Редакция не предоставляет справочной информации и не несёт ответственности за достоверность содержимого рекламных объявлений.Настоящий ресурс может содержать материалы 18+

Британское исследование: что происходит при заражении клетки двумя очень разными респираторными вирусами

Коннор Бэмфорд, вирусолог Университета Белфаста, рассказал о недавнем исследовании ученых Университета Глазго, выяснивших, что происходит при заражении человека двумя вирусами респираторной группы одновременно. Источник: The Conversation.

Сейчас у всех на уме только один вирус: SARS-CoV-2, вызывающий COVID. Но человечество ежегодно страдает от множества респираторных вирусов, таких как грипп A (IAV) и респираторно-синцитиальные вирусы (RSV), вызывающие сотни тысяч смертей каждый год. Для большинства этих вирусов, за исключением гриппа и SARS-CoV-2, не имеется вакцин или эффективных методов лечения.

По многим причинам респираторные вирусы часто обнаруживаются зимой в регионах с умеренным климатом или с началом сезона дождей в экваториальных регионах. В течение этих периодов жители этих регионов, с большой вероятностью, заражаются более чем одним вирусом одновременно – такая ситуация называется «коинфекцией».

Исследования показывают, что до 30% случаев инфицирования происходят при заражении более чем одним вирусом. Это означает, что в какой-то момент клетки, выстилающие нос или легкие человека, практически одновременно заражают два разных вируса.

Ученым известно, что коинфекции могут иметь серьезные последствия, если рассматривать процесс, называемый «антигенным сдвигом» в вирусах гриппа и в основном вызываемый «полом» вируса. Иногда это происходит, когда два разных штамма гриппа встречаются внутри одной и той же клетки, обмениваются генами и вызывают появление нового штамма.

Совместное заражение может создать затруднительное положение для вирусов, если им приходится конкурировать за один и тот же ресурс: за человеческий организм. Некоторые вирусы, как предполагается специалистами, способны блокировать другие вирусы, в то время как часть других вирусов оказываются похожими друг на друга. Что движет этими положительными и отрицательными взаимодействиями во время коинфекций, неизвестно. Однако исследования на животных показывают, что этот процесс может иметь решающее значение для определения степени заболевания.

Британское исследование: что происходит при заражении клетки двумя очень разными респираторными вирусами

В исследовании, проведенном в Университете Глазго, изучалась ситуация при заражении человеческой клетки в чашке Петри сразу двумя респираторными вирусами. Для серии экспериментов были выбраны вирусы IAV и RSV, являющиеся обычными и распространенными, каждый год вызывающие множество болезней и смертей. Экспериментаторы выяснили происходящее с каждым вирусом, пользуясь методами визуализации с высоким разрешением путем криоэлектронной микроскопии, совершенствуемыми в университетской лаборатории долгими годами.

Обнаружено, что часть клеток человеческих легких в чашке Петри содержали оба вируса. Внимательно изучив коинфицированные клетки, британские исследователи обнаружили, что развившиеся в клетке вирусы обладали структурными характеристиками как IAV, так и RSV. Новые «химерные» вирусные частицы содержали на своей поверхности белки обоих вирусов, а некоторые даже имели гены другого вируса. Это первое лабораторное свидетельство происходящего в результате конфицирования отдельными респираторными вирусами.

Как показали последующие эксперименты исследователей, новые химерные вирусы были полностью функциональными и способными даже инфицировать клетки, ставшие устойчивыми к гриппу. Предположительно, доступ обеспечивался при помощи белков RSV, позволивших проникать в более широкий круг человеческих клеток, чем прежде это мог бы делать каждый из двух вирусов по отдельности. Потенциально такая ситуация вполне могла произойти при естественном сочетанном заражении в зимний период.

Британское исследование: что происходит при заражении клетки двумя очень разными респираторными вирусами

Зачем следует изучать химерные вирусы

Изучение болезнетворных патогенов чрезвычайно важно. Оно полезно для создания вакцин и разработки методик лечения, но требуется выдерживать строжайший уровень безопасности, исключающий возможность выхода химерного вируса за пределы «красной» зоны лаборатории. Важно подчеркнуть, что британские исследователи в этих лабораторных экспериментах не проводили никакой генной инженерии между двумя вирусами. Осуществлялось лишь моделирование ситуации, уже происходящей в реальном мире, но при использовании более безопасных лабораторных штаммов вирусов и строго в лабораторных условиях.

Медицинским специалистам и ранее было известно о значительности роли, которую коинфекция может играть в жизни вирусов, к примеру, при смене антигенов гриппа или в таком любопытном случае, когда вирус гепатита D заимствует части других вирусов, например, гепатита B, чтобы ускорить свое распространение.

Тем не менее, работа исследователей Университета Глазго дала возможность понять, как другие очень разные респираторные вирусы взаимодействуют, противодействуют и даже способствуют расширению инфицирования друг другом экосистемы человеческого носа и легких. В общем смысле эта работа показала сложные и зачастую беспорядочные взаимодействия между вирусами в зимний период.

Определенно, в будущих исследованиях будет исследовано, как коинфекция влияет на передачу, тяжесть болезни и достижение иммунитета – задачи, которые в чашке Петри определить нелегко.