В морской губке обнаружили бактерию, которая очень похожа на возбудитель туберкулеза

Туберкулез, вызываемый микобактерией туберкулеза, является одним из наиболее опасных и трудноизлечимых инфекционных заболеваний. Удивительно, но близкий родственник этого патогена был обнаружен в губках у берегов Австралии. Авторы новой статьи изучили геном описанной ими бактерии Mycobacterium spongiform и заразили им лабораторных мышей, чтобы оценить патогенный потенциал этой новой бактерии.

Туберкулез — одно из опасных и распространенных инфекционных заболеваний, вызываемых родственными микобактериями комплекса Mycobacterium Tuberculosis (преимущественно самой Mycobacterium Tuberculosis). Бактерия, также известная как бактерия Коха, живет внутри клеток человека и некоторых животных, вызывая длительные и трудноизлечимые инфекции. Ежегодно около 1,5 миллиона человек умирают от туберкулеза, болезни, которая преследует людей на протяжении тысячелетий.

Лечение туберкулеза представляет большие проблемы из-за особенностей микобактерий туберкулеза — устойчивости к антибиотикам и другим химическим веществам, перехода в дремлющее состояние, отсутствия плазмид и др. поэтому, чтобы успешно бороться с этим заболеванием, важно понять, что делает микобактерии такими уникальными и как они развивались в прошлом.

Микобактерия туберкулеза имеет много близких родственников, называемых микобактериями, которые заражают крупный рогатый скот, коз, других животных, а иногда и людей. Одна из них, Mycobacterium leprae, вызывает проказу, страшную болезнь. Бактерии имеют очень похожие (а в некоторых местах идентичные) геномы и паразитический образ жизни. Однако другие представители того же рода, напротив, безвредны, обитают в окружающей среде и геномно существенно отличаются от Kochbacterium.

Новый вид описан в журнале PLOS Pathogens и является ценным дополнением к генеалогическому древу микобактерий. Mycobacterium spongi обнаружена в губке Fascaplysinopsis reticulata, обитающей у берегов Австралии (Большой Барьерный риф). С одной стороны, эта бактерия обитает в среде, максимально отличной от человеческого организма, с другой стороны, ее геном на 80% идентичен геному микобактерии туберкулеза; Оказывается, открытые микробы — близкие родственники вредных бактерий, ведущие к совершенно иному образу жизни.

Поэтому микобактерии губок, вероятно, являются «переходным звеном», помогающим понять, как эти микроорганизмы переходят от жизни в окружающей среде к специализированному паразитизму.

Биологи сравнили выделенные ими штаммы FSD4b-SM с бактериями патогенного комплекса, изучив их геномы, белки и липидомы. Оказывается, бактерии в губках делятся крайне медленно даже по сравнению с другими микобактериями — для удвоения количества клеток в колонии требуется около 64 дней. Оптимальная температура для среды его выращивания – 28 градусов. Кроме того, Spongeosa spongiformis имеет стандартную для этой группы палочковидную форму длиной 2 мкм и толщиной 0,4 мкм.

Затем авторы оценили способность бактерии заражать лабораторных мышей. После введения через нос Mycobacterium spongiosa смогла колонизировать легкие грызунов и выжить в течение 56 дней, не проявляя никаких признаков заболевания. Это весьма неожиданно, учитывая, что последовательности ДНК, ответственные за M spongiform и патогенные микобактериальные инфекции, практически идентичны. Ученые надеются, что выделенный ими штамм поможет создать вакцину против туберкулеза. В частности, он послужит генетическим «донором»: его ДНК, скорее всего, сможет улучшить ослабленный штамм бычьего туберкулеза (Mycobacterium bovis), широко используемый для получения вакцины БЦЖ).