Чтобы понять механизмы, лежащие в основе агрессивного туберкулёза (ТБ), коллективы бразильских учёных университетов Рио-де-Жанейро и Сан-Паулу изучили модели мышей, на которых были воспроизведены симптомы тяжелого легочного ТБ людей.

У мышей, как и у людей, инфицированных двумя различными гипервирулентными штаммами микобактерий, развиваются некротические повреждения в легких. «Некротический мусор» содержит молекулы, которые способствуют наплыву иммунных клеток от хозяина. В результате этого продолжает нарастать местное воспаление, вызывающее дальнейшее повреждение легочной ткани.

Одним из веществ, содержащихся в некротических тканях, была молекула хранения энергии — АТФ. Известно, что когда АТФ находится вне клеток, ее молекулы стимулируют иммунные клетки путём связывания с рецептором Р2Х7 (P2X7R). Исследователи задались целью узнать играет ли этот молекулярный путь значимую роль при тяжелых формах туберкулеза. Они изучили мышей, которые были лишены P2X7R и обнаружили, что эти мыши выжили, несмотря на заражение любой из двух гипервирулентных штаммов микобактерий, которые обычно приводили к смертельному исходу.

Более подробный анализ показал, что P2X7R рецепторы играют двоякую роль в развитии агрессивного ТБ. Во-первых, они способствуют распространению гипервирулентных микобактерий, убивая зараженные клетки иммунной системы, но выпуская при этом наружу их содержимое, а именно жизнеспособные микобактерии, которые поддерживают этот процесс далее. Во-вторых, P2X7R способствуют воспалению и некрозу легочной ткани.

Лучшие результаты у мышей без P2X7R наблюдались только после заражения гипервирулентными микобактериями. Когда исследователи заразили мышей менее агрессивным штаммом ТБ, они обнаружили, что P2X7R фактически помогли контролировать эту инфекцию. В этом случае P2X7R-опосредованная стимуляция зараженных клеток иммунной системы не приводила к гибели клеток и выпуску жизнеспособных микобактерий. То есть иммунные клетки содержали инфекцию, но не распространяли её.

Наблюдаемые противоположные эффекты P2X7R на легочные инфекции, при заражении гипервирулентными и менее агрессивными штаммами микобактерий, соответственно, могут объяснить некоторые эпидемиологическое головоломки. Потеря функции аллеля P2X7R, то есть дефектные варианты гена P2X7 являются общими у людей, несмотря на то, что они связаны с более высоким риском развития туберкулеза легких. На основании этих результатов исследователи предполагают, что такие варианты могут увеличить риск легкого ТБ, но снизить риск тяжелого ТБ. По мнению авторов, это может объяснить, почему эволюция сохранила эти генные полиморфизмы в человеческой популяции.

Они также заявляют, что их исследование «обеспечивает перспективу для разработки новых терапевтических препаратов, предназначенных для подавления P2X7R, которые будут использоваться для улучшения результатов агрессивных форм туберкулеза».