ABD’deki Gizemli Kemik Yiyen Tüberküloz Salgını Bir Ata Formuna Benziyordu

Verem tipik olarak bir akciğer hastalığıdır, ancak ABD’de vakaların yaklaşık yüzde 2’sinde kemiklerde de bulunabilir.

Araba kullanma Garip tüberküloz salgınının ardındaki güç, Duke’un ortak çalışmasıyla çözüldü.

Tüberküloz en yaygın olarak akciğer enfeksiyonlarıyla ilişkilendirilir, ancak ABD’deki vakaların %2’sinde kemikleri de etkiler. Bu, kemiklerin kemirilmiş gibi görünmesine neden olan acı verici bir durumdur. Bazı Mısır mumyalarının 9.000 yıllık iskeletleri, kemiklerinde tüberküloz enfeksiyonu olduğuna dair belirgin işaretler sergiliyor.

Duke doktoru Jason Stout M.D., 2000’li yılların ortalarında, enfeksiyonun altı kişide akciğerlerin ötesine yayıldığı, Kuzey Karolina, Wake County’de tuhaf bir tüberküloz salgınıyla karşılaştığında bu garip bir bilmeceydi. Stout, “Altı kişiden dördü kemikteydi” dedi. “Bu yüzde 2’den çok daha fazla.”

“Yani bir işyerinde uzun süre maruz kalmış,” dedi Stout. Temas takibi ve sağlık departmanı kayıtları aracılığıyla yedi ardışık enfeksiyonu izleyen ve tanımlayan Duke tıp profesörü.

Sekiz kişinin tamamı antibiyotiklerle başarılı bir şekilde tedavi edildi ve iş arkadaşlarına önleyici bakım verildi. Sonra garip salgın gitti. Ancak, gizem asla gerçekten çözülmedi. Stout, “Ben bir epidemiyoloji uzmanı ve klinik araştırma uzmanıyım ve kafamı kaşımaktan bıktım,” dedi.

Birkaç yıl sonra Stout, meslektaşı ve TB araştırmacısı, Ph.D. David Tobin ile şans eseri bir konuşma yapana kadar ., Duke’ta moleküler genetik ve mikrobiyoloji ve immünoloji alanlarında doçent.

“Bir gün buluştuk ve kahve içiyoruz ve birlikteyiz. bunun hakkında konuşmak, ”diyor Stout. Duke gibi akademik tıp merkezleri rutin olarak biyolojik numuneler tutar ve Stout’ta hala şaşırtıcı böceğin numuneleri vardır. Stout, “David, ‘Peki, onu bana ver, bir göz atalım’ dedi. Ve sonra bu harika bilim bundan çıktı,” dedi.

İnanılmaz bilim şu ki, Tobin’in birkaç meslektaşıyla birlikte laboratuvarı Duke, Notre Dame ve Texas Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bu belirli TB bakterilerinin nasıl ve neden bu kadar hareketli olduğunu tam olarak anladılar. Bulguları yakın zamanda Cell dergisinde yayınlandı.

Stout, “Belirli enfeksiyonlar belirli yerlere gitme eğilimindedir,” dedi. “Ve soru her zaman, bunu neden yapıyor?” Amerika ve Avrupa’da bulunan TB suşlarında, bakterilerin akciğerlerde kalma olasılığı daha yüksektir. Ancak bu tür son derece hareketliydi.

Joseph Saelens, Mollie Sweeney ve Gopinath Viswanathan liderliğindeki Tobin’in ekibi, Raleigh böceği üzerinde genetik dizileme yaptı ve bunun, soy adı verilen bir grup türden gelen atasal bir türe en çok benzediğini buldu. 1. ABD’de modern suşları, soy 2, 3 ve 4’ü görme eğilimindeyiz, ancak soy 1 hâlâ yaygın, çoğunlukla Güney ve Güneydoğu Asya’da.

