Что происходит, когда два очень разных респираторных вируса заражают одну и ту же клетку. Новое исследование

Сейчас у всех на уме только один вирус: SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19. Но человечество поражено множеством респираторных вирусов, таких как грипп A (IAV) и респираторно-синцитиальные вирусы (RSV), которые ежегодно вызывают сотни тысяч смертей. Большинство этих вирусов – за исключением гриппа и SARS-CoV-2 – не имеют вакцин или эффективных методов лечения. Недавнее исследование от Университета Глазго обнаружило, что происходит, когда вы заражены некоторыми из этих вирусов в одно и то же время, и это имеет значение для того, как они делают нас больными, и как мы можем защитить себя от них.

По многим причинам респираторные вирусы часто обнаруживаются зимой в регионах с умеренным климатом или в сезон дождей в экваториальных регионах. В течение этих периодов вы заразитесь более чем одним вирусом одновременно в ситуации, называемой «коинфекцией». Исследования показывают, что до 30% инфекций могут содержать более одного вируса. Это означает, что в какой-то момент два разных вируса заражают клетки, выстилающие ваш нос или легкие.

Фото: https://www.theincometaxschool.com/

Мы знаем, что коинфекция может быть важной, если мы посмотрим на процесс, называемый «антигенным сдвигом» в вирусах гриппа, который в основном вызывается «полом» вируса. Иногда это происходит, когда два разных штамма гриппа встречаются внутри одной и той же клетки и обмениваются генами, позволяя появиться новому варианту. Совместное заражение может создать затруднительное положение для вирусов, если вы считаете, что им нужно конкурировать за один и тот же ресурс: за вас. Некоторые вирусы, кажется, блокируют другие вирусы, в то время как некоторые вирусы кажутся похожими друг на друга.

Что движет этими положительными и отрицательными взаимодействиями во время сопутствующих инфекций, неизвестно. Но исследования на животных показывают, что это может иметь решающее значение для определения того, насколько вы заболели. В исследовании Университета Глазго изучалось, что происходит, когда вы заражаете клетки двумя респираторными вирусами человека. Для своих экспериментов они выбрали IAV и RSV, которые являются обычными и вызывают множество болезней и смертей каждый год. Исследователи изучили, что происходит с каждым вирусом, используя методы визуализации с высоким разрешением, такие как криоэлектронная микроскопия, которые их лаборатории совершенствовали в течение долгих лет.

Ученые обнаружили, что некоторые из клеток легких человека содержали оба вируса. И, внимательно присмотревшись к этим коинфицированным клеткам, они установили, что вирусы, выходящие из клетки, имели структурные характеристики как IAV, так и RSV. Новые «химерные» вирусные частицы имели на своей поверхности белки обоих вирусов, а некоторые даже содержали гены другого. Это первое свидетельство того, что это происходит в результате сочетанного заражения отдельными респираторными вирусами.

Последующие эксперименты в той же области показали, что эти новые химерные вирусы были полностью функциональными и могли даже инфицировать клетки, которые стали устойчивыми к гриппу, предположительно получив доступ с помощью белков RSV. Это позволяло им даже проникнуть в более широкий круг человеческих клеток, чем любой вирус по отдельности. Потенциально это могло произойти во время естественного сочетанного заражения зимой.

Фото: https://tvernews.ru/

Зачем нам нужно изучать химерные вирусы

Изучение болезнетворных патогенов чрезвычайно важно и полезно для создания вакцин и лечения, но безопасность по-прежнему имеет первостепенное значение. Важно отметить, что исследователи не проводили никакой генной инженерии между двумя вирусами, а только моделировали то, что уже происходит в реальном мире, используя более безопасные лабораторные штаммы вирусов в лабораторных условиях.

Мы знаем о важной роли, которую коинфекция может играть в жизни вируса, например, во время смены антигенов гриппа или любопытном случае, когда вирус гепатита D заимствует части других вирусов, таких как гепатит B, для распространения. Тем не менее, работа исследователей из Университета Глазго имеет важное значение для нашего понимания того, как другие очень разные респираторные вирусы могут взаимодействовать, противодействовать и даже способствовать инфекциям друг друга в экосистеме нашего носа и легких. В совокупности эта работа показывает сложные и зачастую беспорядочные взаимодействия между вирусами зимой.

Несомненно, в будущих исследованиях будет изучено, как эта коинфекция влияет на передачу, болезни и иммунитет – вещи, которые нелегко определить.