Риск инфицирования туберкулезом значительно повышен у курящих людей, а также у тех, кому постоянно приходится дышать воздухом, содержащим большое количество продуктов горения — к такому выводу в ходе нового исследования, результаты которого опубликованы в журнале «Cell», пришли ученые Кембриджского университета (University of Cambridge), Великобритания. Они отметили, что причина выявленной взаимосвязи состоит в том, что вдыхание запыленного воздуха нарушает работу иммунных клеток, в частности макрофагов, и препятствует их эффективной борьбе с патогенными микроорганизмами.
Туберкулез — инфекционное заболевание, вызываемое Mycobacterium tuberculosis, путь передачи — воздушно-капельный. Чаще всего патологический процесс развивается в легких, хотя может распространяться и на другие органы и системы. При отсутствии своевременного лечения заболевание может привести к смерти пациента. Первой линией обороны иммунной системы против туберкулеза являются макрофаги. Эти иммунные клетки поглощают возбудителя и разрушают его с помощью ферментов, содержащихся в их лизосомах. В большинстве случаев данный процесс является эффективным и инфицирования удается избежать, однако при определенных условиях микобактерии не распознаются макрофагами или же не разрушаются внутри иммунных клеток, тем самым распространяясь в организме. Как установлено в ходе предыдущих исследований, макрофаги, содержащие возбудитель туберкулеза, организуются в кластеры, называемые туберкулезными гранулемами. На данном этапе иммунные клетки еще могут эффективно противостоять возбудителю, однако если их активность будет недостаточно высока, микобактерии будут использовать образовавшуюся гранулему для распространения от клетки к клетке.
В ходе данной работы ученые изучали процессы, происходящие внутри макрофагов при их взаимодействии с возбудителем туберкулеза. Объектом исследования стали рыбы Данио Рерио, хорошо подходящие для этой роли вследствие своей прозрачности. Ученые выясняли, какие же генетические варианты рыбы будут увеличивать ее восприимчивость к туберкулезу, и отметили, что таким вариантом является состояние, характеризующееся дефицитом макрофагов. У таких рыб в лизосомах макрофагов накапливались нерасщепленные патогенные бактерии, что нарушало способность иммунных клеток к рециркуляции, миграции и поглощению поврежденных клеток. Во второй части исследования ученые определили, что аналогичным образом нарушает функционирование макрофагов и засорение окружающей среды небиологическими материалами. В случае с рыбами Данио в роли такого материала выступали крошечные пластиковые шарики. Накапливаясь внутри макрофагов, они ухудшали ответ последних на присутствие бактериальных возбудителей.
Автор работы доктор Лалита Рамакришнан (Lalita Ramakrishnan) пояснила, что макрофаги, которые теряли способность расщеплять чужеродные агенты, увеличивались в размере, медленнее передвигались и не проявляли иммунной активности в отношении других материалов. Это может стать проблемой при заражении туберкулезом, поскольку на этапе формирования гранулемы медленные и неактивные макрофаги не смогут адекватно противостоять развитию инфекции. В результате макрофаги, которые уже находятся внутри туберкулезной гранулемы, теряют структуру и создают благоприятную среду для роста и распространения инфекции.
В заключительной части работы ученые изучили макрофаги, локализующиеся в легких курильщиков. Они установили, что большинство их лизосом содержат нерасщепленные небиологические компоненты, имеющиеся в табачном дыме, что может препятствовать бактерицидной активности макрофагов в отношении Mycobacterium tuberculosis. Ученые отметили, что отказ от курения постепенно снижает восприимчивость к туберкулезу, поскольку пораженные макрофаги заменяются новыми активными клетками.
- Berg R.D., Levitte S., O’Sullivan M.P. et al. (2016) Lysosomal disorders drive susceptibility to tuberculosis by compromising macrophage migration. Cell, March 24 [Epub ahead of print].
- Paddock C. (2016) Smokers at higher risk of TB because of «clogged-up immune cells». Medical News Today, March 29 (http://www.medicalnewstoday.com/articles/308379.php).
Юлия Котикович
