Категории: БиологияМедицина

Сифилис ускользает от иммунной атаки за счет изменения одного гена

Лайнуть/Поделиться

Вероятно, найдено «секретное оружие» вызывающей сифилис бактерии — бледной трепонемы (Treponema pallidum), а именно ген, необходимый для обмана иммунной системы.

Материалы исследования, проведённого в Медицинской школе Вашингтонского университета (UW Medicine) в Сиэтле, опубликованы в журнале PLOS Neglected Tropical Diseases.

Открытие может помочь объяснить, как сифилису удаётся скрываться от иммунной системы на протяжении десятилетий. Это же свойство объясняет способность бактерии повторно заражать ранее инфицированных и вылеченных людей.

Сифилис по-прежнему поддается лечению антибиотиками. Но бледная трепонема приспосабливается, и проблема антибиотикорезистентности становится всё более заметной. Болезнь не отступает и, например, в США показатели инфицирования в последние два десятилетия увеличивались неуклонно. В 2018 году число новых случаев заражения в США увеличилось до более чем 115 000.

По оценкам, в мире происходит 6 миллионов новых случаев заражения сифилисом среди взрослого населения. Эта инфекция ежегодно приводит к приблизительно 300 000 случаям смерти плода и новорождённого.

Биология же Treponema pallidum изучена плохо.

Treponema pallidum под микроскопом / CDC

До недавнего времени трепонему не удавалось выращивать в лабораторных условиях. Как следствие, многие обычные методы изучения бактерий не применялись к возбудителю сифилиса.

В ходе исследования учёные сравнили геномы бактерий сифилиса, собранных у человека, который заражался четыре раза. Образцы были получены из крови во время двух инфекций, которые произошли с разницей в шесть лет (а между этими инфекциями человек заражался и лечился ещё дважды).

Исследователи хотели выяснить, есть ли различия между геномами бактерий первой и последней инфекции. Эти различия могли бы показать, как изменились гены бактерий и как эти изменения помогли бактериям заразить человека, чья иммунная система уже встречала несколько различных штаммов сифилиса и должна была, по идее, сформировать иммунный ответ.

Было замечено, что между геномами двух разных образцов было очень мало изменений-за исключением одного гена.

«В общей сложности около 1,1 миллиона оснований, составляющих геном бактерий, претерпели около 20 изменений. Это очень мало, — рассказывает руководитель проекта, доктор Алекс Гренингер (Alex Greninger). — Но в одном этом гене мы увидели сотни изменений».

Ген Treponema pallidum repeat gene K (TprK) представляет собой инструкцию для синтеза белка, обнаруженного на поверхности бактерии. Белки на поверхности бактерии, как правило, хорошо видны иммунным клеткам и поэтому часто становятся основными мишенями иммунной атаки.

Ранее было показано, что TprK служит для конверсии генов — замены одной последовательности ДНК на гомологичную.

Бактериальные клетки с новыми вариантами TprK могут уклоняться от иммунного ответа, что вызывает персистирующую инфекцию.Персистенция — способность микроорганизмов, которые вызывают инфекцию, долго пребывать в организме человека без проявления клинических симптомов. При этом они способны к активации при определённых условиях.

Замены изменяют облик белка на поверхности микроорганизма, что позволяет ему ускользать от иммунной системы.

Хотя бактерии, вирусы и паразиты могут иметь много белков на поверхности, которые иммунная система могла бы обнаружить и атаковать, во многих случаях только один белок привлекает большую часть внимания. Такие белки называются иммунодоминантами.

«Они могут защитить бактерию, привлекая внимание иммунной системы, — говорит Гренингер. — Белок действует как фактор, отвлекающий иммунную систему от белков, которые могут быть ахиллесовой пятой бактерии. Потребуется дополнительная работа, чтобы определить, имеет ли это место в данном случае».

Гренингер надеется, что полученные результаты помогут исследователям разработать вакцины, которые позволят иммунной системе либо атаковать TprK более эффективно, либо игнорировать TprK и нацеливаться на другие, менее изменчивые белки трепонемы.

DOI: 10.1371/journal.pntd.0007921

Источники: UW Medicine|Newsroom, XX2ВЕК


Вас также может заинтересовать:

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Радикально новый метод позволяет ИИ обучаться практически без данных

Канадские исследователи из Университета Ватерлоо предложили новый способ обучения алгоритмов искусственного интеллекта «менее чем за… Читать далее

25/10/2020

Дистанционный контроль уровня сахара в крови: электромагнитные поля лечат диабет 2 типа, пока у мышей

Уникальный работа предполагает, что однажды диабет второго типа у людей можно будет лечить с помощью… Читать далее

24/10/2020

Странное космическое тело: кольцеобразная галактика “Объект Хога”

Кольцеобразная галактика "Объект Хога" имеет пустое пространство между центром и оболочкой длиной в 70 000… Читать далее

24/10/2020

Третий «музыкант» оркестра головного мозга

Достаточно долгое время считалось, что единственный важный элемент головного мозга – это нейроны. Только они… Читать далее

24/10/2020

Медики нашли еще один неизвестный орган человеческого тела

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании… Читать далее

24/10/2020

Глубоководные роботы залива Монтерей

Вы знали, что на глубине до 1500 м в океане живут гигантские медузы диаметром до 75 см? Могли ли представить себе, что в природе существует рыба… Читать далее

24/10/2020