Медицина Сложете край на играта на криеница на патогена на туберкулозата - спектър на науката
Медицина: Сложете край на играта на криеница на патогена на туберкулозата
Преди повече от век Робърт Кох откри патогена на туберкулозата. Но епидемията все още не е победена. Един процент от населението на света все още е заразен всяка година, а два милиона души са смъртоносно заразени.
Броят на случаите на туберкулоза е особено голям в Югоизточна Азия. От началото на 90-те години обаче процентът на заразяване отново се повишава в части на света, които са в безопасност от дълго време, като САЩ и Европа. Във Великобритания например тя се е увеличила с осемдесет процента през последните десет години.
Това е, което отключва болестта Mycobacterium tuberculosis, който се разпространява чрез капкова инфекция. Дори няколко екземпляра в слюнката на пациент с отворена туберкулоза са достатъчни за предаване. Инкубационният период е от четири до шест седмици; се появяват неспецифични симптоми като загуба на апетит, умора и загуба на тегло. Въпреки че дихателните пътища са засегнати главно от болестта, това основно може да засегне всички органи.
Незабавното диагностициране и лечение е изключително важно поради високия риск от инфекция. Досега болните трябва да приемат антибиотици за период от поне шест месеца, за да овладеят трайно инфекцията.
Това е не само скъпо - продължителността на терапията също носи голям риск тя да не бъде проведена правилно до края и следователно да остане неуспешна. Понякога пациентите спират да приемат лекарствата си преждевременно, защото се чувстват по-добре. Освен това доставката на антибиотици понякога е ненадеждна, особено в развиващите се страни.
Но тези проблеми скоро биха могли да останат в миналото; тъй като сега нов терапевтичен подход обещава да съкрати времето за лечение до няколко седмици. Той е насочен срещу ахилесова пета на бактерията, която беше открита едва наскоро.
Дори имунната система да остане насаме с патогените, тя обикновено се бори с тях доста успешно през първата инфекциозна фаза и може да намали броя им до няколко. Но бактерията не изчезва напълно. Избягва пълното унищожение, като търси подслон в определени имунни клетки - така наречените макрофаги или фагоцити - и се крие там от по-нататъшни атаки от имунната система. Само когато защитните сили на организма на гостоприемника са отслабени - например чрез ХИВ инфекция - патогенът отново нанася удар и болестта избухва отново - обикновено с фатален изход.
Но дори и след като бактерията е потопена в макрофагите, тя поддържа определени жизненоважни функции. Той използва специален метаболитен път, известен като глиоксилатен цикъл, който се среща само при бактерии, гъбички и растения, за да генерира енергия от мастни киселини.
Джон Маккини и колегите му от Лабораторията по инфекциозна биология към университета Рокфелер в Ню Йорк сега са изследвали дали намесата в този метаболитен път може да нанесе смъртен удар на бактерията. По този начин те се концентрират върху ензим, който е необходим в глиоксилатния цикъл и се произвежда от самия туберкулозен патоген: изоцитратна лиаза. За да определят колко е важен този ензим за оцеляването на бактериите, изследователите са създали щам, който не е в състояние да произведе изоцитратна лиаза. Въпреки че е процъфтявал също толкова добре, колкото нормалните патогени в началната фаза на инфекцията, той се оказва неспособен да оцелее в по-късната тиха фаза.
Следователно обещаваща терапия може да се състои в изключване на изоцитратната лиаза. Това може да стане с вещество, което се прикрепя към активното място на ензима и го блокира.
Когато се разработва такъв инхибитор, е полезно да се знае структурата на целевата молекула. Подобно изследване на Джеймс Сачетини от Тексаския университет за а&M в Колеж Парк показа, че ензимът променя формата си, докато работи. След като е свързал партньорската молекула за преобразуване, той затваря активния център и приема по-компактна пространствена форма. Едва след края на конверсията се отваря отново и освобождава реакционните продукти.
Бъдещото лекарство може да започне точно в този момент. Ще ви е необходим синтетичен инхибитор, който се свързва с активния център, но не може да бъде преобразуван. Тогава ензимът ще се поддържа постоянно в затворена форма и вече няма да бъде функционален. Откъснат от своя източник на енергия, патогенът буквално би умрял от глад. Тъй като изоцитратната лиаза не се среща при гръбначните животни - а оттам и при хората - нейното блокиране не трябва да причинява опасни странични ефекти.
И тъй като активната съставка се бори конкретно с бактерията в нейното скривалище, продължителността на лечението също би била значително съкратена - от преди поне шест месеца до само няколко седмици. Това трябва да подобри приемането на пациентите и точното придържане към терапията и съответно степента на излекуване - голяма стъпка напред, когато смятате, че една трета от населението на света е заразено с бактериите.