Около 2 миллиардов человек во всем мире инфицированы латентным туберкулезом, неактивной формой заболевания, которая не вызывает симптомов и не является заразной.
Однако в 5-10% случаев спящие микобактерии туберкулеза (Mtb) могут активироваться и развиться в опасное для жизни заболевание. Реактивация более вероятна, когда иммунная система ослаблена, в том числе у пожилых людей и людей с такими заболеваниями, как диабет или ВИЧ. Ученые из Университета Джеймса Кука (Австралия) получили новые знания о латентной туберкулезной инфекции, используя передовые методы, позволившие исследователям точно определить, где иммунные клетки и бактерии взаимодействуют внутри тканей. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, позволило провести раннее тестирование новой вакцины против туберкулеза, которая поможет предотвратить повторную активацию заболевания.
Руководитель исследования Андреас Купц говорит, что понимание того, почему это происходит, остается важной задачей. "Изучение латентных инфекций туберкулеза затруднено, потому что микобактерии туберкулеза поражают только людей, поэтому большинство моделей на животных на самом деле не демонстрируют этот тип латентной инфекции", - сказал он. Чтобы преодолеть это, Купц и коллеги разработали модель, которая имитирует инфекцию, распространяющуюся за пределы легких. "Есть доказательства того, что латентная инфекция у людей на самом деле локализуется не в легких, хотя первоначальная инфекция возникает именно там", - сказал Купц. "Вместо этого бактерии туберкулеза могут находиться в лимфатических органах, таких как лимфатические узлы или костный мозг. Этот тип лимфатической инфекции может быть смоделирован в изолированной модели туберкулеза".
Центральное место в этом исследовании заняла технология, известная как пространственная транскриптомика, которая позволяет ученым изучать целые ткани, а не изолированные клетки. "Еще пять или шесть лет назад при изучении иммунной системы многое из того, что нам приходилось делать, основывалось на изолированных иммунных клетках", - поясняет Купц. "Теперь мы можем рассмотреть всю ткань в целом и определить, какие клетки соседствуют с другими клетками. Мы можем точно определить, где находятся латентные бактерии туберкулеза. Пространственная транскриптомика позволяет нам исследовать, что на самом деле происходит в этих лимфатических узлах, когда бактерии либо локализуются, либо когда они могут вырваться из-под контроля".
Используя мышиную модель локализованной лимфатической инфекции Mtb, ученые проанализировали факторы, приводящие к сдерживанию и реактивации. Они показали, что вызванное иммуносупрессией распространение лимфатическихо Mtb и последующее прогрессирование заболевания можно предотвратить с помощью вакцинации БЦЖ или рекомбинантной БЦЖ даже в отсутствие CD4+ Т-клеток. Многопараметрическая визуализация, пространственная транскриптомика и сетевой анализ показали, что иммуносупрессия, опосредованная анти-CD4, вызывает отчетливое перемещение иммунных клеток, не относящихся к CD4, по краям туберкулезных очагов в шейных лимфатических узлах. Хотя количество В-клеток увеличивается, они оказываются ненужными для сдерживания Mtb во время потери CD4+ Т-клеток. Используя мышей с дефицитом иммунокомпетентных клеток, истощением клеток и адоптивным переносом, авторы показали, что CD8+ Т-клетки опосредуют вызванную вакцинацией профилактику распространения Mtb в отсутствие CD4+ Т-клеток, что помогает вести лечение латентного туберкулеза у пациентов с ослабленным иммунитетом.
"Благодаря нашим результатам, мы теперь знаем, что делают CD8+ Т-клетки в лимфатических узлах и как они это делают в пространстве. Но пока мы не знаем точно, убивают ли они бактерии, или же просто создают барьер. В течение следующих пяти лет мы хотим выяснить, как эти клетки на самом деле обеспечивают сдерживание, потому что это все еще недостающее звено — объяснить, как латентный туберкулез реактивируется", - сообщил Купц.
