Сподіваємось, будуть використані найновіші наукові засоби та методи, щоб визначити, чому туберкульоз, відомий тисячоліттями, настільки ефективний і як його можна подолати.
Хоча Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) поставила за мету зупинити поширення туберкульозу на міжнародному рівні до 2015 року, майже десять мільйонів людей все ще інфіковані цією хворобою щороку.
Третина населення світу переносить бактерію, що викликає туберкульоз,
і 1,5-2 мільйони з них щороку помирають від хвороби.
Боротьба з туберкульозом ще не закінчена, незважаючи на передові медичні технології Джерело: Medical Xpress
Як може вижити небезпечна бактерія, захищаючи нашу імунну систему та різні лікарські методи лікування? Дослідники Інституту громадського здоров’я Гарвардського університету, які опублікували своє резюме на веб-сайті університету, шукають відповіді на це питання.
Це одна з найбільш підступних хвороб
Зазвичай більшість інфекцій відбувається за двома сценаріями: пацієнт заражається, але під час одужання його організм позбавляється від вторгнення мікроорганізмів і отримує захист від них на майбутнє в боротьбі.
Інший сценарій закінчується трагічно,
враховуючи, що в цьому випадку збудник інфекції виявляється сильнішим, і пацієнт втрачає життя, незважаючи на (або відсутність) лікування;.
Електронна мікрофотографія туберкульозних бактерій Джерело: Biology Questiones
Mycobacterium tuberculosis, також відомий як туберкульоз, є особливою бактерією: потрапляючи в наш організм, наша імунна система відразу перемикається на найвищий рівень захисту, але частина бактерій виживає. В результаті після зараження може розвинутися прихований, безсимптомний стан, який може тривати роками і протягом якого пацієнт не заражає інших.
Не вдалася і нова вакцина
Прихована хвороба спалахне, і пацієнт стане інфекційним, коли його імунна система з якихось причин ослабне: інші інфекції (ВІЛ), діабет, алкоголізм, куріння тощо. через. 45 відсотків хворих на туберкульоз і майже всі ВІЛ-інфіковані хворі на туберкульоз мають ризик смерті.
Доктор Роберт Кох, лауреат Нобелівської премії, засновник мікробіології, відкрив збудника туберкульозу в 1905 р. Джерело: Wikimedia Commons
У 2013 році, через 90 років після розробки вакцини БЦЖ, розпочались експерименти з новим типом протитуберкульозної вакцини,
але, на жаль, він не виявився ефективнішим за свого відомого попередника.
(Вакцинація БЦЖ у дітей захищає дітей від туберкульозного менінгіту, спричиненого мікобактеріями та мультифокальним туберкульозом, але не ефективна проти туберкульозної інфекції, що викликає захворювання легенів у дорослих.)
Збудник ховається в масах, але вони не знають
Третина населення Землі, приблизно два мільярди людей, є латентно інфікованими туберкульозом, і ВООЗ щороку оцінює від 8,4 до 9,6 мільйона нових інфекцій. Оскільки діагностується менше половини заражених, і приблизно 55 відсотків пацієнтів, які потрапляють на облік, можуть вилікуватися за допомогою шести-дев'ятимісячного курсу прийому ліків.,
ВООЗ заявляє, що туберкульоз може залишатися в топ-10 серед найбільш смертельних випадків до 2020 року.
На цей час очікується 171–249 мільйонів нових інфекцій та 60–90 мільйонів смертей, залежно від обставин.
Третина населення Землі, приблизно два мільярди людей, є прихованими туберкульозами. Джерело: Scientific American
Оскільки туберкульоз вражає натовп, то вже є перешкоди для уповільнення його поширення. "По-перше, важко відрізнити прихованого туберкульозного пацієнта з іншим захворюванням від того, у кого активізована дитина. По-друге, важко передбачити, яка прихована інфекція переросте в активне захворювання, що становить ризик не тільки для постраждалих, але для їхнього оточення ", - сказав він. Сара Форчун, професор кафедри імунології та інфекційних хвороб, Гарвардський інститут громадського здоров'я ім.
Діагностика також проблематична
Крім того, бактерія туберкульозу може легко мутувати і стати стійкою до звичайних препаратів. Тоді доводиться використовувати спеціальні діючі речовини, які в рази дорожчі за звичайні ліки, і вони мають серйозні побічні ефекти: один руйнує орган рівноваги у вусі, інший викликає помилкові уявлення, психоз, третій буквально посинює шкіру пацієнта синім .
Легкі, зруйновані туберкульозною інфекцією Джерело: Поради щодо охорони здоров’я
Мало того, що лікування хвороби стикається з такими труднощами, навіть постановка діагнозу може бути проблематичною:
Більшість наших знань про туберкульоз народилися в 19 столітті та на початку 20 століття
Фортуна сказала. "Навіть те, як бактерія туберкульозу викликає захворювання, нам не зовсім зрозуміле".
