Туберкулез — хроническое бактериальное заболевание, вызываемое возбудителем инфекции Mycobacterium tuberculosis. В 2014 году во всем мире было зарегистрировано 9,6 миллиона случаев туберкулеза и 1,5 миллиона случаев смерти, что означает, что это заболевание занимает второе место среди причин смерти от одного инфекционного агента (ВОЗ, 2015). Чтобы бороться с этим заболеванием, необходимо лучше понимать факторы и механизмы, способствующие его возникновению и распространению.Стадии эволюции и связанные с ними генетические адаптации, которые позволили туберкулезной палочке колонизировать людей, все еще мало изучены, в отличие от других инфекционных заболеваний, таких как чума или тиф.
Чтобы решить эту проблему, ученые сосредоточились на другой бацилле, Mycobacterium canettii, которая, как известно, вызывает редкие случаи туберкулеза и генетически близка к предку M. tuberculosis. Команда заметила, что колонии [2] этих бактерий заметно отличаются от колоний туберкулезных бацилл. В то время как на твердой среде колонии M. tuberculosis были сухими, шероховатыми и морщинистыми, колонии M. canettii были гладкими и вязкими. В жидкой культуре первые были заметно агрегированы и образовывали тяжи, а вторые были полностью рассредоточены.
Изучая спонтанные мутанты M. canettii, образующие грубые колонии, ученые обнаружили, что изменение внешнего вида этих колоний было вызвано рекомбинацией между двумя генами, участвующими в производстве гликолипида клеточной стенки бактерий. Сосредоточившись на генетической организации этой области у туберкулезных бацилл, они смогли продемонстрировать, что аналогичная рекомбинация произошла у предка M. tuberculosis. Эта рекомбинация привела к инактивации пути биосинтеза гликолипида и, следовательно, его исчезновению с поверхности бацилл. Ученые показали, что у M. canettii это исчезновение изменило свойства поверхности и, таким образом, способствовало ее агрегации в «шнуры», так же, как это наблюдалось в случае M. tuberculosis.
Наконец, используя различные животные и клеточные модели инфекции, команда установила, что эта модификация оболочки бактериальной клетки вызвала изменение взаимодействия с защитными клетками хозяина и повышение вирулентности M. canettii.Это открытие представляет собой важный этап в понимании происхождения и возникновения туберкулезной палочки. Теперь ученые продолжат изучение M. canettii и M. tuberculosis, чтобы определить бактериальные факторы и иммунные ответы, вызванные этими факторами, которые способствовали успеху M. tuberculosis как основного патогена человека.
[1] Из Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (CNRS / Universite Toulouse III — Paul Sabatier), Unite Pathogenomique Mycobacterienne Integree при Институте Пастера и Центре инфекций и иммунитета в Лилле (CNRS / INSERM / Universite де Лилль), а также ученым из Мельбурнского университета, Австралия.[2] Колония — это масса клеток или микроорганизмов, которая растет в культуральной среде, которая может быть твердой или жидкой.