Bacteria TBC poate suprascrie legile biologiei

Cele mai recente instrumente și metode științifice vor fi folosite, sperăm, pentru a determina de ce tuberculoza, cunoscută de milenii, este atât de eficientă și cum poate fi depășită.

Deși Organizația Mondială a Sănătății (OMS) și-a stabilit un obiectiv de a opri răspândirea tuberculozei la nivel internațional până în 2015, aproape zece milioane de persoane sunt încă infectate cu boala în fiecare an.

O treime din populația lumii poartă bacteria care provoacă tuberculoza,

iar 1,5 până la 2 milioane dintre ei mor din cauza bolii în fiecare an.

Lupta împotriva tuberculozei nu s-a încheiat în ciuda tehnologiilor avansate de sănătate Sursa: Medical Xpress

Cum poate supraviețui o bacterie periculoasă în fața apărării sistemului nostru imunitar și a diferitelor terapii medicamentoase? Cercetătorii de la Institutul de Sănătate Publică al Universității Harvard, care și-au publicat rezumatul pe site-ul universității, caută răspunsuri la această întrebare.

Este una dintre cele mai insidioase boli

De obicei, majoritatea infecțiilor apar în două scenarii: pacientul se infectează, dar în timpul recuperării, corpul său scapă de microorganismele invadatoare și câștigă protecție împotriva lor pentru viitor în luptă.

Celălalt scenariu se încheie tragic,

întrucât, în acest caz, agentul infecțios se dovedește a fi mai puternic și pacientul își pierde viața în ciuda (sau lipsește) tratamentului;.

Micrografie electronică a bacteriilor tuberculoase Sursa: Biology Questiones

Mycobacterium tuberculosis, cunoscută și sub numele de tuberculoză, este o bacterie specială: atunci când intră în corpul nostru, sistemul nostru imunitar trece imediat la cel mai înalt nivel de apărare, dar unele dintre bacterii supraviețuiesc. Drept urmare, după infecție se poate dezvolta o stare latentă, asimptomatică, care poate dura ani de zile și în care pacientul nu îi infectează pe alții.

Nici vaccinul nou nu a avut succes

Boala latentă va apărea și pacientul va deveni infecțios atunci când sistemul său imunitar este slăbit din anumite motive: alte infecții (HIV), diabet, alcoolism, fumat și așa mai departe. din cauza. Patruzeci și cinci la sută dintre pacienții cu TBC și aproape toți pacienții cu tuberculoză infectați cu HIV sunt expuși riscului de deces.

Dr. Robert Koch, medic german câștigător al Premiului Nobel și fondator al microbiologiei, a descoperit agentul patogen al TBC în 1905 Sursa: Wikimedia Commons

În 2013, la 90 de ani de la dezvoltarea vaccinului BCG, au început experimentele cu un nou tip de vaccin TB,

dar, din păcate, nu s-a dovedit mai eficient decât faimosul său predecesor.

(Vaccinarea BCG la copii protejează copiii de Mycobacterium tuberculosis și pneumonie multifocală, dar nu este eficientă împotriva infecției cu TBC care cauzează boli pulmonare la adulți.)

Agentul patogen se ascunde în mase, dar nu știu

O treime din populația Pământului, aproximativ două miliarde de oameni, sunt infectați latent cu TBC, OMS estimând 8,4-9,6 milioane de infecții noi în fiecare an. Deoarece mai puțin de jumătate dintre cei infectați sunt diagnosticați și aproximativ 55% dintre pacienții care ajung să fie înregistrați pot fi vindecați cu un curs de șase până la nouă luni de medicamente.,

OMS spune că TBC ar putea rămâne în top 10 dintre cele mai multe decese până în 2020.

În acest moment, sunt de așteptat 171-249 milioane de noi infecții și 60-90 milioane de decese, în funcție de circumstanțe.

O treime din populația Pământului, aproximativ două miliarde de oameni, sunt infectați latent cu TB Sursa: Scientific American

Deoarece tuberculoza afectează mulțimile, există deja obstacole în calea răspândirii acesteia. „În primul rând, este dificil să se distingă un pacient latent infectat cu TBC cu o altă boală de cel la care a fost activat bebelușul. În al doilea rând, este dificil de prezis ce infecție latentă se va dezvolta într-o boală activă, ceea ce prezintă un risc nu numai pentru cei afectați, dar pentru mediul lor ", a spus el. Sarah Fortune, profesor de imunologie și boli infecțioase, Harvard TH Chan Institute of Public Health, specialist TB.

Diagnosticul este, de asemenea, problematic

În plus, bacteria tuberculozei poate muta cu ușurință și poate deveni rezistentă la medicamentele convenționale. Apoi, trebuie să utilizați ingrediente active speciale, care sunt de multe ori mai scumpe decât medicamentele obișnuite și au efecte secundare grave: una distruge organul de echilibru din ureche, celălalt provoacă concepții greșite, psihoză, al treilea transformă literalmente pielea pacientului în albastru. .

Plămânii distruși de infecția cu TB Sursa: Sfaturi pentru sănătate

Și nu este suficient ca vindecarea bolii să întâmpine astfel de dificultăți, chiar și diagnosticarea poate fi problematică:

Majoritatea cunoștințelor noastre despre TBC s-au născut în secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea

Spuse Fortune. "Chiar și modul în care bacteria tuberculozei provoacă boli nu ne este pe deplin clar pentru noi."

