Вирусы гриппа, ответственные за сезонные инфекции, от которых ежегодно страдают сотни миллионов людей, обычно проникают в клетки человека через хорошо известный шлюз. Однако недавно исследователи обнаружили «черный ход», который может перевернуть наше представление о передаче и вирулентности вирусов гриппа. Это открытие открывает путь к новым стратегиям профилактики и борьбы с пандемиями гриппа.
Грипп: обнаружен черный ход
Вирусы гриппа традиционно проникают в клетки человека, связываясь с молекулами сахара, называемыми сиаловыми кислотами, на поверхности клеток. Это взаимодействие запускает процесс, который позволяет вирусу проникнуть в клетку хозяина, где он может реплицироваться и вызвать инфекцию.
Однако некоторые вирусы гриппа животных используют другой путь проникновения, известный как основной комплекс гистосовместимости класса II (MHC-II). До сих пор гипотеза о существовании вирусов гриппа, способных использовать оба пути одновременно, не находила подтверждения. Теперь это подтвердилось.
Исследователи из Университета Аберистуита провели серию экспериментов, чтобы изучить эту возможность. Используя два типа человеческих клеток — с экспрессией MHC-II на поверхности и без нее, они подвергли клетки воздействию вирусных частиц, напоминающих три подтипа вируса гриппа человека: H1N1, H3N1 и H2N2.
Результаты показали, что клетки, экспрессирующие MHC-II, гораздо чаще заражались частицами типа H2N2, чем клетки, не имеющие MHC-II, даже в присутствии одинаковых уровней сиаловой кислоты. Этот вывод указывает на то, что H2N2 может использовать MHC-II в качестве альтернативного пути проникновения.
Чтобы подтвердить, что MHC-II действительно является таким путем, исследователи использовали редактирование генов, чтобы подавить способность клеток производить сиаловые кислоты. Они обнаружили, что вирусы H1N1 и H3N1 не могут инфицировать клетки, лишенные сиаловых кислот, в то время как H2N2 может делать это почти так же эффективно, как и в нормальных клетках. Кроме того, в структуре вируса H2N2 были обнаружены три незаменимые аминокислоты, которые позволяют ему связываться с MHC-II.
Последствия и угрозы
Открытие новой точки входа для вирусов гриппа имеет серьезные последствия для общественного здравоохранения. Вирусы гриппа человека и животных, которые могут использовать MHC-II для проникновения в клетки хозяина, могут быстрее реплицироваться и достигать более высоких уровней в клетках легких человека. Это может сделать эти вирусы более вирулентными и более вероятными для распространения между людьми, тем самым увеличивая риск пандемии.
Вирусы H2N2, например, не циркулируют среди людей с момента окончания пандемии 1957-1968 годов. Однако они по-прежнему присутствуют в популяциях птиц, образуя так называемый птичий резервуар. Это вызывает беспокойство, поскольку люди, родившиеся после 1968 года, никогда не подвергались воздействию этих вирусов и, следовательно, не выработали к ним иммунитет. Поэтому птичьи вирусы H2 представляют собой угрозу.
Эти вирусы также могут заражать различные виды животных, включая свиней, мышей, хорьков и, конечно, птиц. Способность заражать несколько видов животных повышает вероятность того, что однажды эти вирусы могут перейти от животных к человеку, что называется зоонозом.
Если птичьи вирусы H2N2 приобретут способность легко передаваться от человека к человеку, это может привести к новым пандемиям, поскольку значительная часть человеческой популяции не будет иметь естественной защиты от этих вирусов.
Теперь научное сообщество должно оценить относительную важность MHC-II по сравнению с сиаловыми кислотами в процессе заражения. Для этого потребуются глубокие исследования, чтобы понять, в какой степени вирусы действительно используют этот альтернативный путь, и каков риск распространения супервирусов от животных к человеку. Эти знания будут важны для разработки стратегий профилактики и реагирования на будущие пандемии гриппа.
