Как COVID-19 перенастраивает иммунитет и препятствует борьбе с ним
Новое исследование группы ученых из США показало, как коронавирус захватывает клетки организма, блокируя определенные гены, ответственные за борьбу с инфекциями. По словам специалиста-вирусолога, такого не приходилось видеть за долгие годы работы.
Такие заболевания, как грипп, обычно взаимодействуют с двумя наборами генов: один из них препятствует размножению вирусов, а другой посылает иммунные клетки к месту заражения, чтобы их «убивать». Но исследователи обнаружили, что COVID-19 ведет себя по-другому.
Коронавирус нового типа подавляет гены, которые мешают вирусу копировать себя. Это приводит к репликации вируса в организме и «цитокиновому шторму» — перепроизводству иммунных клеток, которые разносятся по всему организму. Что, в свою очередь, может привести к сильному воспалению.
Группа ученых из Медицинской школы Икан в Нью-Йорке отмечает, что лечение пациентов на ранних стадиях заболевания должно быть сосредоточено на восстановлении пути, заблокированного коронавирусом, а не на подавлении воспалительных процессов.
Вирусолог и профессор микробиологии в Медицинской школе Икан доктор Бенджамин Теневер рассказал Daily Mail, что у зараженной клетки есть две ключевые задачи, которые ей необходимо делать.
Первая из них – подать сигнал клеткам вокруг, чтобы они укрепились, а вторая — привлечь к этому очагу инфекции «более профессиональные иммунные клетки».
Как правило, клетки нашего организма имеют две группы генов борьбы с вирусами: интерфероны и хемокины.
Интерфероны — это сигнальные белки, выделяемые инфицированными клетками, и они названы так за их умение «вмешиваться» в способность вируса размножаться самостоятельно.
Хемокины – это небольшие молекулы, которые призывают иммунные клетки идти к месту инфекции, чтобы они могли правильно нацелиться и уничтожить вирус.
По словам вирусолога, первый набор генов контролирует репликацию заболевания в течение примерно 7-10 дней, поэтому у второго набора есть достаточно времени, чтобы заставить иммунные клетки атаковать.
Бенджамин Теневер охарактеризовал интерфероны как гены «призыва к оружию». А хемокины назвал генами «призыва к подкреплению».
«Подавляющее большинство вирусов, с которыми вы сталкиваетесь в природе, легко нейтрализуются и уничтожаются этими системами, – говорит доктор. – Даже самой первой защиты, «призыва к оружию», часто бывает достаточно, чтобы полностью остановить размножение инфекции и нейтрализовать ее, даже не вызвав второй реакции».
Но, в отличие от гриппа или тяжелого острого респираторного синдрома (SARS), COVID-19 блокирует один набор генов и активирует другой.
Для исследования, материалы которого опубликованы в журнале Cell, команда изучала здоровые клетки легких человека и хорьков.
Ученые обнаружили очень слабую реакцию со стороны генов «призыва к оружию», отвечающих за репликацию вируса и большое внедрение генов «призыва к подкреплению».
«Сочетание этих двух вещей – плохая комбинация», — говорит доктор Теневер.
Когда исследователи изучили клетки легких двух умерших пациентов с COVID-19, то обнаружили точно такую же реакцию.
«SARS-CoV-2 проникает в легкие и начинает там размножаться, – поясняет вирусолог. – И в этом месте репликации зараженные клетки не делают полезной работы и не подают сигнал о своей инфекции. Из-за чего, в сущности, и происходит процесс гноения в легких».
Это означает, что вирус размножается, потому что интерферонов не так много, но эти клетки все равно требуют подкрепления.
Таким образом, различные типы клеток иммунной системы — нейтрофилы, макрофаги и лимфоциты – прибывают на место инфицирования, чтобы исправить эту проблему. Однако, когда они достигают этой цели, вирус уже выходит из-под контроля.
Еще более острый воспалительный процесс начинается в тот момент, когда в легкие попадают такие иммунные клетки, как макрофаги и нейтрофилы. По существу, иммунная система обращается против самой себя.
Это, вероятно, и приводит к тому самому «цитокиновому шторму», который происходит, когда организм атакует свои собственные клетки и ткани вместо того, чтобы просто бороться с вирусом.
По словам доктора, за 20 лет своей профессиональной деятельности ему не приходилось видеть, чтобы клетки таким образом реагировали на вирусные заболевания.
Пандемия коронавируса. Хроника событий
