воскообразными. Именно по этой причине микробактерия может выжить и даже размножиться в макрофагах – специальных клетках человека, предназначенных для уничтожения инородных объектов. Таким образом, благодаря этим белкам, Beijing B0/W148 обманывают иммунитет, успешно выживая при его атаке.

В нормальных условиях, если бактерия «съедается» макрофагами, то она погибает. Однако микробактерии туберкулеза в ходе эволюции научились размножаться в макрофагах, и таким образом они «прячутся» от иммунной системы. Миколовые кислоты не только защищают бактерии, но и играют ключевую роль в синтезировании веществ, подавляющих макрофаги, чтобы они прекратили сражаться с болезнью. Особенности липидного обмена, которые были открыты в недавнем исследовании, могут объяснить столь успешное распространение штаммов Beijing B0/W148 по сравнению с другими микробактериями туберкулеза.