Туберкулез — это заболевание дыхательной системы, вызываемой палочкой Коха (Mycobacterium tuberculosis). Эта бактерия присутствует в легких больных и поначалу не влияет на их состояние: туберкулез имеет закрытую форму. Однако позже палочки Коха начинают активно размножаться в макрофагах (клетках иммунной системы) легких, и заболевание переходит в открытую форму. Появляется кашель, повышается температура, на рентгеновских снимках легких (флюорографии) можно увидеть уплотнения в этих органах. Человек, пораженный открытой формой туберкулеза, способен заражать других, притом некоторое время после начала острой фазы он может не знать о ней: характерные симптомы появляются позже, чем начинают размножаться бактерии.
Наличие Mycobacterium tuberculosis в легких выявляют, собирая жидкость из этих органов методом бронхоальвеолярного лаважа. Это неприятная процедура, во время которой легкие промывают физиологическим раствором — слабым раствором солей. Авторы статьи предложили упростить сбор палочек Коха из легких и сделать его менее травматичным для пациентов. Для этого они попробовали собрать бактерии из воздуха, выдыхаемого больными. Капли жидкости из такого воздуха ученые собирали с помощью модифицированных фильтров Петрянова. Они представляют собой слои тонких синтетических волокон и используются в химической промышленности для очистки различных веществ от примесей.
55 участникам исследования (из них 42 больных туберкулезом и не проходивших лечение, 13 здоровых) требовалось в течение 10 минут дышать через устройства с такими фильтрами. То, что задержалось на фильтрах, подвергли анализу на содержание ДНК Mycobacterium tuberculosis, характерных для этих микроорганизмов белков, а также иммуноглобулинов (антител) А — белков, вырабатываемых иммунной системой человека. Оказалось, что ни ДНК возбудителей туберкулеза, ни белков этих бактерий в микрокаплях легочной жидкости из выдыхаемого больными воздуха нет. Зато в нем содержатся различные иммуноглобулины А, а среди них — антитела, которые вырабатываются только при наличии в организме Mycobacterium tuberculosis (их наличие не зависит от того, делали человеку прививку от туберкулеза или нет).
С помощью метода сверхбыстрого иммуноанализа, ранее разработанного авторами статьи, характерные для острой формы туберкулеза антитела удавалось обнаружить за 5−10 минут. У некоторых из пациентов такие иммуноглобулины, А обнаруживались еще до появления симптомов туберкулеза. Отсюда ученые сделали вывод, что их способ обнаружения антител к Mycobacterium tuberculosis позволяет выявить начало острой фазы заболевания еще до ее клинических проявлений.
Недостаток метода заключается в том, что он выявляет антитела к палочке Коха в выдыхаемом воздухе не только у больных туберкулезом, но и у тех, кто постоянно за ними ухаживает. Таким образом, использовать только иммуноанализ для диагностики этого заболевания не стоит: есть вероятность поставить диагноз «туберкулез» тем, у кого его на самом деле нет. Точность предложенного метода можно повысить, если анализировать собранные фильтрами микрокапли из выдыхаемого испытуемыми воздуха и на содержание в них ряда интерлейкинов — показателей воспаления в легких.
