ХАРАКТЕРИСТИКА ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА ПРИ ТУБЕРКУЛЕЗЕ

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА ПРИ ТУБЕРКУЛЕЗЕ

Холбаев А.Ю, Яров У. А.

Кафедра инфекционных болезней, дерматовенерологии и фтизиатрии

Термезский филиал Ташкентской медицинской академии

Резюме:Микобактерии туберкулезатребует железа для нормального роста, но сталкивается с ограничением ионов металлов из-за низкой растворимости при биологическом pH и удержания железа в организме млекопитающих-хозяев. Для хелатирования ионов металлов из патогенного нерастворимого железа и белков трансферрина, лактоферрина и ферритинаFe 3+представляет собой специфический сидерофор туберкулезаопосредованное сидерофорами поглощение железа необходимо для выживания, поскольку мутанты с нокаутом, дефектные в синтезе или поглощении сидерофоров, не смогли выжить в среде с дефицитом железа и интернализированных макрофагах. Однако, поскольку избыток железа токсичен из-за его каталитической роли в образовании свободных радикалов, абсорбция железа должна регулироваться для поддержания оптимального уровня внутриклеточного железа. Основная цель этого обзора - предоставить всесторонний обзор гомеостаза железа у M.tuberculosis, обсуждаемого в контексте биосинтеза микобактина, транспорта железа через оболочку микобактериальной клетки и накопления избыточного железа.

Ключевые слова:Туберкулез, метаболизм железа, свободные радикалы железа,

Введение:М. туберкулезклетка-хозяин поглощает железо, перенося железо. Микобактины способны извлекать железо из экзогенного голотрансферрина. Фагосомы, содержащие живые М.tuberculosis, взаимодействуют с голотрансферрином, перемещая ранние эндосомы. Внутри фагосомы макрофагов M.tuberculosis способна накапливать больше железа из трансферрина, чем непатогенные M.smegmatis. Микобактины также могут получать железо из цитоплазматических пулов, поставляемых голотрансферрином. и из хололактоферрина, которого больше, чем холотрансферрина, в месте легочной инфекции. В недавнем исследовании макрофагам экзогенно вводили нагруженный галлием липофильный микобактин J (суррогат железо-микобактина J и структурно близкий к микобактину Т) из M. paratuberculosis. добавлены и (1) заражены и даже найдены сбалансированными по всему телу. окружает клетки и распределяется между водным и мембранным доменами макрофагов; (2) высвобождение холотрансферрина и клиренс цитоплазматического железа; и (3) рекрутируется в виде Fe-микобактина в липидные капли, доставляемые путем переноса липидов к фагосомам, содержащим Escherichia coli. Хотя эти результаты интересны, экзогенное добавление микобактина не имитирует ситуацию in vivo, а фагосома, инфицированная E. coli, не имитирует фагосому, инфицированную M. tuberculosis. Таким образом, M.tuberculosis ингибирует подкисление фагосом и синтез лизосом, получает железо из эндосомального холотрансферрина хозяина и, если подтверждено, с помощью микобактина. Увеличивалось количество больных туберкулезом легких с поражением других органов и систем. Треть населения земного шара инфицирована туберкулезом легких. Если человек инфицирован и не проходит профилактику, он рискует заболеть в будущем.Туберкулез и соматические заболевания в Узбекистане остаются здоровыми. остается одной из серьезных проблем хранения [1,2,3,4]. Ежегодно во всем мире от туберкулеза умирает 3 миллиона человек, а еще 8 миллионов человек заболевают. Особую тревогу вызывает тот факт, что количество больных ежегодно увеличивается на 25-30%, а жертвами часто становятся дети и подростки. В прошлом году заболеваемость туберкулезом составила 10,2 случая на 100 000 мальчиков и девочек. Для сравнения,

Материал и метод:Рассматривая взаимосвязь между туберкулезом и железом, мы стремимся решать биологические и клинические проблемы, выделяя состояния человека, которые могут привести к перегрузке макрофагов железом.

