Хотя мир периодически охватывает паника по поводу птичьего или, например, свиного гриппа, к остальным штаммам заболевания люди относятся очень спокойно. Между тем они представляют для человека не меньшую, а иногда и большую опасность. На счету этой инфекционной болезни множество человеческих жизней. Разобраться в том, почему грипп все-таки убивает, решили исследователи из детского госпиталя в Филадельфии (Children's Hospital of Philadelphia, Пенсильвания, США). Они раскрыли механизм, который лежит в основе смертельно опасных осложнений гриппа.
Осложнения чаще всего возникают у пожилых людей, детей и людей с ослабленной иммунной системой. Это могут быть бактериальные инфекции, например пневмония, миокардит (воспаление сердечной мышцы), энцефалит (воспалительное заболевание головного мозга). Иногда они оказываются смертельными. По данным американской статистики, с 1990 по 1999 год от гриппа ежегодно умирали в среднем 36 тыс. человек. Примерно четверть детских смертей происходит из-за сопутствовавших гриппу бактериальных инфекций.
Вездесущие молекулы
Руководитель отделения иммунологии и аллергологии госпиталя в Филадельфии Кэтлин Салливан (Kathleen Sullivan) с коллегами исследовала больных гриппом детей.
По словам доктора Салливан, с детьми работать оказалось проще. С одной стороны, они не курят и не страдают диабетом (что часто приводит к дополнительным осложнениям), а с другой — еще толком не успели приобрести иммунитет к инфекции. Под наблюдением оказались десять маленьких пациентов, у которых обычный грипп типа А (H1N1) протекал тяжело, и пять – с гриппом средней тяжести. В качестве контрольных групп исследовали детей с респираторно-синцитиальным вирусом (РСВ), который вызывает разные виды бронхиолита, а также здоровых детей.
Медики изучали плазму крови. Они измеряли содержание в ней различных цитокинов.
Цитокины – пептидные молекулы, играющие важную роль в межклеточных взаимодействиях. Если их уровень изменился, значит иммунная система реагирует на инфекцию. Существует великое множество цитокинов, работающих на разных этапах иммунного ответа. Иногда они действуют прямо противоположно друг другу.
Например, одни обладают провоспалительным, а другие — противовоспалительным действием.
При помощи биологических микрочипов ученые выяснили, что в крови пациентов с гриппом повышено содержание некоторых провоспалительных цитокинов, например интерлейкина-12 (IL-12) и гамма-интерферона (IFN-γ). Причем уровень IL-12 был тем больше, чем тяжелее заболевание. У пациентов с РСВ этого не наблюдалось. В то же время при гриппе снижено образование интерферона-1 (IFN-1), который активирует Т-клетки и сдерживает размножение вируса.
Авторы работы говорят, что как в случае пандемии гриппа в 1918 году, так и в случае вируса H5N1 (известного как птичий грипп) сильнее всего снижался уровень IFN-1. Это вело к интенсивному размножению вирусных частиц, а вслед за этим увеличивалось производство воспалительных цитокинов. В таком состоянии в легкие пациентов легко проникает бактериальная инфекция. Именно поэтому очень многие жертвы пандемии гриппа 1918 года умерли от пневмонии.
Паралич иммунной системы
Исследователи сделали вывод, что вирус гриппа катастрофически изменяет врожденный иммунный ответ. Он фактически парализует иммунную систему, делая больного восприимчивым к другим опасным инфекциям. В плазме больных гриппом уменьшается также число лимфоцитов под названием естественные киллеры (NK). Предполагают, что при гриппе они самоуничтожаются путем апоптоза или мигрируют куда-нибудь подальше.
Результат иммунного паралича ученые наблюдали на инфицированной вирусом H1N1 культуре клеток. Эти клетки оказались особо восприимчивы к бактерии – возбудителю пневмонии (Streptococcus pneumoniae).
Во всем виноваты рецепторы
Механизм, по которому действует вирус, ученые связывают с так называемыми толл-подобными рецепторами (TRL). Эти рецепторы реагируют на специфические компоненты клеточной стенки бактерий и грибов, а также оболочки вирусов. И активируют клеточный иммунный ответ. Их название происходит от немецкого toll («странный»). Авторы работы предположили, что именно снижение ответа этих рецепторов лежит в основе паралича иммунной системы, вызванного вирусом гриппа.
Эффективность работы рецепторов TRL ученые проверили на здоровых и зараженных вирусом гриппа H1N1 культурах человеческих клеток. Они оценили ответ рецепторов на вещества-лиганды, которые специфически с ними связываются: белки, липопротеиды и другие компоненты клеточных стенок бактерий. Оказалось, что рецепторы инфицированных клеток хуже связываются с лигандами. В результате снижается продукция важных цитокинов — туморнекротирующего фактора альфа (TNF-α) и интерферона-альфа (IFN-α). В крови больных гриппом содержание этих веществ также снижено по сравнению с больными РСВ и здоровыми.
Ученые считают, что механизм действия вируса на иммунную систему, который им удалось раскрыть, поможет в поиске новых стратегий защиты от гриппа.
Статья опубликована в журнале Journal of Leukocyte Biology.
