Медицина

Выяснен механизм возникновения вирулентности туберкулеза

Microbiology Society

Исследователи из Испании и Германии сымитировали в лаборатории механизм, позволяющий бактерии Mycobacterium tuberculosis блокировать иммунный ответ при заражении организма. Статья об этом принята к публикации в журнале Nature.

Туберкулез — это инфекционное заболевание с высоким уровнем смертности: он входит в первую десятку причин смерти во всем мире. Особенно часто заболевают им люди с ВИЧ и другими патологиями, затрагивающими иммунную систему. По данным ВОЗ, в 2017 году в мире туберкулезом заразились 10 миллионов человек, из них 1,6 миллиона умерли. Поскольку существующий подход к лечению используется в течение 40 лет, появляются новые устойчивые к антибиотикам штаммы болезни. Как следствие, необходимо разрабатывать новые способы борьбы с инфекцией. Для этого нужно иметь глубокое понимание механизмов, которые используют эти микроорганизмы, чтобы вызвать заболевание.

Иммунная система запускает сложный ответ на попадание M. tuberculosis. Для того чтобы преодолеть ее сопротивление, палочка Коха использует систему секреции — белковый комплекс, расположенный в ее мембране, — для введения определенных факторов вирулентности в клетки иммунной системы. Эти факторы парализуют защитную реакцию иммунных клеток, так что бактерии получают свободу действий, чтобы продолжать заражать организм.

До сих пор не были известны детали структуры и механизма функционирования системы секреции M. tuberculosis, которая получила название T7SS (система секреции типа VII). Ранее ученым удалось получить только структурную информацию очень низкого разрешения, которая показала, что система имеет вид гексамера (шестиконечной звезды), центр которой служит каналом, через который бактерия выбрасывает факторы вирулентности. Отсутствие информации о T7SS и о том, как он работает на атомном уровне, препятствует прогрессу в создании терапевтических стратегий, основанных на атаке на секреционную систему.

Исследователи из Национального центра онкологических исследований (Испания) и Вюрцбургского университета (Германия) объединили усилия, чтобы разгадать эту загадку. Им удалось подробно описать строение T7SS на атомном уровне. Ученые работали с очень похожей бактерией, M. smegmatis, которая используется в исследованиях в качестве модели для изучения M. tuberculosis и имеет ту же систему секреции. Работа показала, что T7SS представляет собой сложную наномашину, в которой несколько белков взаимодействуют для введения факторов вирулентности, продуцируемых бактерией, в клетки иммунной системы.

«Мы смогли увидеть, что компоненты, кажущиеся размытыми при анализе другими методами, на самом деле являются элементами, которые находятся в постоянном движении, — объясняет Оскар Льорка, сотрудник Национального центра онкологических исследований. — Таким образом, мы увидели, что гексамер T7SS состоит из подкомплекса из четырех белков и что шесть идентичных копий этого подкомплекса необходимы для формирования шестиконечной звезды вокруг центральной поры, через которую выбрасываются факторы вирулентности, блокирующие защитную реакцию инфицированного организма. Мы уже успешно протестировали этот механизм с использованием различных мутировавших версий системы».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.