В рамках нового исследования ученые выяснили, что гены многих евреев-ашкенази, повышающие риск редкого заболевания, также помогают защитить их от туберкулеза.
Об этом сообщает Science Alert.
Команда исследователей решила выяснить, почему одни люди восприимчивы к туберкулезу, а другие защищены. Для изучения болезни они использовали рыбок данио, потому что их иммунная система во многом схожа с человеческой, и их генами можно манипулировать в лабораторных условиях.
Ученые обнаружили, что рыбки данио с генетическими мутациями в определенных клеточных ферментах становятся более восприимчивыми к туберкулезу. Эти ферменты содержатся в лизосомах клеток, компонентах, которые расщепляют нежелательный материал, включая белки и жиры. Когда производство этих ферментов снижается, это может привести к накоплению токсического материала.
Одним из типов клеток, который уязвим для этого накопления, являются макрофаги – клетки, «поедающие» токсичные вещества, в том числе бактерии и продукты жизнедеятельности. При лизосомных заболеваниях макрофаги движутся медленно и увеличиваются в размерах в силу накапливания непереваренного материала в своих лизосомах, в силу чего они менее способны бороться с инфекцией.
Макрофагам нужно двигаться быстро для проведения атак по вторгшимся бактериям и вирусам. Но при лизосомных болезнях они не способны расщеплять употребляемую пищу, из-за чего становятся раздутыми и вялыми, и теряют способность выполнять свои функции. Однако, когда ученые генетически сконструировали рыбок данио для моделирования одного из этих лизосомных заболеваний, называемого болезнью Гоше, оказалось, что рыбки стали более устойчивы к туберкулезу, а не более восприимчивы к нему.
Болезнь Гоше является редким заболеванием, которое способно поразить любого, но среди евреев-ашкенази заболеваемость существенно выше — около одного случая на 800 рождений. В большинстве случаев заболевание может быть относительно легким. Около 2/3 людей, которые являются носителями двух копий наиболее распространенного генетического варианта, не знают, что они носители.
Исследователи создали рыбок данио с генетическими вариантами, вызывающими болезнь Гоше у евреев-ашкенази, и, как и ожидалось, их макрофаги увеличились в размерах и не могли расщеплять необычный тип жира, называемый сфинголипидами. Однако когда рыбы подверглись воздействию туберкулеза, выяснилось, что они устойчивы к инфекции.
Причина этого – жирное химическое вещество, накапливающееся в макрофагах при болезни Гоше. Оно действует как растворитель, способный уничтожить бактерии туберкулеза за считанные минуты, разрушая их клеточные стенки.
После этого открытия у исследователей возник вопрос: являются ли евреи-ашкенази, которые, подвержены гораздо большему риску болезни Гоше, каким-то образом менее склонны к заражению туберкулезом? Предполагается, что так оно и есть.
Еврейская диаспора ашкенази на протяжении веков подвергалась преследованиям, ее часть вынужденно жила в гетто и мигрировала из страны в страну. Они должны были быть более подвержены риску заражения туберкулезом, который сильнее распространяется при сложных условиях жизни и в бедных густонаселенных городских районах.
Из-за этих генетических вариантов может увеличиться риск болезни Гоше, но они также защищают организм от туберкулеза, давая им селективное преимущество. Иначе говоря, это повышает вероятность передачи признака из поколения в поколение и, следовательно, распространения специфического иммунитета среди населения.
Аналогичное явление фиксируется в группах, где люди – носители генетических вариантов, которые защищают их от малярии, но когда присутствует более одной копии, это вызывает опасную анемию или даже серповидно-клеточную анемию. Однако, в отличие от примера с серповидноклеточной анемией, только люди, являющиеся носителями двух копий генетического варианта Гоше – по одной от каждого родителя – могут иметь защиту от туберкулеза.
Это связано с тем, что наличие одного «здорового» гена вырабатывает достаточное количество фермента для выведения убивающих бактерии жирных химических веществ, чтобы те не накапливались. Благодаря этому открытию можно больше узнать о возможных новых методах лечения туберкулеза. Лекарства, имитирующие эффекты болезни Гоше могут помочь в глобальной борьбе с туберкулезом, полагаю исследователи.
cursorinfo.co.il
