Исследователи из Юго-западного медицинского центра штата Юта определили новый способ проникновения бактерий туберкулеза в организм, открыв потенциальную терапевтическую перспективу для изучения.
Одно из самых смертоносных заболеваний в мире, туберкулез, в первую очередь заболевание легких, поражает более 8 миллионов человек и является причиной 1.5 миллионов смертей ежегодно. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, примерно треть населения мира инфицирована туберкулезом. Ранее считалось, что бактерия, вызывающая туберкулез, Mycobacterium tuberculosis или Mtb, может инфицировать организм только при вдыхании и последующем инфицировании клеток в легких.
Новое исследование, опубликованное сегодня в сети Cell Reports, определяет альтернативный путь проникновения, который может иметь серьезные последствия для разработки новых методов лечения туберкулеза.
Исследовательская группа во главе с доктором. Майкл Шайло, доцент кафедры внутренней медицины и микробиологии в Юго-Западном университете штата Юта, обнаружил, что транслокация микроскладчатых клеток (М-клеток) является новым и ранее неизвестным механизмом, с помощью которого Mtb попадает в организм. М-клетки – это специализированные эпителиальные клетки, которые переносят частицы из дыхательных путей или поверхности слизистой оболочки в компартмент под клеткой.
"Текущая модель заболевания заключается в том, что при вдыхании бактерий Mtb они достигают конца легкого – альвеол – и затем попадают в организм макрофагами, типом белых кровяных телец, которые заглатывают и убивают вторгшиеся бактерии," Доктор. Шайло сказал. "Наше исследование показывает, что при вдыхании бактерий Mtb они также могут проникать в организм напрямую через М-клетки, выстилающие ткань дыхательных путей, а затем перемещаться в лимфатические узлы и далее. Это ключевое открытие, которое предполагает, что начало заболевания вне альвеолярных макрофагов не только возможно, но и важно в патогенезе туберкулезной инфекции."
Доктор. Шайло сказал, что этот механизм опосредованного М-клетками движения Mtb может помочь объяснить древнее заболевание, называемое золотухой. При этом заболевании туберкулезная инфекция редко появляется в легких, а вызывает заболевание лимфатических узлов шеи.
Хотя необходимы дальнейшие исследования, потенциальное клиническое применение открытия команды будет включать разработку методов или лекарств, которые предотвращают проникновение Mtb в М-клетки.
Например, доктор. Шайло сказал, что предотвращение прикрепления Mtb к рецепторам на поверхности М-клеток – например, путем вакцинации против бактериального белка – может блокировать проникновение бактерий, инфицирование и распространение в другие органы.
Доктор. Шайло и его команда в настоящее время работают над обнаружением рецепторов на поверхности клеток человека для Mtb, которые участвуют в транслокации М-клеток бактерий, а также над определением точного механизма, используемого клеткой для перемещения бактерий с поверхности на дно. ячейки.
"Мы применяем несколько экспериментальных подходов для идентификации генов и белков Mtb, которые участвуют в этом процессе," сказал доктор. Видхья Наир, ведущий автор исследования и научный сотрудник по внутренним болезням.
Кроме того, поскольку у исследователей есть данные, указывающие на то, что другие важные патогены дыхательных путей, вызывающие острую бактериальную пневмонию, также могут использовать М-клетки, чтобы вызвать тяжелое заболевание, они расширяют свою работу за пределы туберкулеза.
"Понимание этих механизмов in vivo позволит целенаправленно блокировать транспорт бактерий с помощью вакцинации или лекарств, что в конечном итоге может привести к новым способам предотвращения или лечения инфекционных заболеваний дыхательных путей," Доктор. Шайло объяснил.