Вирусы - хитрые звери. Некоторые из этих «субмикроскопических» патогенов могут «ложиться спать» внутри тела человека, по существу скрываясь от иммунной системы на неопределенное время, только для того, чтобы реактивировать и вызвать заболевание позже.
Теперь ученые узнали, как предотвратить проникновение одного типа вируса, вируса герпеса, в фазу сна, похожую на сон, и скрыть его от глаз. По словам ученых, это важный шаг в понимании уникальной способности вируса скрываться от иммунной системы.
По данным Всемирной организации здравоохранения, более 80 процентов населения мира инфицированы вирусом простого герпеса (ВПГ), в который входят ВПГ-1, вызывающий герпес, и ВПГ-2, вызывающий генитальные бородавки.
Но большинство людей, инфицированных вирусом, не имеют симптомов, пока что-то внешнее - например, стресс, болезнь или даже солнечный свет - не вызывает вирус, чтобы проснуться и начать размножаться и распространяться. Это, в свою очередь, побуждает иммунную систему атаковать вирус, вызывая воспаление и характерные пузыри вокруг рта, губ, носа или половых органов. Именно во время этой «реактивации» вирус может передаваться от человека к человеку.
В отличие от вирусов, таких как те, которые вызывают простуду или грипп, вирус герпеса обычно быстро проникает в человеческий организм в скрытый или спящий режим. Ученые пытались изучить этот процесс. Но в лабораторных условиях им было трудно поместить живой вирус в «спящий» режим без крайних и вредных мер, сродни тому, что ваш субъект попадал в бессознательное состояние и надеялся, что он проснется нормально.
Теперь, в первом из двух достижений, ученые из Принстонского университета разработали лабораторную технику, которая более естественно вводит вирус герпеса в скрытый режим, нежно, как колыбельная, позволяя им лучше имитировать естественный жизненный цикл вируса герпеса. Затем та же группа исследователей использовала эту технику, чтобы найти ключевой набор белков, участвующих в склонности вируса ко сну и бодрствованию.
Результаты были опубликованы вчера (27 октября) в журнале PLOS Pathogens.
Спящие вирусы
Вирусы, которые быстро не прячутся, иммунной системе легче найти и убить. Но это не касается вирусов герпеса, которые остаются с вами на всю жизнь.
Эти вирусы являются частью подсемейства вируса, называемого alphaherpesvirinae, который, как известно, заражает и затем прячется в нервных клетках. Иммунная система научилась лечить эти вирусы в детских перчатках, потому что иммунные клетки не могут напрямую убить эти вирусы герпеса, не убив нервные клетки, которые служат хозяином.
«Обычно, чтобы убить вирусную инфекцию иммунной системой, нужно убить зараженные клетки», - говорит старший автор исследования Линн Энквист, профессор молекулярной биологии в Принстонском университете. Но «в этом случае эти клетки были бы незаменимыми. Таким образом,« усыпление вируса »является лучшим и более защитным способом для нервной системы».
Главный вопрос о герпесе, однако, заключается в том, что, хотя вирус иногда может вызывать симптомы сразу, почему, в большинстве случаев, он сразу же прячется? Ответ откроет лучшие способы борьбы с инфекциями.
"Побег от глушения"
Чтобы понять суть проблемы - что заставляет естественный вирус бодрствовать и «избегать молчания», как описали его исследователи, - ученые использовали тип герпесвируса, называемый вирусом псевдобешенства, который тесно связан с ВПГ-1.
Первым шагом исследователей была разработка метода, который по сути усыплял бы вирус в инфицированных нервных клетках. Методика включала использование новой трехкамерной среды, в которой ядро нервной клетки и ее подобные аксону щупальца структуры изолированы.
Затем исследователи сосредоточились на том, как разбудить вирус. Они обнаружили два способа сделать это: при наличии сигналов химического стресса, когда вирус попадает в клетки, как и ожидалось; или в присутствии кластера белков, называемых белками вирусного покрова, новая концепция.
Дальнейший анализ исключил гипотезу о том, что, возможно, именно размер вирусной нагрузки или количество вируса в организме человека каким-то образом отменяет типичный иммунный ответ, позволяющий вирусам спать. Скорее, исследователи обнаружили, что белки вирусного покрова сами по себе были ключевым триггером, действующим как брызги ледяной воды на лицо вирусов, пробуждая их или иным образом поддерживая их бодрствующими и активными.
«Вопрос, над которым мы и другие работаем сейчас, состоит в том, чтобы определить, является ли« этот подход для пробуждения вирусов в лаборатории тем же, что и естественный процесс в иммунной системе при пробуждении вируса », - сказал Enquist в интервью Live Science. «Мы думаем, что есть много общего».
По словам Фелисии Гудрум Стерлинг (Felicia Goodrum Sterling), иммунолога из онкологического центра Университета Аризоны, которая не участвовала в исследовании, методика исследователей из Принстона «представляет собой важное достижение» в изучении цикла латентности вируса и борьбе с инфекциями.
«В понимании латентности герпесвируса модельные системы - это все», - сказал Гудрум Стерлинг. «Это первая модель системы, которая не требует медикаментозного лечения», чтобы усыплять вирусы.
Исследователи заявили, что более глубокое понимание этого механизма может привести к созданию класса лекарств, которые могут воздействовать на белки вирусных тегуумов, предотвращая их пробуждение вирусов или бодрствование, предотвращая тем самым симптомы и распространение вируса среди других людей.
