ОСОБЕННОСТЬ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ICL И HSPX, ИНДУЦИРУЕМЫХ ПРИ ВЫЖИВАНИИ В ОРГАНИЗМЕ ХОЗЯИНА, У ШТАММОВ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS КЛАСТЕРА W

На модели культивирования M. tuberculosis разных генотипических кластеров (8 штаммов W кластера, 3 – AI кластера, 1 – BJ и лабораторный вирулентный штамм H37Rv) in vitro и ex vivo в перитонеальных макрофагах мыши были получены результаты экспрессии двух основных генов icl и hspX, индуцирующихся при попадании M. tuberculosis в макрофаги. В качестве референс-гена применялся ген домашнего хозяйства rrs16S. Выявлен полиморфизм штаммов разных кластеров и штаммов одного кластера по уровню экспрессии генов icl и hspX при культивировании в среде и в МФ. Показано повышение экспрессии генов icl (в 3 – 122 раз) и hspX (в 2 – 514 раз) при культивировании в макрофаг по сравнению с ростом in vitro. Уровень экспрессии гена icl отличался между штаммами не более чем в 30 раз. Разница в экспрессии гена hspX, являющегося маркером перехода в дормантное состояние, была большей в 140 раз. Выявлен штамм с экстремально высоким уровнем экспрессии гена hspX in vitro и ex vivo. Этот штамм относился к субкластеру W148, который составляет 30% от W-штаммов, циркулирующих на территории РФ. Показанная для МБТ W-кластера конститутивная повышенная экспрессия гена hspX, входящего в «регулон дормантности», возможно, дает этим штаммам ряд преимуществ для выживания в организме хозяина.

микобактерии туберкулеза, экспрессия генов, макрофаги

1. Андреевская С. Н., Черноусова Л. Н., Смирнова Т. Г. и др. Трансмиссия штаммов микобактерий туберкулеза, обусловленная миграционными процессами в Российской Федерации (на примере миграции населения из кавказского региона в Москву и Московскую область) // Пробл. туб. – 2006. – № 1. – С. 29-35.

2. Андреевская С. Н., Черноусова Л. Н., Смирнова Т. Г. и др. Изучение ex vivo роста в макрофагах штаммов Mycobacterium tuberculosis разных генотипических кластеров // Пробл. туб. – 2006. – № 12. – С. 43-48.

3. Андреевская С. Н., Черноусова Л. Н., Смирнова Т. Г. и др. Влияние генотипа M. tuberculosis на выживаемость мышей при экспериментальном туберкулезе // Пробл. туб. – 2007. – № 7. – С. 45-50.

4. Черноусова Л. Н., Андреевская С. Н., Смирнова Т. Г. и др. Биологические свойства штаммов M. tuberculosis W-кластера // Пробл. туб. – 2008. – № 10. – С. 45-50.

5. Bifani P. J., Mathema B., Kurepina N. E. и др. Global dissemination of the Mycobacterium tuberculosis W-Beijing family strains // Trends Microbiol. – 2002. – Vol. 10. – P. 45-52.

6. Cole S. T., Brosch R., Parkhill J. et al. // Nature (London). – 1998. – Vol. 393. – P. 537-544.

7. Cunningham A. F., Spreadbury C. L. Mycobacterial stationary phase induced by low oxygen tension: cell wall thickening and localization of the 16-kilodalton α-crystallin homolog // J. Bacteriol. – 1998. – Vol. 180. – P. 801-808.

8. Garbe T. R., Hibler N. S., Deretic V. Response to reactive nitrogen intermediates in Mycobacterium tuberculosis: induction of the 16-kilodalton α-crystallin homolog by exposure to nitric oxide donors // Infect. Immun. – 1999. – Vol. 67. – P. 460-465.

9. Glynn J. R., Whiteley J., Bifani P. J. et al. Worldwide occurrence of Beijing/W strains of Mycobacterium tuberculosis: a systematic review // Emerg. Infect. Dis. – 2002. – Vol. 12. – P. 843-849.

10. Hu Y., Coates A. R. M. Transcription of the stationary-phaseassociated hspX gene of Mycobacterium tuberculosis is inversely related to synthesis of the 16-kilodalton protein // J. Bacteriol. – 1999. – Vol. 181. – P. 1380-1387.

11. Khomenko A. G., Chernousova L. N., Kurepina N. E. et al. Molecular fingerprint M. tuberculosis from Russia TB patients // Int. J. Tub. Lung. Dis. – 1998. – Vol. 11, № 2. – Р. 280.

12. Kornberg H. L. Anapleurotic sequences and their role in metabolism // Essays Biochem. – 1966. – Vol. 2. – P. 1-31.

13. Mokrousov I., Ly H. M., Otten T. et al. Origin and primary dispersal of the Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype: clues from human phylogeography // Genome Res. – 2005. – Vol. 15. – P. 1357-1364.

14. Nathan C. Inducible nitric oxide synthase in the tuberculous human lung // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2002. – Vol. 166. – P. 130-131.

15. Reed M. B., Gagneux S., DeRiemer K. et al. The W-Beijing lineage of Mycobacterium tuberculosis overproduces triglycerides and Has the DosR dormancy regulon constitutively unregulated // J. Bact. – 2007. – Vol. 189, № 7. – P. 2583-2589.

16. Sherman D. R., Voskuil M., Schnappinger D. et al. Regulation of the Mycobacterium tuberculosis hypoxic response gene encoding alpha-crystallin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol. 98. – P. 7534-7539.

17. van Embden J. D., Cave M. D., Crawford J. T. et al. Strain identification of Mycobacterium tuberculosis by DNA fingerprinting: recommendations for a standardized methodology // J. Clin. Microbiol. – 1993. – Vol. 31, № 2. – P. 406-409.

18. van Soolingen D., Qian L., de Haas P. E. et al. Predominance of a single genotype of Mycobacterium tuberculosis in countries of East Asia // J. Clin. Microbiol. – 1995. – Vol. 33. – P. 3234-3238.

19. Voskuil M. I., Schnappinger D., Visconti K. C. et al. Inhibition of respiration by nitric oxide induces a Mycobacterium tuberculosis dormancy program // J. Exp. Med. – 2003. – Vol. 198. – P. 705-713.

20. Yuan Y., Crane D. D., Barry C. E., III. Stationary phase-associated protein expression in Mycobacterium tuberculosis: function of the mycobacterial α-crystallin homolog // J. Bacteriol. – 1996. – Vol. 178. – P. 4484-4492.

21. Yuan Y., Crane D.D., Simpson R. M. et al. The 16-kDa α-crystallin (Acr) protein of Mycobacterium tuberculosis is required for the growth in macrophages // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1998. – Vol. 95. – P. 9578-9583.

22. Zhang M., Gong J., Yang Z., Samten B. et al. Enhanced Capacity of a Widespread Strain of Mycobacterium tuberculosis to Grow in Human Macrophages // J. Infect. Dis. – 1999. – Vol. 179. – P. 1213-1217.