Устойчивость туберкулеза могут победить средства от давления

Ученые показали, как микобактерия приобретает невосприимчивость к антибиотикам: она выкачивает их из клетки с помощью мембранного насоса. Но существуют средства, способные этот насос испортить и победить лекарственную устойчивость туберкулеза.

Лекарственная устойчивость микобактерии -- возбудителя туберкулеза сильно мешает лечить эту тяжелую болезнь. Как правило, в течение первых нескольких дней антибиотики активно поражают бактерию, но затем их эффективность снижается. В результате врачам приходится менять антибиотики, использовать комбинацию разных препаратов, и лечение со всеми тяжелыми побочными эффектами продолжается не менее шести месяцев. Причем в данном случае устойчивость бактерий к лекарствам не связана с появлением мутаций – она возникает негенетическим путем.

Туберкулез изучали на рыбках

Чтобы разобраться, как устойчивость возникает, Лалита Рамакришнан (Lalita Ramakrishnan), профессор медицины, микробиологии и иммунологии Вашингтонского университета (University of Washington) в Сиэтле, и Пол Эдельстин (Paul Edelstein) из Пенсильванского университета (University of Pennsylvania) использовали модель туберкулеза на лабораторной рыбке данио рерио (Danio rerio). Личинку рыбки заражали микобактериями, а чтобы следить за ними в прозрачном теле личинки, их метили геном зеленого флуоресцирующего белка. Антибиотики, которые используют для лечения человеческого туберкулеза, атаковали микобактерии в организме рыбки. Но число бактерий сильно падало лишь в первые два дня, а потом скорость падения замедлялась.

Микобактерии росли и размножались внутри макрофагов (один из типов иммунных клеток). Оказалось, что возбудители вырабатывают устойчивость к антибиотику вскоре после того, как проникают внутрь макрофагов. Макрофаги не только давали бактериям убежище, но и распространяли устойчивые формы с током крови по всему организму. Так возникают невосприимчивые к лекарствам скопления инфицированных клеток в легких -- грануломы.

Насос для откачки яда

Исследование продолжили на культуре человеческих макрофагов. Биологи обнаружили, что внутри макрофага микобактерия приобретает специфическое образование – мембранный насос. Этот насос необходим для роста, и именно он спасает бактериальную клетку от разрушения антибиотиком -- просто-напросто выкачивает яд из клетки. Насос работает неспецифически, на любое вещество, поэтому бактерии с его появлением приобретают устойчивость ко многим лекарствам.

Авторы работы считают, что вещества, которые противостоят работе насоса, могут бороться и с лекарственной устойчивостью микобактерий. К таким препаратам относятся блокаторы кальциевых каналов, которые сейчас используют для лечения высокого артериального давления и сердечной аритмии.

Статья с результатами исследования появится в журнале Cell 1 апреля 2011 года.