Лекарство от ротавируса скрывается в нашем кишечнике

Лекарство, способное преодолеть смертельный вирус, может находиться прямо в нашем кишечнике. Американские иммунологи обнаружили, что крошечная часть бактерий кишечника может предотвратить и вылечить ротавирусную инфекцию.

Любой из нас, кто сталкивался с пищевым отравлением, имеет хорошее представление о том, каким гадким может быть ротавирус – приступы рвоты, болезненные спазмы и водянистая диарея в течение недели. Это Вам не шутки.

Страшно представить, но для маленьких детей в бедных странах ротавирус является одним из самых смертельных заболеваний. Более полумиллиона детей в возрасте до 5 лет умирают от него каждый год.

Результаты исследования, которое возглавлял иммунолог Эндрю Гевиртц, изменили представление учёных о нашей иммунной системе. Вот что говорит Гевиртц: «Ранее считалось, что бактерии имеют определенные компоненты на их поверхности, которые активируют иммунную систему для борьбы с бактериями, но не с вирусами. Проведя исследование, мы были крайне удивлены тем, что некоторые компоненты бактерий предоставляют мощную защиту против вирусной инфекции.»

Дело в том, что клетки организма реагируют на бактерии и вирусы по-разному. Они активируют различные гены, а также разные смеси химических посредников и защитных молекул. Вот почему Эндрю Гевиртц и его коллеги были весьма озадачены результатом одного из экспериментов. Команда исследователей получила доказательства того, что белок бактерий может защитить от вирусов, таких как грипп. «Хотя против гриппа он не работает настолько хорошо, как против ротавируса,» – говорит Гевиртц.

Так что же это за волшебная «противовирусная пуля»?

Всё дело в тех нитевидных отростках, которые есть у некоторых бактерий и помогают им передвигаться. Да, всё верно, это жгутики! Когда учёные ввели под кожу заражённым ротавирусом мышам белок, который является частью жгутиков некоторых бактерий, иммунная система тут же пришла в действие и остановила ротавирусную инфекцию. Этот белок называется флагеллином, причём действие его настолько сильно, что выживают даже мыши, подвергнутые смертельным дозам вируса.

Затем команда Гевиртца инфицировала мышей ротавирусом, вызывающим острую диарею у детей раннего возраста. Даже при том условии, что у вируса нет жгутиков, компонентом которых является вводимый белок, инъекции флагеллина защитили подопытных животных от возбудителя болезни.

Открытие это очень неожиданное, ведь чаще происходит наоборот: вирусные инфекции лёгких, например, делают пациентов более уязвимыми к бактериальным инфекциям.

Каким образом жгутики бактерий «разговаривают» с иммунной системой?

Иммунные клетки, называемые дендритными, постоянно изучают, что происходит в организме. Они могут связываться с белками жгутиков бактерий в кишечнике (в частности, с флагеллином), а затем мобилизовать другие иммунные клетки, чтобы те пришли на помощь в борьбе с вирусной инфекцией.

«Теперь перед приёмом антибиотиков следует подумать дважды. Мало того, что они убивают полезные бактерии в Вашем кишечнике, они, кроме этого, могут сделать Вас более восприимчивым к вирусам.»

Когда клетки обнаруживают флагеллин, они сигнализируют другим клеткам о необходимости выделения интерлейкина-22 (IL-22) и интерлейкина-18 (IL-18) – молекулярных сигналов, помогающих организовать защитную реакцию. Предположительно, этого достаточно, чтобы уничтожить бактериальных захватчиков. Однако было не совсем понятно, как подобный механизм срабатывает против вирусов.

Команда Гевиртца предположила, что всё определяется циклом жизнедеятельности ротавируса, который поражает клетки тонкого кишечника. IL-22 делает клетки кишечника более устойчивыми к вирусным вторжениям, в то время как IL-18 воздействует на сам вирус, заставляя уже заражённые клетки самоуничтожаться. Поэтому, когда эти молекулы активируются, они борются не только с бактериями, но и с ротавирусом.

Для проверки этой гипотезы учёные ввели мышам не флагеллин, а непосредственно IL-22 и IL-18, и они сработали таким же образом. Примечательно то, что хотя сегодня ротавирусы эволюционировали и могут противостоять противовирусным защитным силам организма, они не в состоянии противодействовать флагеллину и комбинации из IL-22 и IL-18.

О перспективах…

Результаты исследования, возможно, решают тайну пероральных ротавирусных вакцин. Эти вакцины, используемые в последнем десятилетии, содержат ослабленные формы вируса. Дело в том, что в развитых странах они показывают высокую эффективность, а вот в развивающихся – напротив, не помогают. Благодаря исследованию, можно сделать вывод, что в организме детей из развивающихся стран просто-напросто больше жгутиковых бактерий, и в результате их клетки разрушают ротавирусные вакцины прежде, чем организм успевает выработать иммунитет.

Открытие вряд ли серьёзно повлияет на общую смертность от ротавирусной инфекции в развивающихся странах. Там лечение детей с помощью IL-22 и IL-18 практически неосуществимо из-за ограниченных возможностей медицинских учреждений. Однако в развитых странах это сочетание может принести пользу детям и взрослым, чьи иммунные системы ослаблены после терапии онкологического заболевания или же болезнями вроде СПИДа.

Результаты исследования на людях

Учёные говорят, что уже были проведены клинические испытания IL-22 и IL-18 с участием больных раком. Оказалось, что IL-18 вызывает побочные эффекты, среди которых лихорадка, тошнота и затруднение дыхания. Однако сочетание IL-22 с низкими дозами IL-18 переносится хорошо.

Гевиртц полагает, что IL-22 и IL-18 помогут бороться и с другими вирусными инфекциями: сейчас группа учёных выясняет, может ли данное сочетание помочь организмам подопытных грызунов справиться с норовирусом – желудочно-кишечным патогеном, вызывающим так называемый желудочный грипп.