Летучие мыши умеют сосуществовать с вирусами, смертельными для человека. За этой способностью стоит необычная иммунная система —исследования подтвердили, что у летучих мышей есть уникальные генетические адаптации, снижающие воспаление и усиливающие врожденный иммунитет. Однако проверить, как именно действует их иммунный ответ, непросто — нет ни модельных линий, ни разработанных методов.
Ученые из Института молекулярной биотехнологии Австрийской академии наук создали устойчивые органоиды респираторного эпителия и эпителия тонкого кишечника египетской фруктовой летучей мыши (Rousettus aegyptiacus) — природного резервуара высоколетального вируса Марбург (MARV). Ученые обнаружили, что, по сравнению с человеческими тканями, эти органоиды демонстрируют высокий базовый уровень активности генов, отвечающих за врожденную противовирусную защиту, и усиленный ответ интерферонов I и III типов (ИФН) на зоонозные вирусы.
Это открытие объясняет, почему летучие мыши остаются невосприимчивыми к патогенам, которые вызывают тяжелые инфекции у людей, и может помочь в разработке терапевтических стратегий для повышения устойчивости человека к вирусным заболеваниям.
Противовирусный ответ летучих мышей и человека: в чём разница
Интерфероны I и III типов играют критическую роль в ограничении вирусной инфекции как за счет быстрой активации, так и за счет устойчивой противовирусной активности. У летучих мышей эпителиальные клетки находятся в состоянии боевой готовности даже до контакта с вирусом. Этой готовности к защите способствует ИФНε (I типа), который стимулирует экспрессию ISG и подготавливает эпителиальные клетки к противовирусному ответу.
При встрече с вирусом, не зависимо от его вида, эпителиальные клетки летучих мышей вырабатывают ИФНβ (I типа), ИФНλ1 и ИФНλ3 (III типа). Такая универсальность и продолжительность действия ИФНλ может объяснять, почему инфекция MARV у летучих мышей остается бессимптомной: устойчивая активность врожденного иммунитета не позволяет вирусу прорвать защитный барьер слизистых оболочек и распространиться по организму и одновременно ограничивает чрезмерное воспаление.
Подтверждение этой гипотезы дали опыты с дексаметазоном — ингибитором врожденного иммунного ответа. При его применении летучие мыши становились восприимчивыми к MARV.
Люди и приматы не способны запускать мощный ранний противовирусный ответ на поверхности слизистых оболочек против инфекции MARV, что может привести к быстрому распространению и неконтролируемой репликации вируса, выраженному воспалению и высокой летальности.
Различие в противовирусных реакциях человека и летучих мышей может заключаться в способности летучих мышей быть устойчивыми к белкам-антагонистам врожденной иммунной системы, кодируемым филовирусами:
- белок VP35 связывается с вирусной двухцепочечной РНК и препятствует активации рецептора RIG-I, который обнаруживает вирусную РНК в цитоплазме клетки и запускает противовирусный ответ;
- белок VP40 подавляют передачу сигналов JAK-STAT.
Эти белки могут по-разному взаимодействовать с эпителиальными клетками человека и летучей мыши: у человека они будут подавлять передачу сигналов интерферонов I и III типов, а на летучих мышей никак не повлияют. У летучих мышей высокий базовый уровень экспрессии ISG, включая рецепторы распознавания образов и сигнальные белки, снижает порог срабатывания и позволяет быстрее запускать ответ на вирусное вторжение.
В экспериментах на органоидах летучих мышей ИФНλ эффективно подавлял не только вирус везикулярного стоматита, но и MARV. Это открытие дает основание рассматривать ИФНλ как потенциальное средство для лечения смертельных филовирусных инфекций у людей и приматов.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Bat organoids reveal antiviral responses at epithelial surfaces
