Ежегодно во всем мире регистрируются сотни тысяч новых случаев проказы, но в Соединенных Штатах это заболевание встречается редко, ежегодно регистрируется 100-200 новых случаев. Проказа известна тем, что поражает кожу и нервы пациента. Сегодня существуют эффективные противомикробные препараты. Однако при неправильном диагнозе или отсутствии лечения заболевание может привести к обширным поражениям кожи, деформациям лица и конечностей пациента, инвалидности и даже смерти.
Проказа несет в себе социальную стигму, и постановка диагноза часто и, как известно, откладывается.Случайное, но важное открытие
Работа, возглавляемая доктором медицины Андерсоном, патологом Сян-Ян Хань, доктором медицины, доктором философии, профессором лабораторной медицины, привела к открытию в 2008 году нового вида, вызывающего проказу, под названием Mycobacterium lepromatosis. До этого было известно, что только один вид бактерий, Mycobacterium leprae, вызывает проказу.За последние несколько лет Хан и другие исследователи обнаружили новый возбудитель проказы у пациентов из Мексики, Канады, Бразилии, Сингапура и Мьянмы.
Команда Хана в сотрудничестве с Франсиско Сильва, эволюционным генетиком из Испании, проанализировала 20 генов Mycobacterium lepromatosis и сравнила их с генами Mycobacterium leprae.Они обнаружили, что две проказные бактерии произошли от последнего общего предка около 10 миллионов лет назад.
Перед расхождением общий предок бактерий претерпел массовую редуктивную эволюцию, которая привела к инактивации примерно 40 процентов всех генов в его геноме. Эти гены превратились в нефункционирующие псевдогены или даже были потеряны. Эта редуктивная эволюция, уникальная среди всех известных до сих пор патогенных бактерий, была обнаружена в результате секвенирования генома Mycobacterium leprae несколько лет назад, до открытия Mycobacterium lepromatosis другой исследовательской группой.
Объединяющая теорияВ недавно опубликованном исследовании Хан и Сильва пришли к гипотезе, что проказа существует миллионы лет. Эта теория была построена путем соединения точек из нескольких известных фактов и опубликованных исследований.
Одним из свидетельств является тот факт, что проказа — это серьезное заболевание человека, не имеющее других хозяев или резервуаров. Оказавшись вне человеческого тела, бактерии проказы не могут расти в искусственной среде. Одно предостережение заключается в том, что Mycobacterium leprae обнаруживается у диких броненосцев, но только в Северной и Южной Америке.
Считается, что животные, вероятно, впервые заразились от ранних американских исследователей несколько сотен лет назад.Второе свидетельство, свидетельствующее о том, что проказа давнишняя история, находится в бактериальном геноме. Было обнаружено, что все штаммы Mycobacterium leprae во всем мире, проанализированные на данный момент, в общей сложности более 400, имеют практически идентичные геномы или являются клональными. Это говорит о том, что люди были переносчиками бактерий проказы, когда покидали Африку около 100000 лет назад, чтобы заселить остальной мир.
Это также означает, что лепрозные бактерии необычайно стабильны в организме человека-хозяина, что является признаком зрелой паразитической жизни, которая намного старше 100 000 лет.Третье свидетельство относится к последнему общему предку двух известных бактерий лепры, которые завершили восстановительную эволюцию около 10 миллионов лет назад, что привело к худощавому геному и потере способности к свободному существованию. Хорошо адаптированный тощий паразит ограничен своим конкретным видом хозяина и вряд ли переключится на другой вид хозяина.
Наконец, самый старый возраст псевдогенов лепробактерий предполагает, что инактивация генов началась примерно 20 миллионов лет назад. Вероятно, это был момент, когда предок проказных бактерий перешел к нашим ранним человеческим предкам и перешел от свободноживущих к строго паразитическим. По сути, теория объединяет восстановительную эволюцию бактерий лепры и их строгий паразитарный образ жизни у людей в единый непрерывный, длительный процесс.Понимание патогенеза проказы
Хан и Сильва также включили эволюцию человека, генетическое разнообразие хозяев и иммунитет хозяина в сложную картину проказы. Их гипотеза о том, что проказа существовала миллионы лет, позволяет по-новому взглянуть на патогенез болезни.Например, паразитарная адаптация бактерий лепры внутри человека-гоминида похожа на очень долгую игру в прятки.
В этом случае паразит скрывается, мутируя или удаляя вредные молекулы, сохраняя при этом защитные. В конце концов, это приводит к уклонению от иммунитета хозяина, что обычно наблюдается при проказе.
Наконец, Хан и Сильва пришли к выводу, что проказу можно рассматривать как естественное следствие длительного паразитизма.Хан, клинический микробиолог, регулярно диагностирует вторичные инфекции, вызванные различными видами микробов, у больных раком. «Многие пациенты, которые приходят к врачу Андерсону с подозрением на рак, вместо этого оказываются инфицированными, и мы ставим такие диагнозы, меняющие правила игры, почти каждый день», — сказал д-р Хан."Обнаружение нового возбудителя проказы Mycobacterium lepromatosis было случайным.
Однако обнаружение этой дополнительной причины проказы значительно расширяет наше понимание древней болезни. В частности, прослеживание окончательного происхождения проказы через адаптивную паразитарную эволюцию бактерий лепры весьма поучительно, не только для этого единственного заболевания, но и для нашего лучшего понимания механизма, лежащего в основе других человеческих инфекций.
Историки медицины и антропологи также могут это оценить ». Команда Хана в настоящее время сосредоточена на расшифрованном геноме Mycobacterium lepromatosis и его сборке.