Проникая в природу микобактерии

В нынешнем году Центральный НИИ туберкулеза РАМН отметил 90-летний юбилей. Это повод подвести промежуточные итоги в многогранной деятельности института, выделить некоторые достижения и определить приоритетные направления в дальнейшей работе.
Без новейших фундаментальных научных разработок крайне сложно противостоять наступающей туберкулезной инфекции, поэтому они ставятся во главу угла. Остановимся на некоторых из них.

Помогают нанотехнологии
Решение проблемы повышения эффективности химиотерапии туберкулеза связано с созданием новых противотуберкулезных препаратов или их новых форм, разработанных на основе нанотехнологий.

Центральный НИИ туберкулеза РАМН совместно с Всероссийским научным центром молекулярной медицины Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М.Сеченова разработана технология получения и проведены доклинические исследования эффективности противотуберкулезных наноформ противотуберкулезных препаратов – рифампицина, левофлоксацина и циклосерина (имеются патенты).

Если по рифампицину и левофлоксацину наши исследования находятся на уровне мировых достижений (Global Allience), то по циклосерину нами впервые разработана наноформа пролонгированного действия для лечения уберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя (МЛУ ТБ). Проведенные пилотные доклинические исследования наноформ данных препаратов позволяют сделать предварительные выводы об их высокой специфической активности, превосходящей таковую свободных субстанций этих препаратов (по высеваемости из органов микобактерий туберкулеза и выживаемости животных).

В ЦНИИТ РАМН совместно с Медицинским радиологическим научным центром Минздрав-соцразвития России (Обнинск) впервые во фтизиатрии выполнены экспериментальные (отдел иммунологии) и клинические (отдел фтизиатрии) исследования по трансплантации аутологичных мезенхимальных стволовых клеток больным тяжелым прогрессирующим туберкулезом легких. Получены положительные результаты, проводится их анализ. Эти исследования открывают новые возможности применения клеточных технологий во фтизиатрии.

В современной сложной эпидемической ситуации по туберкулезу в нашей стране важной задачей является создание надежной технологии для выявления и диагностики туберкулезной инфекции у детей.
 
Эксклюзивные подходы
Сравнительный анализ генома разных видов микобактерий позволил выделить у микобактерий туберкулеза область, которая отсутствует у микобактерий bovis БЦЖ и большинства нетуберкулезных микобактерий. В этой области МБТ кодируется синтез двух секреторных белков – ESAT-6 и CFP-10.

На основе этих белков в нашей стране разработан новый, не имеющий аналогов в мире, препарат для кожного теста на туберкулез – «Диаскинтест», который успешно прошел доклинические и клинические испытания и рекомендован для практического применения, в первую очередь для дифференциальной диагностики инфекционной и поствакцинальной аллергии и уточнения показаний для проведения превентивной химиотерапии у детей из диспансерных групп риска.

В этой работе самое активное участие приняли специалисты института (лабораторно-экспериментальный и детско-подростковый отделы).

Повышение эффективности лабораторной диагностики туберкулеза связано с разработкой и внедрением быстрых молекулярно-генетических методов диагностики. Центральный НИИ туберкулеза РАМН совместно с Институтом молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН принял участие в создании отечественных биочипов, позволяющих определить устойчивость МБТ к рифампицину, изониазиду и фторхинолонам в течение суток вместо 2-2,5 месяцев по классическому культурально-му методу после взятия диагностического материала (например, мокроты). Это позволяет значительно повысить эффективность химиотерапии у больных туберкулезом, особенно его резистентных форм.

С помощью биочипов впервые во фтизиатрии было установлено, что в процессе неадекватного режима химиотерапии штаммы МБТ приобретают резистентность, а спектр мутаций значительно расширяется за счет возникновения новых мутаций и их сочетаний в других генах МБТ. Молекулярно-генетическими исследованиями показано широкое распространение в территориях РФ штаммов МБТ кластера «W-Beijing», которые более чем в 50% случаев обладают множественной лекарственной устойчивостью. В экспериментах in vitro, ex vivo и in vivo, выполненных в отделе микробиологии ЦНИИТ РАМН, впервые во фтизиатрии установлено, что штаммы МБТ кластера «W-Beijing» отличаются от МБТ других генетических групп (семейств) высокой способностью выживать в макрофагах. Результаты этих исследований приближают нас к пониманию механизмов персистенции возбудителя туберкулеза в макроорганизме.

