Исследователи из ФНКЦ Физико-химической медицины совместно с сотрудниками лаборатории системной биологии Московского физико-технического института, Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии и НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера провели масштабный анализ белков и геномов штаммов туберкулезных бактерий, распространенных в России и странах бывшего СССР, и нашли особенности, способные объяснить их эпидемиологическую успешность. О результатах исследования сообщается в пресс-релизе МФТИ.
На данный момент в 22 странах, в число которых входит Российская Федерация, происходит в четыре раза больше заражений туберкулезом, чем во всем остальном мире. В России господствующее положение занимают штаммы семейства Beijing – каждый год ими здесь заражается до 150 тысяч человек. Чтобы понять причину “успешности” этой разновидности туберкулеза ученые сравнили совокупность белков, продуцируемых штаммами Beijing B0/W148 с контрольным штаммом микобактерии. Для этого выделенные бактериальные белки ферментативно расщепили на более короткие фрагменты – пептиды, и точно померили массу и относительную представленность этих пептидов с помощью масс-спектрометра. Полученные данные обработали и узнали, сколько и каких белков содержится в каждом из штаммов.
Оказалось, что Beijing B0/W148 отличаются от контрольной микобактерии туберкулеза представленностью 266 белков. Причем 57 из них полностью отсутствуют в исследуемой группе, 17 наоборот уникальны для нее, а оставшиеся отличаются количественно. Анализ функций, которые выполняют различающиеся белки, показал, что в штаммах Beijing B0/W148 больше белков, ответственных за производство длинно-цепочечных жирных кислот и меньше белков, разрушающих их. Из этих кислот бактерия синтезирует миколовые кислоты, которые 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.
Обычно если бактерию “съел” макрофаг, то она умирает. Однако микобактерии туберкулеза специально развивались для того, чтобы 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 объясняют успешность штаммов Beijing B0/W148 по отношению к другим туберкулезным микобактериям.
Статья с результатами исследования опубликована в научном журнале Scientific Reports.
