🧬 Малые РНК туберкулезной палочки регулируют тяжесть инфекции
🧬 Малые РНК туберкулезной палочки регулируют тяжесть инфекции Учёные ФИЦ Биотехнологии РАН выяснили, что специфические малые РНК возбудителя туберкулёза не только регулируют способность бактерии инфицировать хозяина, но также влияют и на его иммунный ответ, определяя степень тяжести инфекции. Удаление этих малых РНК из генома Mycobacterium tuberculosis активировало способность бактерии вызывать инфекцию и подавляло активность клеток иммунной системы мышей, что приводило к их преждевременной гибели. Туберкулёзная палочка способна хорошо приспосабливаться к условиям внутри организма и длительно сохраняться в клетках иммунной системы, маскируя своё присутствие. Существенную роль в этом процессе играют малые некодирующие РНК — короткие регуляторные молекулы, которые помогают бактерии быстро «подстраивать» активность своих генов под меняющиеся условия и выживать даже тогда, когда они далеки от оптимальных. Две такие РНК, MTS0997 и MTS1338, являются уникальными для бактерий, вызывающих туберкулёз у человека и животных, у других бактерий эти малые РНК отсутствуют. Интересно, что число молекул MTS0997 и MTS1338 существенно повышается у бактерий, которые удалось выделить из больных туберкулёзом мышей, по сравнению с теми же бактериями до попадания в организм животного, однако роль этих малых РНК в работе самой бактерии и взаимодействии с хозяином оставалась не до конца исследованной. Учёные ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с коллегами из Института биоорганической химии РАН и Центрального научно-исследовательского института туберкулёза решили эту задачу. Они создали три генетически измененных разновидности туберкулёзной палочки: с удалённой MTS0997, с удалённой MTS1338 и с удалёнными обеими РНК. Наиболее заметные изменения вызвало удаление MTS0997. У такой микобактерии менялась активность генов, связанных с дыханием и получением энергии. Одновременно повышалась активность генов системы ESX-1, которая участвует в выделении белков, связанных со способностью туберкулезной палочки повреждать клетки хозяина и вызывать заболевание. В макрофагах наиболее существенные изменения вызвала инфекция туберкулёзной палочкой, в которой были удалены обе малых РНК. Бактерии вызывали дисбаланс в иммунной реакции, подавляя врождённый иммунитет и снижая активность генов, сигнализирующих о попадании возбудителя инфекции в клетки иммунной системы. Затем учёные проверили, как эти изменения проявляются при инфекции целого организма. Для этого они заразили туберкулёзной палочкой мышей с помощью специальной ингаляционной системы. После заражения исследователи следили за выживаемостью животных, количеством микобактерий в лёгких и составом иммунных клеток в лёгочной ткани. Оказалось, что все три генетически измененные разновидности туберкулёзной палочки вызывали преждевременную гибель мышей по сравнению с исходной микобактерией туберкулёза, хотя через шесть недель количество бактерий в лёгких статистически не различалось между группами. При этом у заражённых животных менялась активность генов ряда провоспалительных цитокинов (специальных сигнальных белков, запускающих иммунный ответ организма) и соотношение отдельных популяций иммунных клеток в лёгких. – Наши результаты показывают, что малые РНК MTS1338 и MTS0997 M.tuberculosis участвуют не только в регуляции процессов внутри самой бактерии, но и в её взаимодействии с организмом хозяина, влияя на компоненты его иммунного ответа. Это позволяет лучше понять, почему изменения в работе отдельных регуляторных молекул могут влиять на тяжесть инфекции даже тогда, когда количество бактерий в лёгких остается примерно одинаковым, — пояснила первый автор научной статьи доктор биологических наук, руководитель группы биохимии адаптации микроорганизмов ФИЦ Биотехнологии РАН Елена САЛИНА. 📍 Канал «МГ» в Telegram. Иллюстрация: Елена Салина, первый автор научной статьи.