Передача Mycobacterium tuberculosis от больного туберкулезом человека другим людям в значительной степени зависит от количества инфекционных воздушно-капельных частиц, выделяемых инфицированным человеком при экспираторных процессах, таких как кашель и чихание.
Исследования проб воздуха, проведенные в туберкулезных отделениях, выявили неравномерную передачу инфекции от пациентов к подопытным животным, несмотря на сопоставимую позитивность мокроты. Исследования с использованием систем оценки кашлевого аэрозоля и молекулярно-эпидемиологические исследования также указывают на то, что некоторые больные ТБ более заразны, чем другие. Однако механизмы, ответственные за эту изменчивость в передаче инфекции от одного больного ТБ к другому, недостаточно хорошо изучены.
Комплекс Mycobacterium tuberculosis (MTBC) дивергировал на несколько адаптированных к человеку линий , и накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что генотипическое разнообразие может определять вирулентность и трансмиссивность клинических изолятов MTBC и влиять на исход заболевания ТБ. Однако механизмы, лежащие в основе вариабельности передачи штаммов Mycobacterium tuberculosis, остаются неопределенными.
Два штамма бактерии, вызывающей туберкулез, имеют лишь незначительные генетические различия, но атакуют легкие совершенно по-разному, утверждают исследователи, результаты работы которых опубликованы в журнале Nature Communications. "Наши результаты указывают на то, что различия между штаммами оказывают важное влияние на реакцию легочных альвеолярных макрофагов и на то, как туберкулез манифестирует в организме и как он передается", - говорит один из авторов исследования Падмини Салгаме, заместитель директора Исследовательского института общественного здравоохранения при Медицинской школе Рутгерса в Нью-Джерси. "Мы также считаем, что это поможет всем, кто надеется разработать более эффективные методы лечения".
Чтобы лучше понять передачу инфекции и ее связь с результатами лечения, исследователи сосредоточились на воздействии двух штаммов Mycobacterium tuberculosis на легкие. Несмотря на то, что штаммы лишь немного различны генетически, один из них считается "высокотрансмиссивным", поскольку легко распространяется, а второй - "низкотрансмиссивным", поскольку инфицирует организм не так быстро. Исследуя эти штаммы, авторы изучили иммунные пути, которые патоген активирует в легких инфицированных мышей.
У мышей, инфицированных штаммом с высокой степенью распространения, в легких быстро образовывались скопления иммунных клеток, известные как гранулемы, которые заключали в себе вторгшиеся бактерии, останавливая развитие более вирулентного заболевания. В большинстве случаев гранулемы в конце концов разрушались, и их содержимое могло попадать в бронхи и высвобождаться в воздух в виде инфекционных аэрозолей.
"Характеризуя штаммы M.tuberculosis с высокой и низкой передачей у мышей, мы показали, что штамм M.tuberculosis с высокой степенью передачи вызывает быструю IL-1R-зависимую миграцию альвеолярных макрофагов из альвеолярного пространства в интерстиций и что это действие является ключевым для последующих временных событий раннего распространения бактерий в лимфатические узлы, прайминга Th1 и гранулематозного ответа", - рассказывает Салгаме.
У мышей, инфицированных штаммом с низкой трансмиссивностью, вторгшиеся бактерии медленно активировали альвеолярные макрофаги легких, и в итоге в легких образовались очаги воспаления, которые не позволили бактериям проникнуть в дыхательные пути.
"Напротив, IL-1R-зависимая миграция альвеолярных макрофагов и раннее распространение бактерий в лимфатические узлы значительно затруднены при инфицировании штаммом M.tuberculosis с низкой степенью передачи; эти события способствуют развитию Th17 иммунитета, способствуя нейтрофильному воспалению и увеличению репликации бактерий", - объясняет Салгаме.
"Наши результаты позволяют предположить, что, вызывая гранулемы, способные перерасти в полостные поражения, которые облегчают выход бактерий в дыхательные пути, штамм M.tuberculosis с высокой степенью передачи способствует большей трансмиссивности. Эти данные указывают на бактериальную гетерогенность как важный модификатор манифестации и передачи ТБ".
Открытие механизмов распространения различных штаммов туберкулеза дает надежду на новые подходы к предотвращению передачи инфекции и ее лечению.