Анализ результатов:В обзорах о железе и туберкулезе рассматривались уровни железа и восприимчивость организма к туберкулезу; Данные экспериментальных исследований на животных показали прогрессирование заболевания при введении железа, которое преобладает над железолимитирующей реакцией млекопитающего-хозяина на инфекцию. Железо необходимо для нормального роста M.tuberculosis в макрофагах с низким уровнем железа от 1 до 10 нг/мл. Это сохраняется, несмотря на высокий поток ионов металлов в макрофагах из-за разрушения эритроцитов и интернализации железа через специфические рецепторы клеточной поверхности для трансферрина, лактоферрина и гемоглобина-гаптоглобина. Однако большая часть железа поступает в костный мозг, а любое свободное железо связывается с трансферрином и лактоферрином. Лактоферрин, благодаря своей способности удерживать ион металла даже при кислом рН, играет важную роль в связывании железа с M.tuberculosis внутри альвеолярных макрофагов у пациентов с туберкулезом легких. Таким образом, необходима разработка сидерофорных механизмов, о чем свидетельствует секвестрация ионов металлов из холотрансферрина M.tuberculosis и из хололактоферрина. При наличии железа для возбудителя, как в культурах макрофагов или у экспериментальных животных, инфицированных М.tuberculosis, рост возбудителя усиливается и четко определяет роль железа при туберкулезе. Эти результаты были позже подтверждены с использованием мутантов KO со специфическими дефектами в усвоении железа. Как упоминалось выше, биосинтез и транспорт микобактина через систему сидерофоров необходимы для выживания патогена in vivo, что еще раз подтверждает, что приобретение железа связано с вирулентностью патогена. Воздействие патогена на дефицит железа в макрофагах очевидно из положительной регуляции генов mbt. Таким образом, один или несколько компонентов механизма усвоения железа могут служить маркером(ами), отражающими статус железа патогена. Микобактерии продуцируют два типа сидерофоров, гидрофобные микобактины и водорастворимые карбоксимикобактины, которые удаляют железо из окружающей среды; Сапрофитные микобактерии продуцируют экзохелины в качестве основного внеклеточного сидерофора. Микобактин ограничен клеточной оболочкой, которая содержит сложные липиды, в том числе высокогидрофобные микобактериально-специфические миколовые кислоты.Эта богатая липидами организация образует внешнюю мембрану микобактерий и грамотрицательных бактерий.и требует присутствия двух сидерофоров для поглощения железа. В отличие от интернализации феррицидерофора, опосредованной TonB-зависимым рецептором, наблюдаемой у грамотрицательных организмов, более вероятно, что железо переносится извне феррикарбоксимикобактина в микобактин, расположенный близко к цитоплазматической мембране. Был показан перенос железа от феррикарбоксимикобактина к микобактину, и, как обсуждается далее в этом обзоре, предполагается, что он опосредован белком HupB, ассоциированным с клеточной стенкой, 28 кДа, регулируемым железом, в M.tuberculosis.

Выводы.Связь между железом и туберкулезом М.tuberculosis Его подкрепили идентификацией генома, достижениями в области иммунологии и результатами клинических исследований. Лекарства, воздействующие на пути усвоения железа микобактериями для M.tuberculosis или пути организмахозяина, влияющие на доступность железа, заслуживают разработки и тестирования на противотуберкулезную активность. Роль железа следует учитывать в будущих исследованиях вакцин.

Список пользованной литературы:

1. Всемирная организация здравоохранения. Национальные обследования распространенности туберкулеза, 2007–2016 гг.; Всемирная организация здравоохранения: Женева, Швейцария, 2021 г. [Google Scholar]

2. Кумар П. Туберкулез легких у взрослых как патологическое проявление гиперактивного антимикобактериального иммунного ответа. клин. Перевод Мед. 2016, 5, 38. [Google Scholar] [перекрестная ссылка][Зеленая версия]

3. Кумар, Н.П.; Мойдин, К .; Бануреха В.В.; Наир, Д.; Бабу, С. Провоспалительные цитокины плазмы являются маркерами тяжести заболевания и бактериальной нагрузки при туберкулезе легких. На открытом форуме по инфекционным заболеваниям; Издательство Оксфордского университета: Оксфорд, Великобритания, 2019; п. офз257. [Google Scholar]

