Секрет устойчивости туберкулёза: как бактерия выживает в организме

Новое исследование, опубликованное 10 июля в журнале Cell, раскрывает один из механизмов, позволяющих Mycobacterium tuberculosis — возбудителю туберкулёза — десятилетиями сохраняться в организме в латентном состоянии, уклоняясь от иммунной системы.

Ключевой белок CarD

Учёные из Онкологического центра Слоан-Кеттеринг обнаружили, что белок CarD критически важен для выживания бактерии. Он напрямую связывается с РНК-полимеразой — ферментом, транскрибирующим ДНК в РНК, — и снижает транскрипцию генов, кодирующих рибосомальную РНК (рРНК). Поскольку рРНК — центральный компонент рибосом (клеточных "фабрик" по производству белка), её синтез составляет около 90% всей транскрипции в клетке.

Механизм выживания

В условиях стресса внутри иммунной клетки-макрофага (окислительного стресса, голодания, повреждения ДНК) M. tuberculosis через CarD замедляет свой метаболизм, сокращая производство рРНК. Это позволяет ей перейти в состояние медленного роста и персистенции.

• Потеря или истощение CarD смертельны для бактерии в культуре клеток.
• Эксперименты на инфицированных мышах показали, что CarD необходим не только на ранней активной стадии инфекции, но и на более поздних этапах.

Клиническое значение

• Около 30% населения мира инфицировано латентным туберкулёзом, который ежегодно реактивируется, вызывая около 1.3 миллиона смертей (данные ВОЗ).
• Кризис усугубляется появлением множественно- и широколекарственно-устойчивых штаммов.
• Белок CarD — новая потенциальная мишень для разработки лекарств. Препараты, нарушающие его взаимодействие с РНК-полимеразой, могут стать новым терапевтическим стратегическим направлением.

Более широкое применение

Белок CarD широко распространён в бактериальном мире (например, присутствует в Bacillus anthracis, вызывающем сибирскую язву). Это открытие может иметь значение и для борьбы с другими патогенами.