Вирусы птичьего гриппа представляют серьезную опасность для человека из-за их способности продолжать активное размножение при температурах, превышающих показатели обычной лихорадки. Повышение температуры тела считается одним из основных инструментов организма для замедления вирусных инфекций, однако новое исследование, проведенное учеными из университетов Кембриджа и Глазго, показывает, что патогены птичьего происхождения сохраняют активность даже в условиях, которые обычно блокируют другие вирусы.
Работа, опубликованная 28 ноября в журнале Science, сообщает об открытии гена, который сильно влияет на чувствительность вируса к теплу. Во время крупных пандемий гриппа 1957 и 1968 годов этот ген перешел от вирусов птичьего гриппа к циркулирующим человеческим штаммам, что помогло последним успешно распространяться. Сезонные вирусы гриппа А, заражающие миллионы людей ежегодно, обычно наиболее эффективно размножаются в более прохладных верхних дыхательных путях, где средняя температура составляет около 33°C. Они распространяются менее эффективно в более теплых нижних дыхательных путях, где температура обычно приближается к 37°C.
Лихорадка является естественной реакцией организма и может поднимать внутреннюю температуру до 41°C. До недавнего времени точный механизм того, как жар замедляет вирусы и почему некоторые из них выдерживают такой нагрев, не был полностью изучен. Вирусы птичьего гриппа действуют иначе, чем человеческие штаммы: они имеют тенденцию размножаться в нижних дыхательных путях, а у своих обычных хозяев – таких как утки и чайки – часто поражают кишечник. Температура в этих средах может достигать 40-42°C.
Ранее эксперименты на культивируемых клетках показали, что вирусы птичьего гриппа более терпимы к температурам уровня лихорадки, чем вирусы человеческого гриппа. Новое исследование использовало эксперименты in vivo на мышах, зараженных вирусами гриппа, чтобы пролить свет на то, как лихорадка обеспечивает защиту и почему этой защиты может быть недостаточно против птичьих штаммов. Ученые из Кембриджа и Глазго воссоздали условия жара у мышей, чтобы наблюдать реакцию вируса. Они использовали адаптированный к лабораторным условиям штамм гриппа человеческого происхождения, известный как PR8, который не представляет риска для людей.
Поскольку у мышей обычно не развивается лихорадка при заражении вирусами гриппа А, исследователи имитировали ее, повышая температуру окружающей среды, где содержались животные. Результаты показали, что повышение температуры тела до уровня лихорадки было высокоэффективным для предотвращения репликации вирусов человеческого происхождения. Повышения всего на 2°C было достаточно, чтобы превратить то, что обычно было бы смертельной инфекцией человеческого гриппа, в легкое заболевание. Однако аналогичное повышение температуры не остановило вирусы птичьего гриппа.
Команда также обнаружила, что ген PB1, который необходим для копирования вирусного генома внутри инфицированных клеток, играет центральную роль в терморезистентности. Вирусы, содержащие PB1 птичьего типа, могли переносить высокие температуры, связанные с лихорадкой, и вызывали серьезные заболевания у мышей. Это открытие примечательно тем, что вирусы птичьего и человеческого гриппа могут обмениваться генетическим материалом, когда они заражают одного и того же хозяина, например, свиней.
Доктор Мэтт Тернбулл, первый автор исследования из Центра исследований вирусов MRC Университета Глазго, отметил: «Способность вирусов обмениваться генами является постоянным источником угрозы появления новых штаммов гриппа. Мы видели это раньше во время предыдущих пандемий, например, в 1957 и 1968 годах, когда человеческий вирус обменялся своим геном PB1 с геном от птичьего штамма. Это может помочь объяснить, почему эти пандемии вызывали серьезные заболевания у людей». Он добавил, что крайне важно отслеживать штаммы птичьего гриппа, чтобы помочь подготовиться к потенциальным вспышкам. Тестирование потенциальных вирусов на устойчивость к лихорадке может помочь выявить более вирулентные штаммы.
Старший автор исследования профессор Сэм Уилсон из Кембриджского института терапевтической иммунологии и инфекционных заболеваний заявил: «К счастью, люди не так часто заражаются вирусами птичьего гриппа, но мы все еще видим десятки случаев заболевания людей в год. Уровень смертности от птичьего гриппа у людей традиционно был тревожно высоким, например, при исторических инфекциях H5N1, которые вызывали более 40% смертности». По его словам, понимание причин, по которым вирусы птичьего гриппа вызывают серьезные заболевания у людей, имеет решающее значение для усилий по надзору и готовности к пандемии.
Согласно исследователям, полученные данные могут в конечном итоге повлиять на рекомендации по лечению, хотя до внесения каких-либо изменений потребуются дополнительные исследования. Лихорадку часто лечат жаропонижающими препаратами, включая ибупрофен и аспирин. Некоторые клинические данные свидетельствуют о том, что снижение температуры не всегда помогает пациентам и может даже способствовать распространению вирусов гриппа А у людей.
