Генетическое исследование показывает распространение и эволюционную историю туберкулёза в Китае

Масштабное генетическое исследование 4578 образцов от пациентов с туберкулёзом (ТБ) по всему Китаю выявило удивительное генетическое однообразие: всего два «штамма» бактерии туберкулёза ответственны за 99,4% всех случаев в стране. Глобально же ТБ вызывается семью основными линиями.

«Да, я была удивлена отсутствием разнообразия у бактерии», — говорит Кейтлин Пепперелл, доцент медицинской микробиологии Университета Висконсин-Мэдисон и соавтор статьи, опубликованной 5 ноября в Nature Ecology & Evolution.

Причины однообразия

Наиболее вероятное объяснение — историко-политическое. Династическая политика изоляции ограничивала проникновение в империю извне. Гипотеза исследователей заключается в том, что в период становления нынешней эпидемии ТБ в Китае контакты с другими регионами были ограничены, но при этом существовало активное перемещение населения внутри страны.

Это внутреннее движение позволило широко распространиться штамму Линия 2 (L2), который сейчас вызывает 80% случаев в Китае. Считается, что L2 возник в Юго-Восточной Азии, а его важные дочерние штаммы эволюционировали уже внутри Китая.

Проникновение штамма Линия 4 (L4), на который сейчас приходится 17% случаев, вероятно, связано с кораблями, занятыми в шёлковой торговле между 1084 и 1336 годами нашей эры.

Особенности эволюции туберкулёза

• Mycobacterium tuberculosis не обменивается ДНК с другими видами бактерий (горизонтальный перенос генов).
• У ТБ нет хозяев, кроме человека, поэтому он передаётся только от человека к человеку, что замедляет его распространение по сравнению со многими другими эпидемиями.

Эти факторы могут объяснить, почему политика изоляции позволила двум штаммам распространиться по стране, практически не меняясь, хотя исследование не доказывает причинно-следственную связь.

Глобальный контекст и устойчивость

В недавнем отчёте в Science Advances Пепперелл и коллеги, изучая преобладающую международную линию L4, пришли к выводу, что её глобальная экспансия (особенно в Африку и Америки) между 1600 и 1900 годами была обусловлена «повторными заносами из Европы», сопутствовавшими колониальным усилиям.

Тот же отчёт показал, что появившиеся в последние десятилетия штаммы ТБ с множественной лекарственной устойчивостью «подавляюще» остаются локальными, что обнадёживает в плане ограничения их распространения.

Значение для лечения

Доминирующая в Китае Линия 2 является не только устойчивой («robust»), но и адаптивной — она выступает основной причиной лекарственно-устойчивого туберкулёза.

Главная цель таких генетических исследований — эволюционное понимание причин, по которым ТБ так сложно лечить и искоренять. «Такое исследование само по себе не изменит лечение напрямую, — отмечает Пепперелл. — Его всеобъемлющий вклад — понять, какие силы сформировали этих бактерий. Это, очевидно, важно для лечения и устойчивости к препаратам».