Генетические причины развития туберкулеза

В организме 1,8 миллиарда человек присутствуют туберкулёзные палочки, но только у 5-15 процентов из них развивается открытая инфекция в течение 18 месяцев после первого контакта. Поиском причины такого избирательного действия заболевания на протяжении десятилетий занимаются учёных. Сейчас исследователи говорят, что нашли часть ответа: различия в генетическом составе хромосом играют ключевую роль, и одно из них влияет на иммунную функцию.

Прогрессирование латентного туберкулёза до активной инфекции происходит одним из двух способов: раннее прогрессирование в течение месяцев и с поздним началом, которое занимает годы или десятилетия, и его легче отследить по ослабленному иммунитету и / или уязвимости, связанной со старением. В первом случае люди со слабой иммунной защитой не могут остановить развитие инфекции и она с большей вероятностью прогрессирует до острой формы.

туберкулезная палочка

 

Как проводили исследование?

Изучались люди с туберкулёзом в Лиме, ​​крупном перуанском городе, чтобы найти точный локус гена, связанного с потерей иммунного контроля и ранним прогрессированием туберкулёза. Учёные использовали информацию по полногеномному анализу перуанцев из публичной базы данных, обращая внимание на однонуклеотидные полиморфизмы или SNP. Это участки цепи ДНК, отличающиеся от «нормальной» последовательности нуклеотидом, представленным одной буквой в генетическом коде. Такие незначительные модификации изменяют ген и регуляторную функцию.

Исследователи искали SNP, которые есть только у перуанцев с помощью специально настроенных тестов. Затем они изучили образцы ДНК более 2000 человек с активным туберкулёзом и 2000 человек, которые жили с ними и имели скрытый туберкулёз. Наличие заболевания у здоровых пациентов, по-видимому, с непрогрессирующей инфекцией было подтверждено стандартными кожными тестами, анализами крови и рентгенологическими исследованиями грудной клетки в начале, через 2, 6 и 12 месяцев. Данная работа является новаторской попыткой изучить генетические связи с активацией туберкулезной инфекции в больших масштабах. Они тестировали людей, живущих в тех же домашних условиях, у некоторых из которых был активный, а у других латентный туберкулёз. Этот вид исследования помог им сравнивать людей с прогрессирующей инфекцией с теми, кто не заболевал, несмотря на ту же среду и схему воздействия, прямым и релевантным образом.

Советуем прочитать:
Найдены защитные гены против вируса Зика

Результаты

Исследование показало, что гены, обеспечивающие быстрый и адекватный иммунный ответ, в большинстве случаев препятствуют развитию активного туберкулёза. В нём также показаны основные генетические различия между ранним и поздним началом заболевания на основе генов, активированных в обеих формах. Исследователь Меган Мюррей говорит:

“Наши результаты показывают, что раннее развитие туберкулёза является наследственной чертой и генетически отличается от реактивации болезни после долгих лет бездействия”.

В частности, они обнаружили область на хромосоме 3q23, закодированную для белка ATP1B3, который регулирует функцию моноцитов, важной категории иммунных клеток. Они играют ключевую роль в первой неспецифической контратаке против микробов, называемой врождённым иммунитетом, путём обнаружения захватчиков и уборки инфицированных или повреждённых клеток. В ранних стадиях прогрессирования инфекции этот локус гена был изменён по сравнению с непрогрессорами.

Причина заключается в том, что вариант гена препятствует нормальному функционированию моноцитов и нарушает регуляторный процесс. В результате моноцит не выполняет свои функции, что позволяет туберкулёзным бациллам вызывать активную инфекцию.

Другие области генома, связанные с ранней прогрессией, включают регионы, взаимодействующие с комплексом антигенов лейкоцитов человека, кодирующим белки, отвечающие за иммунное распознавание самоантигенов (принадлежащих одному и тому же хозяину) в отличие от посторонних клеток и частиц.

Исследование приведёт к обнаружению большего количества генов, вызывающих раннее прогрессирование заболевания.
Ян Луо говорит:

“Регионы риска, которые мы определили, играют жизненно важную роль в иммунных ответах на прогрессирование туберкулёза, но они не станут концом истории”.

Коллега Сумья Райчаудхури подтверждает:

“Может быть много других аллелей с более слабыми эффектами, распространяющимися по всему геному ».

Что изучали?

Многие гены, влияющие на прогрессирование туберкулёза будут обнаружены в широко рассеянных частях генома, хотя их влияние может быть не столь очевидным, как у ATP1B3. Туберкулёз, вероятно, будет многофакторным заболеванием, как и сердечно-сосудистые патологии, которые возникают у людей, подверженных риску из-за различных генетических мутаций, но  окружающей среды и образа жизни.

Знание того, какие гены вызывают повышенный риск раннего прогрессирования инфекции, ускорит разработку тестов, помогающих обследовать пациентов, входящих в группу риска, а также вакцин или препаратов, направленных непосредственно против этого фактора. Райчаудхури говорит:

“Мы считаем, что наш анализ является первым шагом на длительном пути к выявлению новых способов вмешательства на этих отдельных этапах и разработке стратегий, которые либо оптимизируют иммунитет, либо влияют на приспособленность патогена”.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications 21 августа 2019 года.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector