Вызывает ли БЦЖ туберкулез?

Результат генотипирования микобактерий (миниобзор)

Водопьянов Алексей Сергеевич
врач ДНК-диагностики
врач-иммунолог
кандидат медицинских наук

Как известно, туберкулез у человека вызывает несколько видов микобактерий, входящих в так называемый "туберкулезный комплекс" («M. tuberculosis complex»). В этот комплекс входят четыре вида микобактерий: M. tuberculosis, M bovis, M africanum и M microti. Так же известно, что широко применяемая вакцина БЦЖ содержит живой аттенуированный (ослабленный) штамм M bovis. Именно поэтому, практически с самого начала применения вакцины БЦЖ, врачей интересовал вопрос - в случае если человек заболевает туберкулезом, вызванным M bovis (а это наиболее частый возбудитель туберкулеза), имеет ли это связь с введенными в организм микобактериями при проведении вакцинации?

И поскольку стандартные бактериологические методы не позволяли выявить различий между Mycobacterium bovis из БЦЖ и Mycobacterium bovis, выделенных от больных туберкулезом, некоторые исследователи склонялись к мнению, что заболевание возникло в результате активизации вакцинных микобактерий. Более того, даже некоторые ранние методики генотипирования с малой дискриминирующей силой, например RLFP, не в состоянии были отличить вакцинные штаммы микобактерий от клинических. Разумеется, это вносило свой вклад в поддержание этой гипотезы.

Однако ситуация изменилась при разработке современных методов генотипирования, основанных на ДНК. Одним из наиболее широко применяемых методов генотипирования, является метод определения кратности вариабельных тандемных повторов (Variable Number Tandem Repeats, VNTR или же Мультилокусный VNTR Анализ, Multiple-Locus Variable-number tandem repeat Analysis, MLVA).

В геномной ДНК содержатся повторяющиеся нуклеотидные последовательности. Причем у разных индивидов (будь то человек или микроб) число этих повторений разное. Кратность повтора определяется количеством повторений нуклеотидной последовательности. Длиной повтора является размер повторяющейся последовательности, а локусом повтора называется участок генома, содержащий тандемный повтор. Например, локус "AATAATAATAAT" содержит тандемный повтор длиной в 3 нуклеотида (AAT), с кратностью повтора 4. Характеристики нескольких локусов одного организма (микроба или человека) называются ГЕНОТИПОМ

Важной особенностью VNTR локусов является их наследование. Именно на основе VNTR анализа построено установление отцовства при проведении экспертизы - у человека число хромосом парное и, соответственно, одну из них ребенок получает от матери, вторую - от отца. Исследовав определенное число локусов VNTR (обычно это 10 - 12 локусов) у отца, матери и ребенка по наличию совпадений (или не совпадений) можно сделать вывод о их родстве. У микроорганизмов каждая хромосома представлена в единственном экземпляре, поэтому при размножении каждый дочерний микроорганизм будет иметь ту же кратность VNTR локусов, что и "родительский микроб" (будут иметь одинаковый генотип).

В 1993 году в Японии сектой Аум Синреке был распылен штамм сибирской язвы (по счастью оказавшимся вакцинным). Исследование VNTR локусов распыленного штамма, а так же вакцинных штаммов из разных лабораторий позволило установить из какой именно лаборатории был получен сибиреязвенный микроб (генотип распыленного штамма был идентичен генотипу одного из лабораторных штаммов)

Но вернемся к туберкулезу. В 1998 году, группой авторов из США (R. Frothingham et al, 1998) было проведенно VNTR - исследование по 11 VNTR локусам 48 штаммов микобатерий «туберкулезного комплекса». Из них 23 штамма были из аттенуированной БЦЖ-вакцины, полученной из разных стран мира, включая Россию, Японию, Бразилию, США, Мексику, Австралию и прочих стран. По результатам VNTR - типирования было установленно, что между вакцинными и клиническими штаммами Mycobacterium bovis не было ни одного общего генотипа. Это означает, что штамм, введенный в виде вакцины и штамм, вызвавший заболевание - разные.

