Перспективный метод оценки тяжести туберкулеза

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили молекулу в легких больных туберкулезом (ТБ), которая отражает содержание в легких микобактерий. Эта информация необходима для лучшего решения проблемы лечения этой, как известно, трудно поддающейся лечению болезни.

Результаты, опубликованные в Journal of Clinical Investigation, а также на медицинском портале Medical Xpress могут стать шагом на пути к разработке индивидуализированных схем лечения и улучшению результатов для больных туберкулезом¹.

Большинство из 10 миллионов человек, у которых ежегодно развивается туберкулез, проходят многомесячное лечение несколькими антибиотиками, и, несмотря на такой режим приема препаратов, примерно у 5% больных туберкулезом в течение двух лет наступает рецидив. В настоящее время врачи не располагают надежным методом отслеживания уровня бактерий в легких, поэтому вместо этого они отслеживают симптомы.

Авторы нового исследования идентифицировали особую молекулу у пациентов с активным туберкулезом и показали, что ее концентрация выше у лиц с более тяжелым течением заболевания. Эта молекула является производным холестерина, известного как холестенон.

"Трудно руководить клинической помощью и принимать решения о лечении, когда у вас нет надежного способа измерения динамики количества бактерий", - сказала Дженнифер А. Филипс, старший автор исследования, кандидат медицинских наук, адъюнкт-профессор медицины и молекулярной микробиологии. "Уменьшение кашля, снижение температуры, увеличение веса и общее улучшение самочувствия - все это хорошие признаки эффективности проводимого лечения, но они не являются доказательством того, что бактерии были уничтожены." Она также отметила, что для лечения туберкулеза в настоящее время одновременно длительно применяется несколько препаратов, некоторые из которых обладают большой токсичностью. Вероятно, многие пациенты не нуждаются в такой агрессивной терапии, но врачи не располагают методом, который помог бы отличить пациентов, терапию у которых уже можно прекратить от тех, кто нуждается в продолжении лечения.

Как и все живые существа, микобактерии туберкулеза, должны питаться. Они потребляют химические соединения и выделяет побочные продукты, поскольку расщепляет соединения для получения энергии, процесс, известный как метаболизм. Исследователи установили, что они могли бы идентифицировать инфицированные клетки, обнаруживая присутствие побочных продуктов бактериального метаболизма.

Чтобы найти такие соединения, исследователи заразили клетки мыши бактериями туберкулеза, а затем использовали масс-спектрометрию для выявления метаболических соединений, выделяющихся в течение следующих пяти дней. Некоторые клетки были оставлены незараженными для сравнения. Исследователи обнаружили более 30 соединений, которые отличали инфицированные клетки от неинфицированных. Одно из наиболее поразительных различий заключалось в уровнях холестенона, побочного продукта метаболизма бактериального холестерина. Бактерии туберкулеза могут усваивать холестерин, но они не вырабатывают его сами; они приобретают его от организма хозяина. Люди также метаболизируют холестерин, но с помощью другого процесса, который не генерирует холестенон. Таким образом, холестенон является уникальным сопутствующим метаболитом, вырабатываемым бактериями во время инфекционного процесса, что делает его многообещающим кандидатом для выявления людей с активными случаями туберкулеза и измерения количества бактерий в их легких.

Для подтверждения этих выводов, исследователи изучили данные 80 человек, половина из которых жила во Вьетнаме, а половина - в Перу, где туберкулез распространен шире, чем в США. У всех участников были симптомы легочной инфекции, такие как лихорадка, кашель и потеря веса, но только у половины был туберкулез. У остальных 40 человек — по 20 из каждой страны — симптомы были вызваны другими легочными инфекциями.

Исследователи проанализировали образцы мокроты, полученные из легких у всех 80 участников исследования. У больных туберкулезом уровень холестенона в мокроте был значительно выше, чем у лиц без туберкулеза. А среди больных туберкулезом уровень холестенона был выше у пациентов с более высоким содержанием микобактерий в легких.

Мокрота не идеальна для мониторинга уровня микобактерий в легких, поскольку для ее получения для анализа пациенту необходимо интенсивно кашлять, чтобы вывести ее из глубины легких, а затем выплюнуть. Некоторые люди, особенно дети, просто не могут с этим справиться. Но анализы крови - это обычная часть медицинской помощи. Если у больных туберкулезом в крови выявляется высокий уровень холестенона, как и в мокроте, возможно, удастся создать основанный на анализе крови способ измерения уровня бактерий туберкулеза и мониторинга эффективности лечения.

Филипс и его коллеги проверили уровень холестенона в образцах крови всех 80 участников. Среди жителей Перу исследователи смогли отличить людей с туберкулезом и без него по уровню холестенона в крови. Однако среди жителей Вьетнама уровни холестенона не отличались между двумя группами. Среди причин этого явления авторы назвали генетические различия самих пациентов, или бактерий в их микробиомах. Сами бактерии туберкулеза относятся к разным линиям в Перу и во Вьетнаме, так что это тоже может быть фактором, определившим различия между группами пациентов.

В настоящее время исследование продолжается.