Медицина Покладіть кінець грі на збудники туберкульозу в хованки - спектр науки
Медицина: Покладіть край грі в приховування гри збудника туберкульозу
Більше століття тому Роберт Кох відкрив збудника туберкульозу. Але епідемія ще не переможена. Щороку все ще заражається один відсоток світового населення, а два мільйони людей заражаються смертельно.
Кількість випадків туберкульозу особливо висока в Південно-Східній Азії. З початку 90-х років рівень зараження знову зростав у тих частинах світу, які тривалий час були в безпеці, таких як США та Європа. Наприклад, у Великобританії за останні десять років вона зросла на вісімдесят відсотків.
Ось що запускає захворювання Мікобактерії туберкульозу, що поширюється краплинною інфекцією. Навіть кількох зразків у слині пацієнта з відкритим туберкульозом достатньо для передачі. Інкубаційний період становить чотири-шість тижнів; виникають такі неспецифічні симптоми, як втрата апетиту, втома та втрата ваги. Хоча хвороба в основному уражається дихальними шляхами, в основному можуть бути уражені всі органи.
Негайна діагностика та лікування надзвичайно важливі через високий ризик зараження. Поки що хворі повинні приймати антибіотики протягом принаймні півроку, щоб постійно контролювати інфекцію.
Це не тільки дорого - тривала терапія також несе великий ризик того, що вона не була проведена правильно до кінця і, отже, залишається безуспішною. Іноді пацієнти передчасно припиняють приймати ліки, бо їм стає легше. Крім того, доставка антибіотиків іноді є ненадійною, особливо в країнах, що розвиваються.
Але ці проблеми можуть незабаром залишитися в минулому; оскільки зараз новий терапевтичний підхід обіцяє скоротити тривалість лікування до декількох тижнів. Він націлений на ахілесову п’ятку бактерії, яку виявили лише нещодавно.
Навіть якщо імунна система залишається наодинці з патогенами, вона, як правило, досить успішно бореться з ними під час першої інфекційної фази і може зменшити їх кількість до декількох. Але бактерія не зникає повністю. Він уникає повного знищення, шукаючи притулок у певних імунних клітинах - так званих макрофагах або фагоцитах - і ховаючись там від подальших атак імунної системи. Тільки коли захисні сили організму господаря ослаблені - наприклад, через ВІЛ-інфекцію - збудник знову вражає і хвороба знову спалахує - як правило, зі смертельним наслідком.
Але навіть після занурення бактерії в макрофаги вона підтримує певні життєво важливі функції. Він використовує спеціальний метаболічний шлях, відомий як цикл гліоксилатів, який міститься лише у бактерій, грибів і рослин, щоб генерувати енергію з жирних кислот.
Джон Мак-Кінні та його колеги з Лабораторії біології інфекцій при Університеті Рокфеллера в Нью-Йорку зараз дослідили, чи може втручання в цей метаболічний шлях нанести бактерії смертельний удар. Роблячи це, вони сконцентрувались на ферменті, який необхідний у циклі гліоксилатів і виробляється самим збудником туберкульозу: ізоцитратною ліазою. Щоб визначити, наскільки цей фермент важливий для виживання бактерій, дослідники створили штам, який не зміг продукувати ізоцитрат-ліазу. Незважаючи на те, що він процвітав так само добре, як і звичайні патогени в початковій фазі інфекції, він виявився не в змозі вижити в подальшій тихій фазі.
Тому перспективна терапія може полягати у відключенні ізоцитратної ліази. Це можна зробити за допомогою речовини, яка приєднується до активного ділянки ферменту і блокує його.
При розробці такого інгібітора корисно знати структуру молекули-мішені. Подібне дослідження Джеймса Саккеттіні з Техаського університету A&M у Колледж-Парку показало, що фермент змінює форму під час роботи. Після того, як він зв’язав молекулу-партнера для перетворення, він закриває активний центр і набуває більш компактну просторову форму. Тільки після закінчення конверсії вона знову відкривається і виділяє продукти реакції.
Майбутній препарат може початися саме з цього моменту. Вам знадобиться синтетичний інгібітор, який зв'язується з активним центром, але не може бути перетворений. Тоді фермент постійно міститься у закритому вигляді і більше не буде функціонувати. Відірвавшись від джерела енергії, збудник буде буквально померти з голоду. Оскільки ізоцитратна ліаза не зустрічається у хребетних - а отже, і у людей - блокування не повинно викликати небезпечних побічних ефектів.
І оскільки активний інгредієнт спеціально бореться з бактерією в її схованці, тривалість лікування також буде значно скорочена - з щонайменше шести місяців до кількох тижнів. Це повинно покращити сприйняття пацієнтами і точне дотримання терапії, а отже і швидкість лікування - важливий крок вперед, якщо врахувати, що третина світового населення заражена бактеріями.