Высококонтагиозный механизм передачи вирусных инфекций
Автор: NIH (National Institutes of Health — Национальный институт здоровья)
Редакция: Вадим Миннигалиев
Оформление: Никита Родионов
Перевод: Екатерина Маркова

Исследователи NIH (National Institutes of Health — Национальный институт здоровья) обнаружили высококонтагиозный механизм передачи вирусных инфекций.

Ученые выяснили, что возбудители тяжелых вирусных гастроэнтеритов, в числе которых знаменитые мгновенно распространяющиеся вспышки норовирусной инфекции на круизных лайнерах, передаются от человека к человеку благодаря так называемым мембранным «вирусным кластерам», которые повышают их контагиозность и усугубляют тяжесть заболевания. Ранее считалось, что эти вирусы распространяются в виде отдельных вирусных частиц. Исследователи предполагают, что обнаружение этих кластеров знаменует собой поворотный момент в понимании механизма передачи и причины высокой контагиозности вирусов. Это открытие может послужить отправной точкой в разработке более эффективных противовирусных препаратов, чем существующие методы терапии, которые нацелены в основном на отдельные частицы.

Исследователи изучали возбудителей норовирусной и ротавирусной инфекций, которые являются наиболее частой причиной развития инфекционных гастроэнтеритов, ежегодно поражающих миллионы людей. Заболевание сопровождается симптомами от диареи до болей в животе, приводя порой к летальному исходу, что в большей степени свойственно младенцам и пожилым людям. Их чрезвычайная контагиозность приводила к серьезным вспышкам во множестве мест с большим скоплением людей: на круизных судах, в детских садах, школах и домах престарелых. К счастью, теперь доступны ротавирусные вакцины, которые в развитых странах регулярно предоставляются детям младшего возраста.

«Это действительно захватывающее открытие в области вирусологии, оно раскрывает способ передачи вируса, который не наблюдается между людьми и животными», — сказала руководитель исследования Нихал Алтан-Боннет, доктор наук, старший исследователь и глава Лаборатории взаимодействия хозяин-патоген в Национальном институте сердца, легких и крови (NHLBI). «Мы надеемся, что знание о нем предоставит нам новые возможности для борьбы с широким спектром вирусных заболеваний,поражающими как желудочно-кишечный тракт, так и сердечно-сосудистую и дыхательную систему, включая ОРВИ».

До недавнего времени научное сообщество придерживалось мнения, что вирусы, особенно тропные к эпителию желудочно-кишечного тракта, способны вести себя только как независимые инфекционные агенты. Однако в 2015 году Алтан-Боннет и ее коллеги показали, что вирус полиомиелита может передаваться в «пакетах», представляющих собой ограниченную мембраной везикулу, заполненную множеством вирусных частиц. Эту модель передачи вируса сравнивают с троянским конем: группа ограниченных мембраной вирусов достигает клетки-хозяина и внедряется в нее, защищая себя от обнаружения иммунной системой. Однако не было известно, применим ли этот механизм к варианту инфицирования людей от животных и насколько он эффективен при заражении клеток-хозяев.

Для более подробного изучения этой системы были выбраны ротавирусы и норовирусы, которые в основном распространяются путем случайного проглатывания частиц стула инфицированного человека (например, через зараженную пищу или воду). Исследователи изучили фекальные образцы людей и животных (свиней и мышей) и обнаружили, что возбудитель выделяется со стулом в виде упакованных в мембрану скоплений вирусных частиц. Кроме того, была установлена большая контагиозность вируссодержащих везикул по сравнению со свободными вирусными частицами.

Предположительно, большая вероятность заражения связана с возможностью массового контакта вирусных частиц с целевыми тканями; защитой инфекционного агента от длительного воздействия ферментных систем; и, возможно, мембрана вокруг вирусных кластеров обеспечивает их невидимость для антител, содержащихся в кишечнике хозяина и его содержимом. По мнению ученых, большая эффективность «конгломератного» механизма передачи имеет явные последствия: он не только обеспечивает более агрессивное распространение вируса, но и ухудшает течение вызванного им заболевания.

«По нашим данным, вирусы в везикулярной оболочке являются высококонтагиозными единицами
фекально-оральной передачи, и их обнаружение подчеркивает необходимость разработки противовирусных препаратов, нацеленных на везикулы и кластеры вирусов», — отмечает Алтан-Боннет. Пока что только мытье рук с мылом и соблюдение принципов личной гигиены помогает предотвратить распространение вирусов.

На рисунке изображены отграниченные мембраной скопления вирусных частиц: ротавирусы показаны упакованными в большие везикулы, а норовирусы — в маленькие.

Национальный Институт Здоровья (NIH) — это медицинский исследовательский центр, включающий 27 организаций и являющийся частью структуры Министерства здравоохранения и социальных служб США. NIH является основным федеральным агентством, осуществляющим и поддерживающим базовые, клинические и трансляционные медицинские; NIH изучает также причины, методы лечения как для обычных, так и для редких заболеваний.Для получения дополнительной информации о NIH и ее программах посетите сайт.

Входящий в его состав Национальный институт сердца, легких и крови (NHLBI) занимается исследованиями, изучающими причины, профилактику, диагностику и лечение заболеваний сердца и кровеносных сосудов, легких и крови; он также руководит национальными кампаниями просвещения по вопросам здоровья и профилактики.

В этом пресс-релизе описывается фундаментальное исследование. Такие исследования расширяют наше понимание поведения и биологии человека, что является основополагающим для продвижения новых и лучших способов профилактики, диагностики и лечения заболеваний. Наука — это непредсказуемый и инкрементный процесс; каждое новое исследование основывается на прошлых открытиях. Большинство клинических достижений было бы невозможно без знания типичных фундаментальных исследований.