Look this video before the lecture:https://www.youtube.com/watch?v=hnASytuhceo&feature=youtu.be

Туберкульоз – це…… розповсюджене інфекційне захворювання, спричинене переважно Mycobacterium tuberculosis.

Термін введено у 1839 році Johann Lukas Schönlein

До того він мав назву англ. - «consumption», укр. – «сухоти», рос. – «чахотка», тощо

Роберт Кох

1882 – відкриття Mycobacterium tuberculosis як збудника туберкульозу.

1905 – Нобелевська преміяз фізіології або медицини

Еволюція Mycobacterium tuberculosis

1

2 3

1 – генетична «горловина пляшки»для персистенції в популяціях з низькою

щільністю населення2 – одомашнення тварин

3 – збільшення щільності населення людейза рахунок одомашнення тварин,

землеробства та урбанізації.

+ Висока вірулентність+ Висока здатність до передачі від людини до людини

> 70 тисяч років тому

Здобутки еволюції MTB1. стійкість:• стійкість до агресивних факторів довкілля (тижнями за

несприятливих умов), в тому числі - до дегідратації клітин (наприклад, спиртами);

• здатність до тривалої персистенції в організмі (роками): MTB - одна з майстринь у «хованках» від імунної системи;

• стійкість до токсинів, а отже – і до лікарських препаратів.

2. висока трансмісивність:всього декілька бактерій здатні призвести до зараження.

• Клітинна стінка (міколова кислота)• Системи секреції протеїнів

(в т.ч., ESX-1)• DosR – Dormancy survival

regulon

Портрет Mycobacterium tuberculosis

Клітинна стінка Mycobacterium tuberculosis

Міколові кислоти

Клітинна стінка MTB

Isoniazid

Ethambutol

ПОЗАКЛІТИННІВНУТРІШНЬОКЛІТИННІоблігатні факультативні

- бактеріїстафілококистрептококипневмококи

менінгококи *гонококи *

шигеликлостридії та ін.

- грибикандида

криптококи та ін.

- вірусиусі

- рикетсіїусі

- хламідіїусі

- протозоатоксоплазми

лейшманії та ін.

- бактеріїмікобактеріїсальмонели

бруцели та ін.- гриби

кокцидоміцетигістоплазми та ін.

- протозоаплазмодії

трипаносомипневмоцисти та ін.

Збудники інфекційних захворювань

Neutrophil Extracellular Traps

Damage-associated molecular pattern, DAMPs

Pathogen-associated molecular pattern, PAMPs

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІПОВЕРХНЕВІ (позаклітинні)

ПОВЕРХНЕВІ

Білки теплового шоку, амфотерин (ядерний негістоновий білок), АТФ, сечова кислота, ДНК

Гіалуронові фрагменти, гепарин

Ліпополісахариди, пептидоглікани,флагеллін

Нуклеїнові кислоти (неметильовані CpG-мотиви ДНК, дволанцюгові РНК та ін.)

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІ

1.Пригнічення дозрівання фагосоми2.Блокування злиття фагосоми з лізосомою3.Пригнічення ацидифікації фагосоми

Де не зміг фагоцитоз, зможе аутофагія (самопоїдання)

Активація аутофагії регулює кількість бактерій, обмежує надмірно активне запалення та зменшує ушкодження тканин.

Аутофагія у боротьбі з туберкульозом

Недостатність аутофагії підвищує сприйнятливість до туберкульозу, збільшує кількість бактерій та вогнищ ушкодження.

ІНФЛАМАСОМА – мультипротеїновий комплекс, що дозволяє клітинам запалення швидко реагувати на дію

ушкоджуючих факторів

 AIM2, absent in melanoma 2 

ESX1- одна із систем секреції протеїнів, специфічних для мікобактерій.

ESX1 забезпечує секрецію

•ESAT6 - early secretory antigenic target 6•CFP-10 - culture filtrate antigen 10

RD1 – region of difference

Наявні тількиу вірулентних мікобактерій!

ВІЛ робить те саме?

Механізми ушкодження:- Т-клітинна цитотоксичність (індукція апоптозу)- утворення надлишку цитокінів (лімфокінів)

Приклад захворювання:Цукровий діабет І типу, розсіяний склероз, ревматоїдний артрит, хронічний активний гепатит та … ТУБЕРКУЛЬОЗНІ ГРАНУЛЬОМИ

ІV тип - CПОВІЛЬНЕНІ РЕАКЦІЇ

Антиген: внутрішньоклітинні білки, пептиди яких презентовані в комплексі із MHC I класу

Рецептор антигену: ТсR

Ушкодження тканин як ціна за імунітет до мікобактерій

Активне захворюваннячи латентний туберкульоз?

