Новости

Для многих туберкулез может показаться болезнью ушедшей эпохи, но он по-прежнему уносит более миллиона жизней каждый год.    И проблема усугубляется, поскольку Mycobacterium tuberculosis продолжает развивать резистентность к антибиотикам, используемым для лечения этого заболевания. Недавно исследователи из Университета Сан-Диего выявили редкие генетические маркеры туберкулеза, которые могут улучшить раннее выявление резистентных к антибиотикам штаммов возбудителя, помогая предотвратить их распространение.    Чтобы проверить, есть ли у человека штамм туберкулеза, который больше не реагирует на стандартное лечение, врачи отбирают образцы мокроты из дыхательных путей и исследуют их на чувствительность к антибиотикам. "Но поскольку возбудитель туберкулеза растет медленно, на это уходят недели", - говорит руководитель исследования Фарамарз Валафар. "За эти недели пациент распространяет туберкулез, который может быть резистентным к антибиотикам".    Молекулярные средства диагностики работают гораздо быстрее, они находят распространенные генетические маркеры резистентности к антибиотикам и позволяют проводить более своевременное лечение. Но штаммы туберкулеза с редкими механизмами резистентности все еще ускользают от молекулярного обнаружения.    "У них нет общих генетических маркеров, но они резистентны, - говорит Валафар. Это приводит к тому, что врачи ошибочно полагают, что стандартные противотуберкулезные препараты уничтожат бактерии. "И тогда пациенту назначают неправильные медикаменты, и он продолжает инфицировать других в течение недель, а иногда и месяцев, прежде чем поймет, что эти препараты не работают. Поэтому мы очень хотим предотвратить это".    Поэтому лаборатория Валафара начала поиск редких генетических мутаций, связанных с резистентностью. Исследователи получили образцы M. tuberculosis из семи разных стран, где распространена резистентность к антибиотикам. Культивирование образцов показало, что некоторые из них действительно были резистентны к препаратам, несмотря на то, что молекулярная диагностика не смогла их обнаружить. "Сначала мы убедились, что у них нет известных маркеров, а затем начали искать, какие еще мутации проявляются исключительно в этих необъяснимо резистентных изолятах", - рассказывает Валафар.   Исследователи выявили один комплекс редких генетических мутаций, которые могут блокировать распространенный противотуберкулезный препарат канамицин от вмешательства в способность возбудителя синтезировать необходимые ему белки, делая его безвредным для возбудителя. Другой ряд мутаций может сделать то же самое с противотуберкулезным препаратом капреомицином. Исследование опубликовано в журнале Antimicrobial Agents and Chemotherapy.   "В этой статье определены потенциальные маркеры; впереди - подтверждающая работа по отбору маркеров для следующего поколения более совершенных платформ молекулярной диагностики", - говорит Валафар. По его словам, учитывая эволюцию резистентности к антибиотикам, молекулярную диагностику необходимо будет часто обновлять и адаптировать к различным регионам мира, где распространена резистентность к антибиотикам при туберкулезе.    "Практика поиска таких необъяснимых случаев, транспортировка образов, секвенирование - это большой и дорогостоящий проект, но его необходимо осуществить, чтобы найти эти редкие случаи, с тем чтобы они не остались незамеченными и не распространялись, вызывая еще большую антибиотикорезистентность, которая просто остается необнаруженной".   По приблизительным оценкам, около четверти населения мира инфицировано туберкулезом, который имеет две фазы: латентную и активную. Большинство людей остаются в латентной фазе, потому что иммунная система организма держит бактериальную нагрузку под контролем. Они остаются без симптомов и не заразны. Около 10% таких инфекций переходят в активную форму туберкулеза.  "Это очень важная проблема здравоохранения", - говорит Валафар. " Опасение заключается в том, что другие легочные инфекции, такие как COVID, могут перегрузить иммунную систему и спровоцировать переход ТБ в активную фазу. Если это произойдет, туберкулез станет большой проблемой и в западном мире. Мы уже видели это на примере коинфекции ВИЧ. Несмотря на то, что ВИЧ не является легочным заболеванием, поскольку он ослабляет иммунную систему, это приводит к активизации ТБ. Большинство пациентов с ВИЧ умирают от ТБ, а не от ВИЧ".   До разработки эффективной вакцины против ТБ,  улучшение молекулярной диагностики для выявления резистентности к антибиотикам имеет важное значение для контроля заболеваемости. С этой целью лаборатория Валафара недавно получила грант на секвенирование резистентного к лекарствам ТБ из инфицированной легочной ткани. "Мы надеемся это позволит преодолеть некоторые барьеры, с которыми сталкивается сообщество исследователей туберкулеза", - сказал он.Derek Conkle-Gutierrez et al. Распределение распространенных и редких генетических маркеров резистентности к препаратам второго ряда у Mycobacterium tuberculosis, выявленное в ходе исследования геномных ассоциаций (аннотация).   Известно, что точечные мутации в гене rrs и промоторе eis вызывают устойчивость к инъекционным препаратам второго ряда (SLID) - амикацину (AMK), капреомицину (CAP) и канамицину (KAN). Хотя мутации в этих канонических генах обусловливают большинство случаев резистентности к SLID, альтернативные механизмы резистентности не являются редкостью и угрожают принятию эффективных решений о лечении при использовании традиционной молекулярной диагностики.    Нами было изучено 1 184 клинических изолята Mycobacterium tuberculosis из 7 стран на наличие геномных маркеров, ассоциированных с фенотипической резистентностью. Маркеры rrs:A1401G и rrs:G1484T были ассоциированы с резистентностью ко всем трем SLID, а три известных маркера в промоторе eis (eis:G-10A, eis:C-12T и eis:C-14T) были аналогично ассоциированы с резистентностью к канамицину (KAN-R). Среди 325, 324 и 270 изолятов AMK-R, CAP-R и KAN-R, 274 (84,3%), 250 (77,2%) и 249 (92,3%) были носителями канонических мутаций, соответственно. Тринадцать изолятов имели более одной канонической мутации. Канонические мутации не были причиной 103 фенотипически резистентных изолятов.    Исследование геномных ассоциаций выявило три гена и промотора с мутациями, которые в совокупности были связаны с необъяснимой резистентностью по крайней мере к одному SLID. Наш анализ связал мутации 5′-нетранслируемой области гена whiB7 с резистентностью к KAN, что подтверждает клиническую значимость этого ранее продемонстрированного механизма резистентности к KAN.    Мы также приводим доказательства новой ассоциации резистентности к CAP с промотором оперона Rv2680-Rv2681, который кодирует экзорибонуклеазу, которая может влиять на связывание CAP с рибосомой. Агрегирование мутаций по генам может дать дополнительную информацию и поэтому рекомендуется для выявления редких механизмов резистентности, когда отдельные мутации не обладают достаточной статистической достоверностью.

