A Breakthrough in Tuberculosis Research: Researcher Discovers Existing Drugs Can Potentially Target the Disease's Ability to Spread

 

Newswise - Often causing no symptoms in carriers of the disease, worldwide tuberculosis (TB) infects eight to ten million people every year, kills two million, and it is highly contagious as it is spread through coughing and sneezing. "It's a global health disaster waiting to happen, even here in Canada, but this new paradigm in TB research may offer an immediate opportunity to improve vaccination and treatment initiatives," explains Dr. Maziar Divangahi of McGill University and of the Research Institute of the McGill University Health Centre.

The ability of TB bacteria to persist in individuals with apparently normal immune systems implies that they have developed strategies to avoid, evade, and even subvert immunity. The bacteria mainly enter the body through inhalation into the respiratory tract. Alveolar macrophages, a type of white blood cell residing in our lungs, initially recognize the bacteria and engulf them. This process is one of our immune system's defense mechanisms. However, TB has evolved into a parasite that can survive and replicate inside the macrophages until they burst out, spreading the infection.

The way infected macrophages die is a determining factor in the development of immunity to TB. Macrophages can induce apoptosis, a type of cell death which keeps their membrane intact, trapping and reducing bacterial viability. However, TB bacteria induce another type of cell death called necrosis. Necrosis causes cell death by disrupting the cell membranes, which enables the bacteria to escape the cell. It may help to visualize a box with broken walls.

The key to the fate of the macrophages is the balance between two kinds of eicosanoids. Eicosanoids are molecules that contribute to the control of our immune system. The genetic code of TB bacteria enables it to tip this balance in favor of necrosis, and human genetic analysis revealed that modification in eicosanoids production is associated with susceptibility or resistance to TB. Fortunately, drugs that target the production of eicosanoids are already in use for treating other inflammatory diseases, such as rheumatoid arthritis.

"The next steps will be to see exactly how these drugs can be used to treat TB," said Divangahi.

The research received funding from the Fonds de la Recherche en Sante du Quebec and was published in Nature Immunology. Divangahi is affiliated with the Departments of Medicine and Microbiology/Immunology of McGill's Faculty of Medicine, with the Research Institute of the McGill University Health Centre, and with the Meakins-Christie Laboratory.

Web:
Dr. Divangahi's Homepage at McGill's Meakins-Christie Laboratories website:
http://meakins.mcgill.ca/divangahi.php

Also of interest:
McGill researchers publish an editorial in Expert Reviews of Respiratory Medicine about the increased risk of a TB epidemic following the earthquake in Haiti : http://www.expert-reviews.com/doi/full/10.1586/ers.10.41

POUR PUBLICATION IMMÉDIATE
Montreal, le 29 juillet 2010

Une importante percee dans la recherche
sur la tuberculose
Des chercheurs decouvrent que des medicaments existants
pourraient freiner la propagation de la maladie

Alors qu'elle n'occasionne souvent aucun symptôme chez les porteurs de cette bacterie, la tuberculose infecte chaque annee dans le monde de huit à dix millions de personnes et entraine plus de deux millions de decès. Il s'agit d'une maladie très contagieuse, en raison de sa propagation par la toux et l'eternuement. « Même ici, au Canada, nous sommes sous la menace d'une catastrophe sanitaire mondiale en latence. Toutefois, ce nouveau paradigme issu de la recherche sur la tuberculose pourrait presenter une occasion à portee de main pour ameliorer les mesures actuelles en matière de vaccination et de traitement », explique le Pr Maziar Divangahi de l'Universite McGill et de l'Institut de recherche du Centre universitaire de sante McGill.

La capacite de la bacterie tuberculeuse à persister chez les individus au système immunitaire apparemment normal laisse supposer que cette dernière aurait developpe des strategies d'evitement, d'evasion, voire de subversion de l'immunite. Generalement, la bacterie s'introduit par inhalation dans les voies respiratoires. Les macrophages alveolaires, types de globules blancs presents dans les poumons, reconnaissent les bacteries et les consomment. Il s'agit d'un mecanisme de defense du système immunitaire. Or, la tuberculose a evolue en un parasite pouvant survivre et se reproduire à l'interieur de ces macrophages jusqu'à ce qu'il s'en echappe, propageant ainsi l'infection dans l'organisme.

Le mecanisme intervenant dans la mort des macrophages infectes est determinant en ce qui a trait à l'acquisition de l'immunite. Les macrophages peuvent induire l'apoptose, un type de mort cellulaire conservant intacte la membrane de la cellule, emprisonnant en quelque sorte cette dernière et diminuant la viabilite de la bacterie. Par contre, les bacteries tuberculeuses peuvent aussi induire la necrose, un autre type de mort cellulaire. La necrose occasionne la mort cellulaire en desorganisant les membranes de la cellule, permettant ainsi aux bacteries de s'en echapper. Pour mieux comprendre, l'on peut imaginer une boîte dont les parois seraient disloquees.

La cle du sort des macrophages reside dans l'equilibre entre deux types d'eicosanoïdes, des molecules intervenant dans la regulation du système immunitaire. Le code genetique des bacteries tuberculeuses leur permet de faire pencher cet equilibre en faveur de la necrose; l'analyse du genome humain revèle que la modification de la production d'eicosanoïdes est liee à la susceptibilite, ou à la resistance, à la tuberculose. Heureureusement, il existe dejà des medicaments utilises dans le traitement de maladies inflammatoires, comme la polyarthrite rhumatoïde, qui ciblent notamment la production d'eicosanoïdes.

« Il reste maintenant à voir comment l'on peut utiliser ces medicaments dans le traitement de la tuberculose », conclut le Pr Divangahi.

Le projet de recherche a beneficie d'une subvention du Fonds de la recherche en sante du Quebec, et ses resultats ont ete publies dans la revue Nature Immunology. Pr Divangahi est affilie au Departement de microbiologie et d'immunologie de la Faculte de medecine de l'Universite McGill, à l'Institut de recherche du Centre universitaire de sante McGill, et au Laboratoire Meakins-Christie.

Internet
Les personnes interessees sont invitees à consulter la page d'accueil du Pr Divangahi sur le site internet du Laboratoire Meakins-Christie à l'adresse
http://meakins.mcgill.ca/divangahi.php

Autre sujet d'interêt :
Des chercheurs de McGill/MUHC publient un editorial dans Expert Reviews of Respiratory Medicine sur le risque eleve d'une epidemie de tuberculose suite au tremblement de terre en Haïti : http://www.expert-reviews.com/doi/full/10.1586/ers.10.41

Personne-ressource :
William Raillant-Clark
Service des relations avec les medias
Universite McGill
514 398-2189
william.raillant-clark@mcgill.ca

Source: NewsWise