У туберкулёза нашли слабое место: две маленькие молекулы могут менять ход болезни

Специалисты ФИЦ Биотехнологии РАН обнаружили, что малые некодирующие РНК возбудителя туберкулеза регулируют взаимодействие бактерии с организмом хозяина и определяют тяжесть заболевания. Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.

Малые РНК — это короткие регуляторные молекулы, которые позволяют молекулам туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis) быстро менять активность генов под условия среды.

Ученые сосредоточились на двух конкретных молекулах — MTS0997 и MTS1338. Они встречаются только у бактерий, вызывающих туберкулез у человека и животных. Исследователи заметили, что в организме больных мышей концентрация этих РНК выше, чем у бактерий до заражения.

Чтобы понять механизм действия, авторы создали три штамма бактерий с удаленными MTS0997, MTS1338 или обеими молекулами сразу. В ходе экспериментов на макрофагах и мышах выяснилось следующее.

• Удаление MTS0997 изменило работу генов, отвечающих за дыхание и энергообмен бактерии. При этом активировалась система ESX-1, которая отвечает за повреждение клеток хозяина.
• Отсутствие обеих РНК привело к дисбалансу иммунного ответа: подавился врожденный иммунитет и снизилась активность генов, сигнализирующих о проникновении патогена.

При заражении мышей ингаляционным способом все три модифицированных штамма вызвали более быструю гибель животных, чем исходный вариант. При этом через шесть недель количество бактерий в легких во всех группах было примерно одинаковым.

Причиной повышенной смертности стало изменение активности провоспалительных цитокинов и состава иммунных клеток в легких.

Это нарушило формирование гранулем — защитных капсул из макрофагов, которые в норме изолируют бактерии и препятствуют их распространению. В результате инфекция перешла в прогрессирующую стадию.

Данный результат получен на модели лабораторных мышей. Он демонстрирует, что тяжесть туберкулеза зависит не только от общего числа бактерий в легких, но и от работы конкретных регуляторных молекул, которые управляют иммунным ответом хозяина. Дальнейшие исследования должны определить, можно ли использовать эти механизмы для разработки новых методов терапии.