Ученые определили ключевой фермент, ответственный за разрушение легочной ткани при туберкулезе (ТБ), сообщают они сегодня в Журнале клинических исследований. Лекарства, ингибирующие этот фермент, уже доступны, а это означает, что открытие может быстро привести к новым методам лечения.
Туберкулез вызывается бактерией Mycobacterium tuberculosis. Инфекция разрушает легочную ткань пациентов, заставляя их откашливать бактерии, которые затем распространяются по воздуху и могут быть вдохнуты другими. Механизм этого повреждения легких плохо изучен, и никакие применяемые в настоящее время методы лечения не предотвращают его возникновения. Пациентам требуется не менее шести месяцев лечения антибиотиками, но лекарственно-устойчивые штаммы бактерий становятся все более распространенными.
Новое исследование показывает, что у пациентов с туберкулезом повышается уровень фермента под названием MMP-1 в легких. Когда исследователи заразили туберкулезом иммунные клетки человека в лаборатории, они обнаружили, что клетки значительно увеличили производство этого фермента.
Поскольку мышиная версия MMP-1 не экспрессируется в легких, исследователи разработали трансгенную мышь с человеческим MMP-1, чтобы исследовать, вызывает ли фермент повреждение легких при туберкулезе. Когда эти мыши были инфицированы туберкулезом, уровни MMP-1 значительно повысились, и инфекция привела к повреждению легких, аналогичному тому, которое наблюдается у людей с туберкулезом.
Ученые также обнаружили, что лекарство, безопасное для людей, эффективно подавляет активность MMP-1, вызванную туберкулезной инфекцией, в клетках человека.
Полученные данные свидетельствуют о том, что аналогичные препараты могут предотвратить повреждение легких у больных туберкулезом и помочь ограничить распространение болезни.
Исследование было проведено учеными из Имперского колледжа Лондона с сотрудниками из Колумбийского университета в Нью-Йорке и Университета Восточной Англии при поддержке Национального института медицинских исследований (который финансировал работу с человеческими клетками) Scadding Morriston Davies. Стипендия по путешествиям и Национальные институты здравоохранения США.
Доктор Пол Элкингтон из Департамента инфекционных заболеваний и иммунитета Имперского колледжа Лондона сказал:
"Треть населения мира инфицирована туберкулезом, и почти 2 миллиона человек ежегодно умирают от этой болезни.
"Стандартное лечение туберкулеза остается неизменным в течение 35 лет, и никакие современные методы лечения не предотвращают разрушение легких, вызываемое туберкулезом. Эти данные свидетельствуют о том, что доступные сейчас лекарства могут снизить смертность от туберкулеза."
Многие препараты-ингибиторы ММП были разработаны в 1990-х годах, потому что первоначально они показали перспективность лечения рака. Теперь исследователи планируют провести дальнейшие исследования, чтобы выяснить, могут ли эти препараты предотвратить разрушение легких у пациентов с туберкулезом.
Профессор Джон Фридланд, старший автор исследования кафедры инфекционных заболеваний и иммунитета Имперского колледжа Лондона, сказал:
"До сих пор у нас не было убедительного объяснения того, как туберкулез вызывает разрушение легких. Мы предположили, что должны быть задействованы ферменты протеазы, поскольку ничто другое не может разрушить сильные коллагеновые волокна, составляющие основу легкого. Результаты этого исследования предоставляют убедительные доказательства в поддержку этой идеи."
Доктор Элкингтон и его коллеги впервые выдвинули гипотезу о том, что ферменты ММП играют ключевую роль в развитии туберкулеза, в обзорной статье, опубликованной ранее в этом году в журнале Science Translational Medicine.