Medicină Pune capăt jocului de ascundere al agentului patogen tuberculozei - spectrul științei
Medicină: pune capăt jocului de ascundere al agentului patogen al tuberculozei
Robert Koch a descoperit agentul patogen al tuberculozei în urmă cu mai bine de un secol. Dar epidemia nu a fost încă învinsă. Un procent din populația lumii este încă infectat în fiecare an și două milioane de persoane sunt infectate fatal.
Numărul cazurilor de tuberculoză este deosebit de mare în Asia de Sud-Est. De la începutul anilor 1990, rata infecției a crescut din nou în părți ale lumii care au fost sigure de mult timp, cum ar fi SUA și Europa. În Marea Britanie, de exemplu, a crescut cu optzeci la sută în ultimii zece ani.
Aceasta este cea care declanșează boala Mycobacterium tuberculosis, care se răspândește prin infecția cu picături. Doar câteva exemplare din saliva unui pacient cu tuberculoză deschisă sunt suficiente pentru transmitere. Perioada de incubație este de patru până la șase săptămâni; apar simptome nespecifice precum pierderea poftei de mâncare, oboseala și pierderea în greutate. Deși căile respiratorii sunt afectate în principal de boală, în principiu toate organele pot fi afectate.
Diagnosticul și tratamentul imediat sunt extrem de importante din cauza riscului ridicat de infecție. Până în prezent, bolnavii trebuie să ia antibiotice pentru o perioadă de cel puțin șase luni pentru a controla permanent infecția.
Acest lucru nu este doar scump - durata lungă a terapiei prezintă, de asemenea, un risc ridicat ca aceasta să nu fie efectuată corect până la capăt și, prin urmare, să rămână nereușită. Uneori, pacienții încetează să mai ia medicamentele prematur, deoarece se simt mai bine. În plus, administrarea de antibiotice este uneori nesigură, în special în țările în curs de dezvoltare.
Dar aceste probleme ar putea fi în curând un lucru din trecut; deoarece acum o nouă abordare terapeutică promite să scurteze timpul de tratament la câteva săptămâni. Acesta este vizat împotriva unui călcâi al lui Ahile al bacteriei, care a fost descoperit abia recent.
Chiar dacă sistemul imunitar este lăsat singur cu agenții patogeni, acesta luptă de obicei cu destul de succes în timpul primei faze infecțioase și le poate reduce numărul la câțiva. Dar bacteria nu dispare complet. Scapă de distrugerea completă căutând adăpost în anumite celule imune - așa-numitele macrofage sau fagocite - și ascunzându-se acolo de atacurile ulterioare ale sistemului imunitar. Numai atunci când apărarea corpului gazdei este slăbită - de exemplu printr-o infecție cu HIV - agentul patogen lovește din nou și boala izbucnește din nou - de obicei cu un rezultat fatal.
Dar chiar și după ce bacteria este scufundată în macrofage, aceasta menține anumite funcții vitale. Folosește o cale metabolică specială cunoscută sub numele de ciclul glioxilat, care se găsește numai în bacterii, ciuperci și plante, pentru a genera energie din acizi grași.
John McKinney și colegii săi de la Laboratorul de biologie a infecțiilor de la Universitatea Rockefeller din New York au examinat acum dacă o intervenție în această cale metabolică ar putea cauza moartea bacteriei. Procedând astfel, ei s-au concentrat pe o enzimă care este necesară în ciclul glioxilat și este produsă de agentul patogen al tuberculozei însuși: izocitrat liază. Pentru a determina cât de importantă este această enzimă pentru supraviețuirea bacteriană, cercetătorii au creat o tulpină care nu a putut produce izocitrat liază. Deși a prosperat la fel de bine ca agenții patogeni normali în faza inițială a infecției, s-a dovedit a fi incapabil să supraviețuiască în faza tăcută ulterioară.
Prin urmare, o terapie promițătoare ar putea consta în oprirea izocitratului liază. Acest lucru se poate face cu o substanță care se atașează la locul activ al enzimei și o blochează.
Atunci când dezvoltați un astfel de inhibitor, este util să cunoașteți structura moleculei țintă. Cercetări similare efectuate de James Sacchettini de la Universitatea Texas A&M din College Park au descoperit că enzima își schimbă forma pe măsură ce funcționează. După ce a legat molecula partener pentru a fi convertită, închide centrul activ și capătă o formă spațială mai compactă. Abia după sfârșitul conversiei se deschide din nou și eliberează produsele de reacție.
Un viitor medicament ar putea începe exact în acest moment. Ai avea nevoie de un inhibitor sintetic care se leagă de centrul activ, dar nu poate fi convertit. Apoi, enzima ar fi menținută permanent în forma sa închisă și nu ar mai fi funcțională. Întrerupt din sursa sa de energie, agentul patogen ar muri de foame la propriu. Deoarece izocitratul liază nu apare la vertebrate - și deci și la oameni - blocarea acesteia nu ar trebui să provoace efecte secundare periculoase.
Și pentru că ingredientul activ luptă în mod specific împotriva bacteriei în ascunzătoarea sa, durata tratamentului ar fi, de asemenea, redusă semnificativ - de la cel puțin șase luni anterioare până la doar câteva săptămâni. Acest lucru ar trebui să îmbunătățească acceptarea pacienților și respectarea exactă a terapiei și, prin urmare, rata de vindecare - un mare pas înainte atunci când considerați că o treime din populația lumii este infectată cu bacteriile.