Определен возможный новый метод оценки тяжести туберкулезной инфекции

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили в легких больных туберкулезом (ТБ) молекулу, которая отражает уровень бактерий, вызывающих ТБ, в легких - информация, необходимая для более эффективной борьбы с этим трудноизлечимым заболеванием.

Результаты исследования, опубликованные 1 февраля в журнале "Journal of Clinical Investigation", могут стать шагом к более индивидуальным схемам лечения и улучшению результатов для больных туберкулезом.

Большинство из 10 миллионов человек, у которых ежегодно развивается туберкулез, проходят многомесячный курс лечения несколькими антибиотиками, и, несмотря на тяжелый режим приема лекарств, примерно у 5% больных туберкулезом в течение двух лет происходит рецидив. У врачей нет хорошего способа отслеживать уровень бактерий в легких, поэтому вместо этого они наблюдают за симптомами.

Но новое исследование выявило молекулу у людей с активным туберкулезом и показало, что уровень этой молекулы выше у людей с более тяжелыми инфекциями. Молекула представляет собой производное холестерина, известное как холестенон.


Как и все живые существа, Mycobacterium tuberculosis, бактерия, вызывающая туберкулез, должна питаться. Она потребляет химические соединения и выделяет побочные продукты при расщеплении этих соединений для получения энергии - процесс, известный как метаболизм.

Филипс и его коллеги, включая соавторов первого исследования Паллави Чандру, преподавателя медицины с докторской степенью по микробиологии, и Элоиз Куллон, исследователя с докторской степенью по фармации и микробиологии, предположили, что они смогут идентифицировать инфицированные клетки и людей по наличию побочных продуктов метаболизма бактерий.

Для поиска таких соединений исследователи заразили клетки мыши бактериями туберкулеза, а затем с помощью масс-спектрометрии определили метаболические соединения, выделяемые в течение следующих пяти дней. Некоторые клетки были оставлены незараженными для сравнения.

Исследователи обнаружили более 30 соединений, которые отличали инфицированные клетки от неинфицированных. Одно из самых поразительных различий заключалось в уровне холестенона, побочного продукта метаболизма холестерина в бактериях. Бактерии туберкулеза могут метаболизировать холестерин, но они не производят его сами, а получают от людей во время инфекции.

Люди также метаболизируют холестерин, но посредством другого процесса, который не приводит к образованию холестенона. Таким образом, холестенон является уникальным сопутствующим метаболитом, производимым бактериями во время инфекции, что делает его перспективным кандидатом для выявления людей с активными случаями туберкулеза и измерения количества бактерий в их легких.

Исследователи изучили 80 человек, половина из которых проживала во Вьетнаме, а половина - в Перу, где туберкулез распространен больше, чем в США. У всех участников были симптомы легочной инфекции, такие как лихорадка, кашель и потеря веса, но только у половины был туберкулез. У остальных 40 человек - по 20 из каждой страны - симптомы были вызваны другими причинами, например, другими видами легочных инфекций.

С помощью Сюнтянь Цзяна, доктора философии, доцента медицины и директора Центра метаболомики Вашингтонского университета, исследователи проанализировали образцы мокроты, вырабатываемой глубоко в легких, от всех 80 участников. У больных туберкулезом уровень холестенона в мокроте был значительно выше, чем у людей без туберкулеза. А среди больных туберкулезом у тех, у кого в легких было больше туберкулезных бактерий, уровень холестенона был выше.

Мокрота не идеальна для мониторинга уровня туберкулезных бактерий в легких, поскольку для ее сбора на анализ пациент должен интенсивно кашлять, чтобы поднять ее из глубины легких, а затем выплюнуть. Некоторые люди, особенно дети, просто не могут с этим справиться.

Но анализ крови - это рутинная часть медицинского обслуживания. Если у больных туберкулезом уровень холестенона в крови будет таким же высоким, как и в мокроте, возможно, удастся создать способ измерения уровня туберкулезных бактерий по крови и контроля эффективности лечения.

Филипс и его коллеги проверили уровень холестенона в образцах крови всех 80 участников. Среди людей из Перу исследователи смогли отличить больных и не больных туберкулезом по уровню холестенона в крови. Однако у людей из Вьетнама уровень холестенона не различался между двумя группами.