Важным направлением в области фундаментальных исследований является изучение реакций макроорганизма при взаимодействии с туберкулезной инфекцией. В институте получены новые данные по иммунопатогенезу туберкулеза - роли лимфоцитов CD4 (CD27+ и CD27-), на основании которых выдвинуто положение о том, что степень дифференцировки и функциональной активности лимфоцитов CD27 является показателем состояния Т-клеточного иммунитета и активности туберкулезного процесса в легких (отдел иммунологии).

Виварий и скрининг генома мыши 

В ЦНИИТ проводятся экспериментальные исследования генетического контроля восприимчивости к туберкулезной инфекции. Виварий института имеет международный статус (сертификат), содержит коллекцию линий мышей с разной чувствительностью к туберкулезной инфекции. Проведен скрининг генома мыши, который позволил выявить локусы хромосомы, контролирующие восприимчивость к туберкулезу. В настоящее время проводится идентификация конкретных генов. Следует отметить, что картированием и клонированием генов млекопитающих, контролирующих туберкулез, в мире занимаются единичные лаборатории (Университет Макгилла в Монреале (Канада); в Гарварде и Бостонском Университете (США) и в ЦНИИТ РАМН).

Установлены особенности синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) у больных МЛУ ТБ, характеризующиеся усилением острофазного ответа, снижением белково-энергети-ческого (нутритивного) статуса организма и плазменного оксида азота, гиперкоагуляционным синдромом.

Обнаружено, что одним из самых чувствительных индикаторов острой фазы воспаления является SAA – сывороточный амилоидный белок А, концентрация которого в крови увеличивается у 98,8% больных МЛУ-туберкулезом. SAA обладает цитокиноподобным эффектом на нейтрофилы при воспалении, способен как ингибировать, так и индуцировать апоптоз клеток.

Показано, что резко выраженному ССВО у больных МЛУ ТБ морфологические реакции отражают остро прогрессирующее течение туберкулеза, в то время как при умеренной выраженности ССВО доминирующей является продуктивная тканевая реакция (отделы фтизиатрии, патанатомии и биохимии).

В отделе патологической анатомии и биохимии изучены морфопатогенез и патологическая анатомия остропрогрессирующих форм туберкулеза с МЛУ-МБТ, казеозной пневмонии. 

Выделены их особенности:
– распространенное поражение системы микрососудов легких;
– инфаркты легких с вовлечением инфарцированных участков легких в специфическое воспаление с казеинфикацией и распадом, формированием пневмониогенных каверн;
– поражение бронхов (панбронхиты);
– обширные дисателектазы и ателектазы в результате поражения сурфактантной системы легких, обеспечивающей нормальное функционирование альвеол.

Широкие возможности отечественного препарата сурфактанта
На основании экспериментальных и клинических исследований доказана важная роль сурфактантной системы легких в патогенезе туберкулеза. Выделен комплекс цитологических, биохимических и биофизических признаков повреждения сур-фактантной системы легких при прогрессирующем туберкулезе, особенно выраженный у больных казеозной пневмонией. Эти данные послужили основанием для применения отечественного препарата сурфактанта (сурфактант-БЛ) в комплексном лечении больных туберкулезом, в том числе с МЛУ МБТ. Сурфактант, выстилающий поверхность альвеол, является антиателекта-тическим и противоотечным фактором, природным активатором функции макрофагов, улучшает мукоцилиарный клиренс и реологические свойства мокроты. Эти исследования выполнены впервые во фтизиатрии.

Совместно с НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи ЦНИИТ РАМН ведет экспериментальные исследования, результаты которых позволят приступить к разработке новой противотуберкулезной вакцины, способной защитить от туберкулеза детей и лиц молодого возраста.

Центральный НИИ туберкулеза РАМН, располагая сильным кадровым потенциалом, успешно решает задачи по выполнению фундаментальных исследований в области фтизиатрии, способствуя ее дальнейшему развитию как науки и разработке новых технологий, направленных на повышение эффективности диагностики и лечения больных туберкулезом.

Владислав ЕРОХИН,
директор Центрального НИИ
туберкулеза РАМН,
президент Российского
общества фтизиатров,
член-корреспондент РАМН.