Всемирная организация здравоохранения сообщает, что респираторные инфекции являются причиной смерти 15% детей в возрасте до 5 лет. Дети чаще всего заражаются метапневмовирусом человека. На долю этого вируса приходится примерно 16% детских ОРЗ в мире, а к 5 годам почти все люди уже им переболели. Однако у человека не развивается длительный иммунитет к этому вирусу, поэтому происходят частые повторные заражения. Во взрослом возрасте инфекция метапневмовирусом вызывает примерно 3% осложнений в нижних дыхательных путях, а в 1% случаев – летальный исход. Особенно вирус опасен для людей с ослабленным иммунитетом.

Метапневмовирус, как и другие респираторные вирусы, заражает организм преимущественно через носовой эпителий. Причем механизмы активации противовирусной защиты слизистой носа изучены недостаточно.

В 2025 году американские ученые исследовали, как изменяется иммунный ландшафт носа в условиях заражения метапневмовирусом. Исследование показало, что эпителиальные клетки носа слабо активируют собственную противовирусную защиту даже в условиях высокой вирусной нагрузки, а назальный интерферон I типа (ИФН-I) восстанавливает иммунный ландшафт носа даже спустя 7-10 дней после инфицирования и ускоряет уничтожение вируса. Эти результаты показывают, что наличие ИФН-I на слизистой является ключевым фактором поддержания противовирусной защиты носа.

Сравнительная динамика размножения вируса в носу и в легких

Ученые сравнили скорость размножения вируса в разных отделах дыхательной системы. Для этого они двумя способами инфицировали мышей высокозаразным штаммом метапневмовируса:

  • Одной группе мышей инфицировали трахеи, чтобы смоделировать острую инфекцию нижних дыхательных путей.
  • Другой группе инфицировали только носовой эпителий.

Выяснилось, что численность вирусных частиц в носу непрерывно растет первые 12 часов после заражения. Для сравнения – численность вирусных частиц в легких достигает пика уже через 6 часов.

Дальнейшее наблюдение показало, что при отсутствии лечения вирус полностью уничтожается в легких через 7 дней, а в носу – только через 10 дней.

На основе этих данных ученые предположили, что иммунный ответ слизистой носа на инфицирование метапневмовирусом значительно более слабый, чем в нижних дыхательных путях. В следующих экспериментах ученые стремились выявить причины столь вялой иммунной реакции.

Врожденная противовирусная защита слизистой носа активируется слабо даже при высокой вирусной нагрузке

Ученые наблюдали за изменением количества белковых молекул, которые являются маркерами воспалительной реакции во время проникновения патогенов в организм. И снова, как и предыдущем эксперименте, в нижних дыхательных путях после инфицирования обнаружилось увеличение сигнальных провоспалительных белков, а в носу сохранялись минимальные уровни, не смотря на высокую вирусную нагрузку.

На следующем этапе ученые оценили корреляцию между столь спокойным иммунным ландшафтом в носу и синтезом интерферона I типа эпителиальными клетками. Ученые сфокусировались именно на ИФН-I поскольку из предыдущих исследований было известно, что именно этот интерферон критически важен для активации противовирусной защиты организма и уничтожения вируса.

Ученые наблюдали, что на слизистой носа были низкие или необнаруживаемые уровни ИФН-I. Такая ситуация наблюдалась до 7 дня после инфицирования. Эти данные были подтверждены с помощью генетического анализа интерферон-стимулированных генов, которые тоже были слабо активированы, не смотря на высокую концентрацию метапневмовируса. Для сравнения – в легких уже в первый день значительно увеличился уровень ИФН-I.

Чтобы картина иммунного ландшафта в носу стала еще более наглядной, ученые оценили изменение количества иммунных клеток. Выяснилось, что вплоть до 10 дня после инфицирования не изменялись популяции клеток антиген-презентации, вирус-специфичных Т-лимоцитов, NK-клеток, макрофагов.

В совокупности эти данные указывают на неизменную иммунную среду с низким ИФН-I и минимальным количеством иммунных клеток при инфекции метапневмовируса.

Назальный интерферон восстанавливает иммунный ландшафт носа при вирусном заражении

Чтобы изменить спокойную иммунную среду в носу, которая слабо реагирует на развитие вирусной инфекции, ученые использовали назальный ИФН-I. Гипотеза ученых заключалась в том, что поскольку эпителиальные клетки носа не реагируют на растущую вирусную нагрузку и не синтезируют ИФН-I, то возможно экзогенный интерферон изменит ситуацию. Для этого ученые использовали рекомбинантный интерферон I типа, который вводили в носовые пазухи мышам в первый день после заражения.

В результате оказалось, что назальный ИФН-I способствует значительному снижению вирусной нагрузки в носу. На 7 день после заражения в слизистой носа стало ощутимо больше как обычных Т-клеток, так и вирус-специфичных Т-лимоцитов.  Ученые подчеркивают, что они специально проводили анализ именно на 7 день, чтобы зафиксировать активацию адаптивных иммунных реакций, стимулированных назальным ИФН-I.

Продолжая эксперимент, ученые обрабатывали мышей назальным ИФН-I и на 10 день после заражения, чтобы усилить активацию адаптивного иммунитета.  Эта процедура ускорила уничтожение вируса в верхних дыхательных путях.

На основе полученных данных ученые сделали вывод, что назальный интерферон укрепляет иммунитет верхних дыхательных путей. В результате формируется более эффективный противовирусный ответ, стимулируется адаптивный иммунитет и  ускоряется уничтожение вируса.

Выводы

Респираторные инфекции являются причиной смерти 15% детей в возрасте до 5 лет. Дети чаще всего заражаются метапневмовирусом человека, однако длительный иммунитет к этому вирусу не развивается. Заражение во взрослом возрасте приводит к летальному исходу примерно в 1% случаев. Иммунная среда носа слабо реагирует на инфицирование метапневмовирусом – минимально изменяются концентрации сигнальных белков, интерферона I типа, иммунных клеток. Назальный ИФН-I укрепляет иммунитет верхних дыхательных путей, активирует иммунный ответ и ускоряет уничтожение вируса.

Источники

Наш канал в Telegram:

Статьи по схожим темам: