Ліки від ротавірусу ховаються в нашому кишечнику

Ліки, здатні подолати смертельний вірус, можуть знаходитися прямо в нашому кишечнику. Американські імунологи виявили, що крихітна частина бактерій кишечника може запобігти і вилікувати ротавіруснуінфекцію.

Будь-який з нас, хто стикався з харчовим отруєнням, має гарне уявлення про те, яким гидким може бути ротавірус – напади блювоти, хворобливі спазми і водяниста діарея протягом тижня. Це Вам не жарти.

Страшно уявити, але для маленьких дітей в бідних країнах ротавірус є одним з найбільш смертельних захворювань. Більш ніж півмільйона дітей у віці до 5 років помирають від нього щороку.

Результати дослідження, яке очолював імунолог Ендрю Гевіртц, змінили уявлення вчених про нашу імунну систему. Ось що говорить Гевіртц: «Раніше вважалося, що бактерії мають певні компоненти на їх поверхні, які активують імунну систему для боротьби з бактеріями, але не з вірусами. Провівши дослідження, ми були вкрай здивовані тим, що деякі компоненти бактерій надають потужний захист проти вірусної інфекції.»

Справа в тому, що клітини організму реагують на бактерії і віруси по-різному. Вони активують різні гени, а також різні суміші хімічних посередників і захисних молекул. Ось чому Ендрю Гевіртц і його колеги були дуже здивовані результатом одного з експериментів. Команда дослідників отримала докази того, що білок бактерій може захистити від вірусів, таких як грип. «Хоча проти грипу він не працює настільки добре, як проти ротавірусу,» – говорить Гевіртц.

Так що ж це за чарівна «противірусна куля»?

Вся справа в тих ниткоподібних відростках, які є у деяких бактерій і допомагають їм пересуватися. Так, все вірно, це джгутики! Коли вчені ввели під шкіру зараженим ротавірусом мишам білок, який є частиною джгутиків деяких бактерій, імунна система тут же прийшла в дію і зупинила ротавірусну інфекцію. Цей білок називається флагеліном, причому дія його настільки сильна, що виживають навіть миші, піддані смертельним дозам вірусу.

Потім команда Гевіртца інфікувала мишей ротавірусом, що викликає гостру діарею у дітей раннього віку. Навіть за тієї умови, що у вірусу немає джгутиків, компонентом яких є білок, що вводиться, ін’єкції флагеліну захистили піддослідних тварин від збудника хвороби.

Відкриття це дуже несподіване, адже частіше відбувається навпаки: вірусні інфекції легенів, наприклад, роблять пацієнтів більш вразливими до бактеріальних інфекцій.

Яким чином джгутики бактерій «розмовляють» з імунною системою?

Імунні клітини, що називаються дендритними, постійно вивчають, що відбувається в організмі. Вони можуть зв’язуватися з білками джгутиків бактерій в кишечнику (зокрема, з флагеліном), а потім мобілізувати інші імунні клітини, щоб ті прийшли на допомогу в боротьбі з вірусною інфекцією.

«Тепер перед прийомом антибіотиків слід подумати двічі. Мало того, що вони вбивають корисні бактерії в Вашому кишечнику, вони, крім цього, можуть зробити Вас більш сприйнятливим до вірусів.»

Коли клітини виявляють флагелін, вони сигналізують іншим клітинам про необхідність виділення інтерлейкіну-22 (IL-22) і інтерлейкіну-18 (IL-18) – молекулярних сигналів, які допомагають організувати захисну реакцію. Імовірно, цього достатньо, щоб знищити бактеріальних загарбників. Однак було не зовсім зрозуміло, як подібний механізм спрацьовує проти вірусів.

Команда Гевіртца припустила, що все визначається циклом життєдіяльності ротавірусу, який вражає клітини тонкого кишечника. IL-22 робить клітини кишечника більш стійкими до вірусних вторгнень, в той час як IL-18 впливає на сам вірус, змушуючи вже заражені клітини самознищуватися. Тому, коли ці молекули активуються, вони борються не тільки з бактеріями, але і з ротавірусом.

Для перевірки цієї гіпотези вчені ввели мишам не флагелін, а безпосередньо IL-22 і IL-18, і вони спрацювали таким же чином. Примітно те, що хоча сьогодні ротавіруси еволюціонували і можуть протистояти противірусним захисним силам організму, вони не в змозі протидіяти флагеліну і комбінації з IL-22 і IL-18.

Про перспективи…

Результати дослідження, можливо, вирішують таємницю пероральних ротавірусних вакцин. Ці вакцини, які використовуються в останньому десятилітті, містять ослаблені форми вірусу. Справа в тому, що в розвинених країнах вони показують високу ефективність, а ось в країнах, що розвиваються – навпаки, не допомагають. Завдяки дослідженню, можна зробити висновок, що в організмі дітей з країн, що розвиваються, просто-напросто більше джгутикових бактерій, і в результаті їх клітини руйнують ротавірусну вакцину перш, ніж організм встигає виробити імунітет.

Відкриття навряд чи серйозно вплине на загальну смертність від ротавірусної інфекції в країнах, що розвиваються. Там лікування дітей за допомогою IL-22 і IL-18 практично нездійсненно через обмежені можливості медичних установ. Однак в розвинених країнах це поєднання може принести користь дітям і дорослим, чиї імунні системи ослаблені після терапії онкологічного захворювання або ж хворобами на зразок СНІДу.

Результати дослідження на людях

Вчені кажуть, що вже були проведені клінічні випробування IL-22 і IL-18 за участю хворих на рак. Виявилося, що IL-18 викликає побічні ефекти, серед яких лихоманка, нудота і ускладнення дихання. Однак поєднання IL-22 з низькими дозами IL-18 переноситься добре.

Гевіртц вважає, що IL-22 і IL-18 допоможуть боротися і з іншими вірусними інфекціями: зараз група вчених з’ясовує, чи може дане поєднання допомогти організмам піддослідних гризунів впоратися з норовірусом – шлунково-кишковим патогеном, що викликає так званий шлунковий грип.