Індійські вчені виявили клітини, які ховають всередині себе від імунітету туберкульозні бактерії. Це мезенхімні стовбурові клітини, яких багато не тільки в жировій, але і в інших сполучних тканинах. Дослідники з'ясували, що мікобактерії здатні розмножуватися всередині цих клітин і набувати стійкості до ліків, а протизапальні властивості стовбурових клітин тільки посилюють цей ефект. Цим, ймовірно, можна пояснити недостатню ефективність протитуберкульозних вакцин і препаратів. Роботу опубліковано в журналі.
Туберкульозна інфекція продовжує залишатися серйозною загрозою, незважаючи на існування вакцин і ліків. Ймовірно, справа в тому, що вакцини не дуже ефективні і набагато краще захищають від прокази (яку викликає близький родич), ніж безпосередньо від туберкульозу. Ліки теж не завжди допомагають - то й справа виникають штами з широкою лікарською стійкістю.
Крім того, багато препаратів набагато краще справляються з туберкульозною паличкою in vitro, ніж всередині організму. Можливо, це пов'язано з тим, що ця бактерія вміє виживати всередині клітин - в першу чергу, макрофагів, які її поглинають, але не можуть до кінця перетравити.
Група вчених під керівництвом Дхіраджа Кумара (Dhiraj Kumar) з Міжнародного центру генної інженерії і біотехнологій в Нью-Делі припустила, що мікобактерії можуть ховатися від імунної відповіді всередині інших клітин людини. Хорошим притулком, на думку дослідників, могли б стати мезенхімні стовбурові клітини (МСК), які зустрічаються у великій кількості в кістковому мозку і жирової тканини, і в меншому - в інших сполучних тканинах. З одного боку, в них раніше вже виявляли мікобактерії. З іншого боку, МСК відомі як модулятор імунітету, і можна уявити, що пригнічуючи запалення, вони грають на руку туберкульозній паличці.
Для початку автори роботи заразили мікобактерією МСК з жирової тканини і переконалися в тому, що вона успішно здатна в них розмножуватися. Потім вони подіяли на культуру клітин з бактерією всередині двома поширеними протитуберкульозними препаратами: ізоніазидом і рифампіцином. Навіть у максимальних дозах (5 мкг/мл) ці ліки виявилися безсилими проти 5 і 15 відсотків бактерій відповідно, які вижили, незважаючи на обробку.
Дослідники припустили, що МСК можуть сприяти лікарській стійкості бактерій, викачуючи препарати з клітин за допомогою АВС-транспортерів - поширеного сімейства транспортних білків на мембрані клітин. На поверхні МСК є два білки цього сімейства - ABCC1 і ABCG2. Коли автори роботи заблокували виробництво обох білків за допомогою РНК-інтерференції, то ліки змогли знищити майже всі мікобактерії, залишивши в живих лише 2-4 відсотки популяції.
Тим не менш, під дією блокаторів АВС-транспортерів, загальна кількість бактерій в клітинах (нехай і не стійких до антибіотиків) зросла. Це навело дослідників на думку, що МСК все ж активно борються зі своїми колонізаторами, а транспортери можуть працювати не тільки на викачування ліків, а й на створення агресивного середовища в лізосомах, за допомогою яких клітини перетравлюють бактерій. І дійсно: коли на МСК подіяли рапаміцином (препаратом, який посилює дозріванням лізосом), мікобактерій у клітинах стало менше (p = 0,0145).
Потім автори роботи перевірили, як зараження туберкульозною паличкою пов'язано з протизапальними властивостями МСК. Відомо, що ці клітини здатні виділяти ряд сигнальних речовин, у тому числі простагландіни. Дослідники виявили, що концентрація простагландіну Е2 зростає майже на порядок, коли МСК заражені мікобактерією. Тому вони припустили, що, якщо заблокувати його виділення, то МСК перестануть бути таким надійним притулком. І дійсно, коли вони заразили лабораторних мишей туберкульозом і лікували їх цілекоксибом (який блокує сигнальний шлях простангландіна Е2), число бактерій в МСК з їх легенів знизилося на два порядку.
Таким чином, роль стовбурових клітин у розвитку туберкульозної інфекції виявилася неоднозначною. З одного боку, вони борються з бактеріями, перетравлюючи їх всередині себе, з іншого боку, викачують з клітин протитуберкульозні препарати. А пригнічуючи запалення в навколишній тканині, МСК при цьому підтримують життєздатність своїх колонізаторів. Цим феноменом автори роботи пропонують пояснити недостатню ефективність вакцин і ліків, яку можна було б підвищити, блокуючи протизапальний ефект МСК.
Раніше ми розповідали про інші способи боротьби зі збудником туберкульозу: за допомогою антибіотиків «під замовлення», генетично модифікованих бактеріофагів і навіть вітаміну В7 (точніше, його відсутності). Крім того, вчені висунули гіпотезу про те, що поширенню туберкульозу серед людей сприяло освоєння вогню.