
Российские ученые обнаружили особенности белкового состава
высоковирулентного и устойчивого к лекарствам штамма возбудителя туберкулеза,
который широко распространен в России и некоторых других постсоветских странах.
Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
 
На территории РФ присутствуют три основных генетических
линии туберкулезной микобактерии (Mycobacterium tuberculosis): Ural, LAM
и Beijing. Недавние исследования показали, что более половины обнаруженных в
стране штаммов принадлежат к линии Beijing, причем четверть из них входит в клональный
кластер Beijing B0/W148. Представители этого кластера отличаются высокими
контагиозностью (способностью к передаче) и частотой устойчивости к большинству
антибиотиков, а также улучшенной способностью выживать в человеческих
макрофагах (иммунных клетках, поглощающих патогены). Какие биохимические особенности
придают им эти свойства, до сих пор известно не было.
 
Сотрудники Федерального научно-клинического центра
физико-химической медицины, Московского физико-технологического института, Петербургских
НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера и фтизиопульмонологии провели
анализ протеома семи штаммов Beijing B0/W148 и сравнили его с референсным
лабораторным штаммом H37Rv. В общей сумме они идентифицировали 1868 белков Beijing
B0/W148 (из них 1176 присутствовали во всех штаммах) и 1560 белков H37Rv.
 
Среди них 17 оказались уникальными для Beijing B0/W148 и 57 —
для H37Rv. Кроме того, ученые обнаружили существенные различия в уровне экспрессии
еще 192 белков (24 из них у Beijing B0/W148 присутствовали в избытке, а 168 — в
недостатке по сравнению с H37Rv), что суммарно дало разницу в экспрессии 266
белков.
 
Анализ этих белков показал, что у Beijing B0/W148 повышен
уровень ферментов, синтезирующих длинноцепочечные жирные кислоты, и понижен —
расщепляющих эти соединения. Также у этих штаммов наблюдался высокий уровень
белка HsaA, участвующего в утилизации стероидов. Эти особенности могут
объяснить повышенную контагиозность и выживаемость в макрофагах Beijing B0/W148:
микобактерия использует длинноцепочечные жирные кислоты для синтеза миколовой
кислоты, которая укрепляет бактериальную стенку, а ее производные подавляют
активность макрофагов.
 
Кроме того, ученые подтвердили крайне низкий уровень белка SseA,
характерный для всех типичных («современных») представителей Beijing. Недостаток
этого белка может приводить к усиленному окислительному повреждению ДНК
бактерии и, как следствие, накоплению мутаций, способствующих развитию
устойчивости к противотуберкулезным средствам.
 
Туберкулез — одна из самых распространенных и опасных
инфекций. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2014 году
туберкулезом болели девять миллионов жителей Земли, а 1,5 миллиона человек
умерли от него. Россия принадлежит к 22 наиболее пораженным странам, в которых
наблюдается 80 процентов всех случаев заболевания — в нашей стране ежегодно
регистрируется 80 новых случаев туберкулеза на 100 тысяч человек.
 
Ранее ученые выяснили, почему риск заболеть туберкулезом
значительно повышен у курильщиков, а также связали его появление с освоением
огня древними людьми. Сотрудникам Университета Джонса Хопкинса удалось получить
данные, которые позволят синтезировать специфичные в отношении микобактерий антибиотики,
что может помочь в борьбе с их лекарственной устойчивостью.
Олег Лищук