Unele bacterii tuberculoase sunt specializate în supraviețuire

Cu toate acestea, echipa de 17 membri a profesorului studiază bacteria tuberculozei cu echipamente de ultimă generație. Instrumentele imagistice de ultimă generație sunt utilizate pentru a imagina microbii, pentru a identifica celulele individuale cu noi tipuri de teste genetice, cum ar fi secvențierea ADN-ului de mare viteză și pentru a utiliza masa de calculatoare pentru a analiza masa de date.

Dar tratamentul TB nu este sincronizat cu boala.

„Este foarte frustrant faptul că TBC își revendică atât de multe vieți la nivel mondial și cât de puține guverne se sacrifică pentru a dezvolta cel mai eficient antidot, chiar dacă boala este tratabilă”, a declarat Fortune pentru revista Harvard.

Persoanele bacteriene TB protejează împotriva efectelor serului cu armuri moleculare groase Sursa: Întrebări de biologie

Marea întrebare este: ce face Mycobacterium tuberculosis atât de rezistent? Cercetările sugerează că un motiv pentru aceasta este că celulele bacteriene nu sunt aceleași. În timp ce majoritatea dintre ele pot fi distruse de sistemul nostru imunitar sau de medicamente,

există celule care „se specializează în mod regulat în supraviețuire” printre ele.

Fortuna le spune de ce trebuie continuate antibioticele luni de zile și de ce industria farmaceutică nu este capabilă să producă un vaccin eficient împotriva tuberculozei pe termen lung.

Sursa: Greg Knobloch

Echipa de cercetare de la Harvard vrea să afle cum se formează aceste celule supraviețuitoare. Din punct de vedere biologic, pot fi luate în considerare mai multe posibilități: de exemplu, efectele modificărilor materialului genetic (ADN) ale acestora modifică celulele sau codificarea chimică descrisă de ADN se poate modifica, determinând celula să funcționeze diferit sau datorită anumiți factori de reglare.care reprogramează celula.

Se apără împotriva atacului de droguri cu armură moleculară

Un grup de agenți patogeni constând din bacterii cu „indivizi” diferiți este o idee foarte nouă în comparație cu ceea ce era obișnuit chiar și acum zece ani. Teoria bacteriilor specializate în supraviețuire este susținută de faptul că

peretele celular al microbilor TB este acoperit de un strat protector neobișnuit de gros, un fel de armură moleculară,

care îi protejează împotriva sistemului imunitar și a medicamentelor.

Colonii de bacterii tuberculoase Sursa: Wikimedia Commons

Cercetările Fortune arată că microbii TB preiau roluri diferite pentru succesul echipei, pentru supraviețuirea lor, care îi fac să semene cu un roi de albine, mai degrabă decât cu o colonie bacteriană. Cercetătorii au testat de-a lungul anilor modul în care bacteria TB răspunde la o mare varietate de medicamente, deoarece este baza pentru a determina de ce anumite medicamente nu funcționează pe ea. S-a dovedit că motivul pentru aceasta ar putea fi, de asemenea, înrădăcinat în creșterea bacteriei.

Castravete microscopic mortal

Bacteria TB are formă de tijă, arată ca un castravete microscopic. În timp ce alte bacterii în formă similară se înmulțesc prin alungirea uniformă și apoi despărțirea în mijloc,

bacteria TB se întinde asimetric la un singur capăt și se desparte în două.

Rezultatul final: o „celulă părinte” cu materialul ereditar până acum și o „celulă descendentă” cu un nou tip de material ereditar corespunzător efectelor asupra acestuia în timpul divizării.

OMS estimează 8-9 milioane de noi infecții cu TBC în fiecare an Sursa: Channi Anand

Funcțiile vechi și noi provoacă diferențe reale în funcție, astfel încât acestea afectează ceea ce poate trece prin peretele celular (activat sau oprit) și cât de repede cresc celulele - adică cât de sensibili vor fi microbii la antibioticul folosit împotriva lor. Părintele este încă, urmașul nu mai este - sau invers.

Sunt capabili să marcheze celule individuale cu coduri de bare

Trucul bacteriilor TB nu este o metodă unică: celulele stem de mamifere și celulele canceroase se divid, de asemenea, asimetric. Dar, în ceea ce privește tuberculoza, aceasta împiedică profesioniștii să facă diferențe minuscule

poate provoca o cantitate uimitoare de variație la sute de milioane de pacienți.

Așadar, averea a trecut de la cercetarea rezistenței la medicamente la analiza modului în care această diversitate permite unei bacterii rezistente să reziste unui răspuns imun. Datorită progreselor tehnologice, ei sunt acum capabili să marcheze fiecare celulă cu un cod de identificare și să-și urmărească soarta.

Răspândirea TB reprezintă o amenințare crescută pentru țările din lumea a treia mai puțin dezvoltate Sursa: Daily News Tanzania

O echipă de cercetători de la Universitatea Harvard a demonstrat în experimente pe animale că un element al sistemului imunitar, fagocitele produse în măduva osoasă roșie, unele macrofage, nu distrug agentul patogen TB invadator. Dar de ce? Este bacteria prea puternică? Este macrofagul prea slab? Sau o combinație a celor doi este de vină pentru asta? Cercetările sunt încă în desfășurare, dar prin identificarea și urmărirea celulelor individuale, cercetătorii vor putea, sperăm, să răspundă la aceste întrebări cât mai curând posibil. Drept urmare, se poate naște mult așteptatul vaccin împotriva tuberculozei pentru adulți, care ajută la prevenirea eficientă a noilor infecții.