Не нужно много времени, чтобы распознать эти два типа: люди, которые, кажется, обладают безграничными запасами энергии, и те, кто с трудом встает с постели каждое утро, находясь в оцепенении до второй чашки кофе.    По данным небольшого исследования, опубликованного в журнале Nutrients, эти два разных типа личности - живые и вялые - могут быть обусловлены различиями в типах бактерий, живущих в нашем кишечнике.   Исследование, проведенное на 20 испытуемых, предполагает, что четыре различные черты личности - умственная энергия, физическая энергия, умственная усталость и физическая усталость - могут быть связаны с различными микробными профилями. Бактерии, которые обычно встречаются у энергичных людей, выполняют метаболические функции, в то время как бактерии, связанные с воспалением, чаще встречаются у людей, испытывающих усталость.   В нашей пищеварительной системе обитают триллионы микробов, известных как микробиом кишечника, которые помогают нам расщеплять сложные молекулы пищевых веществ. В свою очередь, пища, которую мы едим, влияет на виды и численность бактерий в нашем кишечнике. Этот микроскопический зверинец напрямую взаимодействует с мозгом через то, что ученые называют "осью кишечник-мозг", вырабатывая нейрохимические сигналы, которые влияют на наше настроение и даже на аспекты нашей личности.    Определенных кишечных бактерий и ранее связывали с тем, насколько общительны люди. Например, бактерии Lactococcus и Oscillospira обеднены у людей с аутизмом, которые часто испытывают трудности с социальным взаимодействием. Изменения в микробиоме кишечника также были связаны с различиями в общительности среди населения в целом: у общительных людей больше микробного разнообразия, чем у их более замкнутых сограждан. Напротив, люди с низким микробным разнообразием испытывают более высокий уровень тревоги и депрессии.   Чтобы определить, отличается ли микробиом кишечника у людей с разным уровнем энергии, исследователи  Техасского университета секвенировали РНК бактерий из образцов кала, полученных от небольшой группы добровольцев. 20 участников заполнили краткий опросник для выявления взаимосвязи между бактериями кишечника и умственной и физической энергией и утомляемостью.   Присутствие определенных кишечных бактерий ассоциируется с различными типами личности, показало исследование. Например, высокий уровень умственной энергии и низкая умственная утомляемость были связаны с присутствием Anaerostipes, бактериального рода, известного расщеплением жиров. Различные виды протеобактерий коррелируют с физической утомляемостью.Было установлено, что диета влияет на микробный состав кишечника и соответствует различным чертам характера. Продукты, богатые фолатом, такие как шпинат и семена подсолнечника, положительно коррелировали с умственной энергией, а ликопин, который содержится в моркови, помидорах и других фруктах, был связан как с умственной, так и с физической утомляемостью.   Переработанные мясные продукты показали самое сильное влияние на личность, будучи одновременно положительно ассоциированными с утомляемостью и отрицательно коррелируя с энергией. Бактерии Holdemania, по-видимому, процветают от диеты, богатой переработанным мясом, и чаще встречаются у людей с низкой физической энергией.    "Это экспериментальное исследование", - говорит Лаури Байерли, который возглавлял микробиомную часть исследования. При таком небольшом размере выборки результаты исследования скорее наводят на размышления, нежели являются окончательными, объясняет она. В настоящее время группа проводит повторный протокол на сотнях участников с дополнительными измерениями энергетических характеристик, чтобы получить более точные данные.   "Если вы измените свои пищевые привычки и будете придерживаться их в течение длительного периода времени, ваш микробиом кишечника изменится в соответствии с этим", - говорит Байерли. Но пока еще слишком рано говорить о том, может ли изменение того, что мы едим, привести к постоянным изменениям личности.   "Микробиом - это невероятно сложная система", поэтому трудно предсказать влияние одного вида бактерий, отмечает Байерли. Помимо взаимодействия со своим хозяином, кишечные бактерии взаимодействуют друг с другом, а также с вирусами и археями, скрывающимися в глубинах пищеварительного тракта. "Мы только в начале пути", - добавляет она. "Но для тех из нас, кто мечтает набраться сил для утренней пробежки или гулять всю ночь напролет, как в молодости, рекомендации могут появиться еще не скоро".