Mycobacterium tuberculosis genellikle bir tür beyazı enfekte eder. Makrofaj adı verilen kan hücresi, istilacıları aramak için etrafta dolaşan ve sonra onları yutup çiğneyen oldukça hareketli bir sokak süpürücü hücresi. (Makrofaj, Latince’de büyük yiyen anlamına gelir.) Patojenik bakterinin araç setinin bir kısmı, kendisini bağışıklık sisteminden korumak ve makrofaj konakçısına ne yapması gerektiğini söylemek için bir dizi benzersiz kimyasal sinyalden (salgılanan faktörler) oluşur.

Tobin’s ekibi, Wake County böceğinin makrofajlarının daha hareketli olmasına ve akciğerleri terk etmesine izin veren farkı bulmak istedi.

225 farklı TB suşunun genetik varyantlarını, salgıladıkları faktörler için genlere özellikle dikkat ederek karşılaştırdılar. Buldukları şey, Raleigh bakterilerinde aktif olan ancak modern türlerdeki bir mutasyon tarafından etkisiz hale getirilen EsxM adlı bir salgı faktörüydü.

Ardından, evrimci bir biyolog ve moleküler bilimler yardımcı doçenti olan Craig Lowe ile birlikte çalıştılar. Duke’ta genetik ve mikrobiyoloji, 3236 farklı TB suşunun genetik dizilimine baktılar ve modelin devam ettiğini gördüler: modern suşlar, EsxM salgı faktörünün susturulmuş bir versiyonuna sahip. Tobin, “Birkaç binden fazla suş, bu gerçekten geçerli,” dedi. “Bunu ileri sürdüler ve muhtemelen bu, onlar için evrimsel olarak avantajlı bir şey.”

Araştırmacılar, görüşlerini daha da kanıtlamak için, EsxM’nin aktif versiyonlarını modern suşların güvenli bir şekilde zayıflatılmış versiyonlarına koydular ve makrofaj konakçıları olarak izlediler. bir laboratuvar çanağı daha aktif ve hareketli hale geldi. Tobin, “Makrofaj şekli ve yapısındaki bu değişiklikleri görebiliriz ve daha göçmen hale gelirler” dedi. Ayrıca, atadan kalma versiyona sahip bir suşta EsxM’yi devre dışı bıraktılar ve enfekte olmuş makrofajları daha az hareketli hale getirdiler.

Bulgularını abartmamaya dikkat ederken, Tobin, geniş çapta yayılmış modern TB suşlarının bundan fayda sağlayacağını söyledi. solunum yoluyla havaya yayılma biçimleri nedeniyle akciğerlerde kalırlar. Akciğerlerde kalmaları muhtemelen onlara yeni bir konukçu için daha iyi bir fırlatma rampası sağlayacaktır.

Neyse ki, gezici verem suşu yerel olarak bir daha görülmedi, dedi Stout, “umarım iyi bir iş çıkardık ve iyi bir sonuç aldık. birçok insan önleyici tedavi. ” Ancak garip hareketliliğinin gizemi çözüldü.

“Bu, benim ‘Vay canına, bu tuhaftı’ dememle sona ermiş olabilir. Gerilmeyle ilgili bir şeyler olmalı çünkü tüm bu hastaların sağlıklı bağışıklık sistemleri vardı'” dedi Stout. “Ama benim yaptığım bilim, David’in yaptığı türden bir bilim değil. Bu, gerçekten ilginç bir klinik sorunu yanıtlamak için farklı disiplinlerden insanların bir araya gelmesine harika bir örnektir.”

Referans: “Bir Atasal Mikobakteriyel Efektör, Enfeksiyonun Yayılmasını Teşvik Eder” Joseph W. Saelens, Mollie I. Sweeney, Gopinath Viswanathan, Ana María Xet-Mull, Kristen L. Juric Smith, Dana M. Sisk, Daniel D. Hu, Rachel M. Cronin, Erika J. Hughes, W. Jared Brewer, Jörn Coers, Matthew M. Champion, Patricia A . Champion, Craig B. Lowe, Claire M. Smith, Sunhee Lee, Jason E. Stout ve David M. Tobin, 9 Kasım 2022, Cell.
DOI: 10.1016/j.cell.2022.10.019{ 14}