Аналогичная работа была проведена Le Fleche с соавторами в 2002 году (Le Fleche P., et al, 2002). Но теперь уже было изучено 90 штаммов туберкулезного комплекса по 21 локусу (например, для установления отцовства используется 10 - 12 локусов). Авторы установили, что вакцинные штаммы M bovis отличались от клинических штаммов M bovis по 4 VNTR локусам (при проведении экспертизы родства не совпадение хотя бы по одному локусу полностью исключает отцовство). Это позволяет сделать однозначный вывод - клинические штаммы Mycobacterium bovis никак не связанны с вакцинными штаммами из БЦЖ.

Однако, генотипирование проводится не только методом VNTR. В 1995 году Frothingham с соавторами, исследуя 1551 нуклеотидный ген, выявили, что вакцинный штамм содержит единичную нуклеотидную замену, вызывающую замену серина на триптофан. При проведение анализа 20 вакцинных штаммов из 12 стран мира выяснилось, что все вакцинные штаммы содержат эту нуклеотидную замену. В то время как "не вакцинные" штаммы M bovis и остальные штаммы "туберкулезного комплекса" этой замены не имеют.

При исследовании Mycobacterium bovis, выделенных от больных туберкулезом, было установлено, что всего лишь у 3 больных туберкулез вызван именно вакцинным штаммом (для подтверждения этого даже была проведена жидкостная хроматография).

Первый вакцинный штамм был выделен от мужчины, которому по причине рака мочевого пузыря неоднократно вводили вакцину БЦЖ в мочевой пузырь.
Второй вакцинный штамм был выделен из эпидурального абсцесса у мальчика с лейкемией.
Третий вакцинный штамм был выделен от ребенка с ВИЧ - инфекцией.

Все остальные штаммы Mycobacterium bovis, выделенные от больных туберкулезом, не имели отношения к вакцине БЦЖ

Схожее исследование было проведено в Италии в 2006 году. Группой исследователей было изучено 42 клинических штамма M bovis и 12 вакцинных штаммов. Авторами был использован комбинация методов VNTR + RLFP. Все вакцинные штамы довольно однозначно отличались от клинических штаммов Mycobacterium bovis

Все это позволяет сделать вывод, что вакцинный штамм крайне редко способен вызывать туберкулез. Подавляющее большинство случаев туберкулеза, даже вызванных Mycobacterium bovis, не имеют никакого отношения к вакцине БЦЖ. Вакцинный штамм микобактерий способен вызвать заболевание только при наличии у пациента тяжелейшего иммунодефицита (разгар ВИЧ - инфекции, мощная иммунодепрессивная терапия при злокачественных опухолях)

Обсуди на форуме...

Литература:

Frothingham, R. Genetic persity in the Mycobacterium tuberculosis complex based on variable numbers of tandem DNA repeats // R. Frothingham, W.A. Meeker-O'Connell // Microbiology. – 1998. Vol. 144, N 5. – P. 1189-1196.

Le Fleche, P. High resolution, on-line identification of strains from the Mycobacterium tuberculosis complex based on tandem repeat typing / P. Le Fleche, M. Fabre, F. Denoeud, J.L. Koeck, G. Vergnaud // BMC Microbiol. – 2002. – Vol. 2, N 11.

Frothingham, R. Differentiation of strains in Mycobacterium tuberculosis complex by DNA sequence polymorphisms, including rapid identification of M. bovis BCG / R. Frothingham // J Clin Microbiol. 1995 Apr;33(4):840-4.

Lari, N. Molecular analysis of clinical isolates of Mycobacterium bovis recovered from humans in Italy / Lari N, Rindi L, Bonanni D, Tortoli E, Garzelli C. // J Clin Microbiol. 2006 Nov;44(11):4218-21.

При воспроизведении этого текста или его части ссылка на эту страницу обязательна