Поедающий кости: найденный у мумий патоген не утратил активности за 9 тысяч лет

Инфекционисты и генетики Университета Дьюка в Северной Каролине (США) обнаружили, что существует древняя линия туберкулеза, которая разрушает скелет изнутри. Ученые нашли ген, который виновен в повреждениях позвоночника, и оказалось, что он присутствует в спящем виде у всех современных штаммов. Чем это чревато и почему произошла мутация, авторы рассказали в исследовании, опубликованном в научном журнале Cell.

Такая форма туберкулеза была обнаружена еще у египетских мумий, которым около девяти тысяч лет. Ученым было известно, что сегодня подобные осложнения на скелет возникают только в 2% случаев.

Однако в середине 2000-х годов в Северной Каролине произошла неожиданная вспышка, в результате которой у четырех из шести человек инфекция достигла костей. Болезнь тогда оказалась завезенной из Вьетнама, зараженными стали коллеги нулевого пациента.

Ученые несколько лет ломали голову, почему болезнь так распространилась. Новое исследование показало, что это был тот самый древний штамм, которых поедал кости тысячелетия назад и до сих пор циркулирует среди нас.

Генетики и молекулярные биологи изучили образцы, взятые у пациентов во время необычной вспышки. И сравнили их генетическую последовательность с еще 225 штаммами туберкулеза. Выяснилось, что вспышка в США была вызвана штаммом линии 1 — одной из самых ранних форм ТБ. Он и ранее был известен более высокими показателями повреждения костей, чем современные линии. Его распространение ограничено странами на побережье Индийского океана.

Но Университету Дьюка удалось установить причину такой его работы — конкретный ген, который кодирует белок EsxM, и то, что он присутствует в этом штамме в полном активном виде. Его нашли и в современных линиях, но там он оказался усеченным.

Свои выводы авторы подтвердили экспериментально на рыбках данио. Одну группу заразили штаммом с полноразмерным вариантом гена мобильности EsxM, вторую — современным мутантным вариантом.

Бактерии туберкулеза, как обычно это происходит, вторглись в макрофаги — иммунные клетки, которые должны поглощать патогены. Но у первой группы они оказались очень подвижными и перемещались в два раза быстрее и дальше. Вскоре они достигли хвоста и начали разрушение тканей плавника.

Исследователи также проверили еще 3236 различных штаммов туберкулеза и подтвердили, что все они содержат «спящий» ген EsxM. Значит, для патогена эта мутация выгодна, раз она закрепилась. Ученые предполагают, что она помогает туберкулезу оставаться в легких и таким образом легче заражать людей, передаваясь по воздуху.