Деякі туберкульозні бактерії спеціалізуються на виживанні
Тим не менше, 17-річна дослідницька група професора вивчає туберкульозну бактерію за допомогою найсучаснішого обладнання. Сучасні прилади візуалізації використовуються для фотографування мікробів, виявлення нових клітин за допомогою нових видів генетичного тестування, таких як високопродуктивне секвенування ДНК, та використання суперкомп’ютерів для аналізу маси даних.
Але лікування туберкульозу не синхронізоване із захворюванням.
"Дуже розчаровує той факт, що туберкульоз забирає стільки життів у всьому світі, і як мало урядів жертвує на розробку найефективнішого протиотрути, навіть незважаючи на те, що хвороба піддається лікуванню", - заявила Форчун у Гарвардському журналі.
Особи туберкульозних бактерій захищають від впливу сироватки товстою молекулярною бронею Джерело: Біологічні запитання
Велике питання полягає в тому, що робить мікобактерії туберкульозу настільки стійкими? Дослідження показують, що однією з причин цього є те, що бактеріальні клітини не однакові. Хоча більшість з них може бути знищена нашою імунною системою або наркотиками,
серед них є клітини, які регулярно «спеціалізуються на виживанні».
Фортуна розповідає їм, чому антибіотики потрібно продовжувати протягом місяців і чому фармацевтична промисловість не може в довгостроковій перспективі виробляти ефективну протитуберкульозну вакцину.
Джерело: Грег Ноблох
Гарвардська дослідницька група хоче з’ясувати, як утворюються ці вцілілі клітини. З біологічної точки зору можна розглянути декілька можливостей: наприклад, внаслідок ефектів змін їх генетичного матеріалу (ДНК) клітини змінюються або хімічне кодування, описане ДНК, змінюється, в результаті чого клітина функціонує по-різному або через певні регуляторні фактори., які перепрограмують клітину.
Вони захищаються від наркотичної атаки за допомогою молекулярної броні
Група патогенних мікроорганізмів, що складається з бактерій з різними «особинами», є дуже новою ідеєю порівняно з тим, що було поширеним ще десять років тому. Теорія бактерій, що спеціалізуються на виживанні, підтверджується тим, що
клітинна стінка туберкульозних мікробів покрита незвично товстим захисним шаром, своєрідною молекулярною бронею,
що захищає їх від імунної системи та наркотиків.
Колонії туберкульозних бактерій Джерело: Wikimedia Commons
Згідно з дослідженнями Fortune, протитуберкульозні мікроби виконують різні ролі для успіху команди, для виживання, завдяки чому вони більше схожі на рій бджіл, ніж на колонію бактерій. Протягом багатьох років дослідники перевіряли, як туберкульозна бактерія реагує на найрізноманітніші ліки, оскільки вона є основою для визначення того, чому певні ліки не діють на неї. Виявилося, що причина цього також могла бути корінням у зростанні бактерії.
Смертельно мікроскопічний огірок
Туберкульозна бактерія має паличкоподібну форму, схожа на мікроскопічний огірок. Тоді як інші бактерії подібної форми розмножуються, рівномірно подовжуючись, а потім розщеплюючись посередині,
бактерія туберкульозу асиметрично розтягується лише на одному кінці і розпадається на два.
Кінцевий результат: «батьківська клітина» зі спадковим матеріалом дотепер і «клітина потомства» з новим типом спадкового матеріалу, що відповідає впливу на неї під час поділу.
ВООЗ оцінює 8-9 мільйонів нових випадків туберкульозу щороку Джерело: Channi Anand
Старі та нові особливості спричиняють реальні відмінності у функціях, тому вони впливають на те, що може проникати крізь клітинну стінку (включати чи вимикати) та наскільки швидко клітини ростуть - тобто наскільки чутливі мікроби будуть до антибіотика, який застосовується проти них. Батько все ще, потомства вже немає - або навпаки.
Вони здатні позначати окремі комірки штрих-кодами
Хитрість бактерій туберкульозу не є унікальним методом: стовбурові клітини ссавців та ракові клітини також асиметрично діляться. Але з точки зору туберкульозу це також заважає професіоналам робити деякі крихітні відмінності
це може викликати вражаючу кількість змін у сотень мільйонів пацієнтів.
Тому Фортуна перейшла шлях від досліджень стійкості до наркотиків до аналізу того, як ця різноманітність дозволяє стійкій бактерії протистояти імунній відповіді. Завдяки технологічним досягненням вони тепер можуть позначати кожну клітинку ідентифікаційним кодом і відстежувати їх долю.
Поширення туберкульозу становить підвищену загрозу для менш розвинених країн третього світу Джерело: Daily News Танзанія
Дослідницька група з Гарвардського університету показала в експериментах на тваринах, що один елемент імунної системи, фагоцити, що утворюються в червоному кістковому мозку, деякі макрофаги не знищують вторгнення збудника туберкульозу. Але чому? Бактерія занадто сильна? Макрофаг занадто слабкий? Або в цьому винна комбінація двох? Дослідження все ще тривають, але, виявивши та відстежуючи окремі клітини, дослідники зможуть якнайшвидше відповісти на ці питання. В результаті може з’явитися на світ довгоочікувана вакцина проти туберкульозу для дорослих, що допомагає ефективно запобігати новим інфекціям.