Мікобактеріальна інфекція як спектр

DosR – Dormancy survival RegulonРегулон (у молекулярній біології та генетиці, найчастіше застосовується у прокаріотів) – набір генів та оперонів, що знаходяться під контролем того самого регуляторного білку.В даному випадку – більше 50 генів, що знаходяться під контролем DosR.

Dormancy (англ. «сплячка») survival (англ. «виживання»)

Сплячка мікобактерій полягає у пригніченні і без того повільного поділу, переході на анаеробне дихання задля збільшення резистентності.

В тому числі, до ТЕРАПІЇ…більшістю препаратів

Isoniazid

Ethambutol

RifampicinPyrazinamide

Bedaquiline Metronidazol

e

ТРИВАЛА ПЕРСИСТЕНЦІЯ бактерійТРИВАЛІСТЬ курсів терапії

РЕЗИСТЕНТНІСТЬ до терапії

Основні стимулятори DosR – гіпоксія, NO та СО

Сплячка як механізм резистентності до агресії

імунної системи• Більшість мікобактерій в організмі

людини знаходиться в стані сплячки,• Деякі (розвідники) просинаються,

починають ділитися, викриваються імунною системою та гинуть, якщо імунна система здатна їх розпізнати та вбити,• Якщо ж ні – це сигнал для «анархії»,

безконтрольного поділу і маніфестації активного туберкульозу.

Host-PathogenDynamicEquilibrium

Що компрометує імунну систему?Фактори ризику переходу туберкульозу в активну форму• ВІЛ/СНІД (та інші імунодефіцити)

• Паління• Цукровий діабет• Застосування інгібіторів TNF alpha• Застосування глюкокортикоїдів• Недостатність вітаміну D3

• Бідність (?)

• Генетична схильність

ВІЛ вражає макрофаги• Збільшення продукції прозапальних цитокінів

(tumor necrosis factor alpha, IL-1, and IL-6)• Пригнічення фагоцитозу, зокрема фагоцитозу

апоптотичних тілець, що індукується Nef• Пригнічення злиття фагосом з лізосомами

-Порушення хемотаксису- Пригнічення ацидіфікації лізосом- Зниження експресії Fс-рецепторів

ВІЛ вражає Т-хелпери

Генетична схильність• Поліморфізм генів, що кодують

фактори шляху аутофагії (несподівано, але перехрещуються з тими, що асоціюються з вищим ризиком НЯК та хвороби Крона)• Поліморфізм гену NRAMP1 , що як

не дивно також асоціюється з хворобою Крона, ревматоїдним артритом та іншими запальними захворюваннями.

Вакцинація та діагностика

BCG - Bacillus Calmette–Guérin

Albert Calmette Camille Guérin

ESAT6 та CFP-10

Діагностика мультирезистентностігенетична компонента

Bedaquiline

Тест набори ПЛР виробництва компанії Seegene, Корея

Тест набори Seegene засновані на запатентованих технологіях: DPO™ (Dual Priming Oligonucleotide), MuDT™ (Multiple Detection Temperatures) і TOCE™ (Tagging Oligonucleotide Cleaved & Extension) при використанні метода cyclic-CMTA (сyclic Catcher Melting Temperature Analysis). Ці технології дозволяють повністю використати потенціал мультиплексного (багатоцільового) ПЛР аналізу

http://www.seegene.com/neo/en/products

Тест набори ПЛР для виявлення збудника туберкульозу

Тест-набір Anyplex™ II MTB/MDR (кат.№ TB7301Y, 50 реакцій)Детектує Mycobacterium tuberculosis у зразку і одночасно в одній реакції виявляє у збудника 25 мутацій множинної лікарської стійкості до протитуберкульозних ліків першої лінії (MDR-TB: Isoniazid – 7 мутацій, Rifampicin – 18 мутацій) за допомогою ПЛР в реальному часі.

Тест-набір Anyplex™ II MTB/XDR (кат.№ TB7302Y, 50 реакцій)Детектує Mycobacterium tuberculosis у зразку і одночасно в одній реакції виявляє у збудника 13 мутацій множинної лікарської стійкості до протитуберкульозних ліків другої лінії (XDR-TB: Fluoroquinolone – 7 мутацій, ін’єкційні – 6 мутацій) за допомогою ПЛР в реальному часі.

http://www.seegene.com/neo/en/products

Тест-набір Anyplex™ MTB/NTM (кат.№ TB7200X, 100 реакцій)Виявляє Mycobacterium tuberculosis (MTB) і диференціює її від інших мікобактерий (NTM) за допомогою ПЛР в реальному часі в різних типах зразків (мокрота, бронхоальвеолярні змиви, культура клітин та свіжі тканини)

Бактерії стимулюють еволюцію наших знань про та проти них,

але наші засоби проти них стимулюють їх подальшу

еволюцію…

Глобальний план – елімінація туберкульозу до 2050 року

Однак еволюція та штучний відбір готує нам нові штами мікобактерій, а отже – і нові випробування для людства.

Дякую за увагу!