Ученые обнаружили секретный «черный ход» в клетках

У вас никогда не возникал вопрос, почему ежегодно гриппом болеет такое огромное количество людей? Микробиологи наконец-то узнали ответ. Дело в том, что вирусы гриппа (к счастью, пока далеко не все) нашли дорогу в наши клетки.

Тайная дорога

До последнего времени ученые были уверены, что вирусы гриппа способны проникать в человеческие клетки лишь через один «вход». Однако новое исследование показало, что часть микроорганизмов могут использовать дополнительный «черный ход». Через него гораздо проще заражать клетки и распространяться между разными видами, например, от человека к кошке и наоборот.

Во время сезонных эпидемий под удар гриппа попадает до миллиарда человек разом. Естественно, ученые уже давно изучили, как вирусы попадают в наши клетки. Для этого микроорганизмы цепляются к сиаловым кислотам (особым молекулам сахара), находящимся на поверхности клеток. Молекулы сахара, как такси, завозят вирус внутрь клеток, где пришельцы успешно размножаются.

Точно так же действует множество вирусов, поражающие животных — через сиаловые кислоты.



Правда, часть микроорганизмов используют другой вход, через MHC-II (молекулы на поверхности иммунных клеток). Ученые предполагали, что могут существовать вирусы гриппа, которые способны использовать оба этих пути, но до последнего времени ни один из подобных вирусов не был обнаружен.

В научной работе, которая была опубликована 15 июля 2024 года в журнале Nature Microbiology, ученые исследовали несколько видов вируса гриппа. Микробиологи хотели понять, найдется ли среди них такой, что использует сразу оба пути проникновения. Для этого они использовали клетки с низким и высоким уровнем MHC-II.

Ученые подвергли клетки воздействию вирусоподобных частиц, схожих с тремя различными подтипами вирусов, которые ранее вызывали эпидемии гриппа у людей: H1N1, H3N1 и H2N2. В результате выяснилось, что в клетки с высоким уровнем MHC-II смогло попасть H2N2 в 10 раз больше, чем в клетки, у которых MHC-II был в дефиците. При этом в обоих видах клеток количество сиаловых кислот на поверхности было совершенно одинаковым.

Дверь между разными биологическими видами

Ученые проверили, правда ли вирусы используют белки MHC-II для проникновения в клетки. Они изменили клетки так, чтобы те не могли производить сиаловые кислоты, которые нужны большинству вирусов гриппа для попадания внутрь. Вирусы H1N1 и H3N1 не смогли заразить клетки без сиаловых кислот. Но вирус H2N2 мог связываться и проникать в эти клетки почти так же хорошо, как и в клетки с сиаловыми кислотами.

Ученые изучили разные типы вируса гриппа H2N2, чтобы узнать, какие из них могут использовать другой путь проникновения в клетки. Они обнаружили три важных части вируса (аминокислоты), которые нужны для того, чтобы пройти через «черный ход».

Также исследователи заметили, что вирусы, способные пробираться в клетки через дополнительный путь, размножаются быстрее и в большем количестве, чем микробы, пользующиеся только главной «дверью». Из-за этого люди могут чаще болеть такими вирусами и легче их передавать друг другу.

Ученые утверждают, что самое опасное в этой ситуации то, что через «черный ход» в наши организмы могут попадать не только человеческие вирусы гриппа, но и штаммы, поражающие других живых существ. К примеру, птичий грипп H2N2 смог вызвать пандемию, когда обменялся генами с человеческим вирусом гриппа H1N1. Случилось это в 50-х годах прошлого века.


— микробиолог Умут Каракус, Цирюхский университет, Швейцария.

Риски велики

Вирусы гриппа H2 могут заражать разные виды животных, включая свиней, мышей, хорьков и птиц. Они могут также обмениваться генетической информацией с другими вирусами гриппа. Это повышает риск того, что однажды вирус сможет передаться от животных к людям. Если это произойдет, вирус запросто распространится среди людей, что может вызвать пандемию — широкомасштабную вспышку заболевания.




— Ричард Уэбби, директор центра исследования экологии гриппа у животных и птиц (ВОЗ).

Когда исследователи разберутся с поведением вирусов в дикой природе, они смогут делать более точные прогнозы и оценивать риски, связанные с грядущими пандемиями гриппа.