Разработанный в МГУ антиоксидант и антибиотик SkQ1 показал свою эффективность в отношении микобактерий, уничтожая их в свободной форме и в их «укрытии» внутри макрофага

Туберкулез – хроническая прогрессирующая микобактериальная инфекция, являющаяся ведущей инфекционной причиной смерти среди взрослых во всем мире. Микобактерии попадают в легкие человека воздушно-капельным путем и инфицируют альвеолярные макрофаги. Последние не способны разрушить микобактерии и в результате становятся для них своеобразным «укрытием». Таким образом, внутри макрофагов микроорганизмы избегают иммунного ответа организма и действия лекарственных средств, что делает палочки Коха очень распространенным в человеческом обществе патогеном. Разработанный в МГУ антиоксидант и антибиотик SkQ1 показал свою эффективность в отношении микобактерий, уничтожая их в свободной форме и в их «укрытии» внутри макрофага.

Колоризированное изображение бактерий Mycobacterium tuberculosis, полученное с помощью электронного микроскопа. Илл.: NIAID/Wikimedia Commons, CC BY 2.0

Туберкулез — это инфекционное заболевание, которое чаще всего поражает легкие и вызывается определенным видом бактерий, относящихся к отряду Mycobacteriales.  Он распространяется по воздуху при кашле, чихании или отхаркивании инфицированных людей, и часто характеризуется бессимптомным латентным периодом после начальной инфекции.

По оценкам ВОЗ, около четверти населения мира инфицировано бактериями туберкулеза. Вероятность того, что у инфицированных людей в конечном итоге появятся симптомы туберкулеза и разовьется заболевание, составляет примерно 5–10%. В 2021 г. от туберкулеза умерло в общей сложности 1,6 млн человек, таким образом туберкулез занимает 13-е место среди ведущих причин смерти в мире. Он является вторым по значимости смертельным инфекционным агентом после COVID-19, опережая ВИЧ/СПИД.

Туберкулез распространяется по воздуху при кашле, чихании или отхаркивании инфицированных людей. При этом микобактерии, попадая в легочные альвеолы, становятся доступными для атаки макрофагами, клетками иммунной системы. Обычно, поглощенные макрофагом чужеродные объекты обособляются внутри него, в фагосоме, к мембране которой присоединяется лизосома и разрушает чужака, микобактерия же обладает способностью уклониться от «переваривания» ферментами лизосомы, становясь неуязвимой для иммунной системы. При этом, микобактерии туберкулеза нарушают восстановление клеточных мембран макрофагов, которые теряют свои защитные способности, превращаясь в «сито». «Гранулематозный вал», видимый в виде зловещих белых отметин при флюорографии, образуемый макрофагами вокруг скопления микобактерий оказывается «убежищем» для микобактерий, из которых они продолжают атаковать организм человека.  

Ранее было показано, что разработанный в МГУ митохондриально-направленный антиоксидант и антибиотик SkQ1 эффективен в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий. В совместной работе ученых из НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ и ЦНИИ туберкулеза было показано, что он оказался эффективным в отношении бактерий отряда Mycobacteriales, включая бактерию Mycobacterium tuberculosis, возбудителя туберкулеза человека.

«Применение соединений, разрушающих бактериальную биоэнергетику, является очень эффективным инструментом борьбы с бактериальными инфекциями», – отметил сотрудник отдела биоэнергетики НИИ ФХБ МГУ, старший научный сотрудник, к.б.н. Павел Назаров.

Как оказалось, микобактерии не могут скрыться внутри макрофага для избегания терапии, как это происходит в случае применения конвенционных антибиотиков. Таким образом, SkQ1 уничтожает и одиночные и скрытые внутри макрофага микобактерии, разрушая их «укрытия».

«Способность клеток человека существовать в виде тканей, и разделение энергетических процессов и процессов транспорта веществ внутри эукариотической клетки защищает их от действия SkQ1. Однако отдельные клетки, не образующие ткани, и ослабленные микобактериями не в состоянии защитить микобактерию от антибиотика, что и определяет успех антибактериального действия SkQ1 в отношении микобактерий», – подытожил Павел Назаров.

Работа поддержана грантом РНФ и опубликована в журнале Pharmaceuticals.

По материалам пресс-службы МГУ им. М. В. Ломоносова