4. Деви, У .; Рао, см; Шривастава, ВК; Рат, ПК; Дас, Б.С. Влияние добавок железа на анемию легкой и средней степени тяжести при туберкулезе легких. бр. Дж. Нутр. 2003, 90, 541–550. [Google Scholar] [перекрестная ссылка][Зеленая версия]

5. Фриис, Х .; Диапазон, Н.; Кристенсен, CB; Кестель, П .; Чангалуча, Дж.; Маленганишо, В .; Краруп, Х .; Магнуссен, П.; Андерсен, Э.Б. Острофазовый ответ и маркеры статуса железа у больных туберкулезом легких: перекрестное исследование в Мванзе, Танзания. бр. Дж. Нутр. 2009, 102, 310–317. [Google Scholar] [перекрестная ссылка][Зеленая версия]

6. Хелла, Дж.; Черкамонди, Коннектикут; Мхимбира, Ф .; Сасамало, М.; Стоффель, Н.; Цвален, М .; Бодмер, Т .; Ганьё, С.; Рейтер, К.; Циммерманн, М.Б. Анемия в случаях туберкулеза и контроль домохозяйств в Танзании: вклад болезни, коинфекций и роль гепсидина. PLoS ONE 2018, 13, e0195985. [Google Scholar] [перекрестная ссылка][Зеленая версия]

7. Керхофф, А .; Мейнджес, Г.; Опи, Дж.; Фогт, М.; Джилмит, Н.; Вуд, Р .; Лоун, С. Анемия у пациентов с ВИЧ-ассоциированным туберкулезом: относительный вклад анемии хронического заболевания и дефицита железа. Междунар. Дж. Туберк. легкие дис. 2016, 20, 193–201. [Google Scholar] [перекрестная ссылка] [пабмед]

8. Ли, SW; Канг, Ю .; Юн, ЮС; Гм, Ю.-В.; Ли, С.М.; Ю, К.-Г.; Ким, Ю.В.; Хан, СК; Шим, Ю.-С.; Йим, Ж.-Ж. Распространенность и эволюция анемии, связанной с туберкулезом. J. Korean Med. науч. 2006, 21, 1028–1032. [Google Scholar] [перекрестная ссылка] [пабмед][Зеленая версия]

9. Минчелла, Пенсильвания; Донкор, С .; Оволаби, О .; Сазерленд, Дж. С.; Макдермид, Дж.М. Комплексная анемия при туберкулезе: необходимость учитывать причины и сроки при разработке вмешательств. клин. Заразить. Дис. 2014, 60, 764–772. [Google Scholar] [перекрестная ссылка][Зеленая версия]

10. Моррис, компакт-диск; Птица, Арканзас; Нелл, Х. Гематологические и биохимические изменения при тяжелом туберкулезе легких. QJ Мед. 1989, 73, 1151–1159. [Google Scholar]

11. Сахиратмаджа, Э.; Веринга, FT; ван Кревель, Р.; де Виссер, А.В.; Аднан, И.; Алисджабана, Б.; Слэгбум, Э.; Марзуки, С .; Оттенхофф, ТХ; van de Vosse, E. Дефицит железа и полиморфизмы NRAMP1 (INT4, D543N и 3'UTR) не влияют на тяжесть анемии при туберкулезе у населения Индонезии. бр. Дж. Нутр. 2007, 98, 684–690. [Google Scholar] [перекрестная ссылка] [пабмед][Зеленая версия]

12. Исанака, С.; Мугуси, Ф .; Урасса, В .; Уиллетт, туалет; Бош, Р. Дж.; Вилламор, Э .; Шпигельман, Д.; Дагган, К.; Fawzi, WW Дефицит железа и анемия предсказывают смертность больных туберкулезом. Дж. Нутр. 2011, 142, 350–357. [Google Scholar] [перекрестная ссылка] [пабмед][Зеленая версия]

13. Эворо, RE; Нсонву-Аньянву, AC; Фабиан, Украина; Акпан, Пенсильвания; Удо, П.Э. Питательный фон больных туберкулезом легких с низким доходом, получающих противотуберкулезную терапию в инфекционной больнице, Калабар, Нигерия: исследование случай-контроль. Открытый доступ Рез. J. Sci. Технол. 2022, 5, 70–79. [Google Scholar] [перекрестная ссылка]