address2arrow-email-sendarrow-rightbtn-right-arrowbubbleclosecomment-arrow-answerenvelopeeyefriendshamburgerheartHeart copy 26heart-emptyhomehumanlikelk-bubblelk-eyeHeart copy 26lk-pencilloginnav-editnav-eyenav-newsnav-starnav-userloginnext-arrow-rightpagination-lastpagination-nextShape 19 copysearchstarstar-fulluserBriefcaseCard
5 Сентября, 2018

Исследована рецепторная специфичность вирусов гриппа чаек

Вирусы гриппа чаек существенно отличаются от других вирусов гриппа по способности их гемагглютинина связываться с рецепторами на поверхности клеток. Показана их способность инфицировать человеческие клетки в культуре.

Credit: Martin Pelanek | Dreamstime.com

Credit: Martin Pelanek | Dreamstime.com

Подготовила Елена Клещенко

Водоплавающие птицы — утки, чайки, кулики — основные хозяева вируса гриппа в природе, и от них вирусы могут передаваться другим хозяевам — домашним курам, лошадям, свиньям и пр. Вирусы гриппа активно распространяются в колониях чаек, кроме того, эти птицы совершают перелеты на далекие расстояния и часто контактируют с людьми и домашними животными. Поэтому можно предположить, что они играют важную роль в распространении вируса. Однако различия между вирусами разных таксонов птиц недостаточно изучены, в частности, неясно, насколько специфичны вирусы различных видов. Специфичность в значительной мере зависит от гемагглютинина (НА), поверхностного белка вируса, который отвечает за его связывание с рецепторами клеток эпителия и эритроцитов.

Вирусы гриппа, полученные от чаек в различных странах, изучали сотрудники ФНЦ исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН и Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова совместно с Роном Фушье из Медицинского центра Эразма (Роттердам, Нидерланды) и сотрудниками Университета Филипса (Марбург, Германия). В частности, они определили рецепторную специфичность НА субтипов H13 и H16, специфичных для чаек и только изредка обнаруживаемых у других видов, а также H4, H6, H14 — вирусы этих трех субтипов были получены от чаек, но они тесно связаны с вирусами уток, поэтому можно предположить, что утки инфицировали ими чаек не так давно.

Авторы работы сравнивали прочность связывания вирусов с синтетическими сиалилгликополимерами, аналогами клеточных рецепторов. Эти рецепторы представляют собой полисахаридные цепочки из 10—20 звеньев, при этом строение их и состав мономеров различается у разных видов. Для объяснения большей или меньшей прочности связывания исследователи анализировали опубликованные аминокислотные последовательности и кристаллические структуры НА этих вирусов. Кроме того, вирусами инфицировали клетки человеческого трахеобронхиального эпителия в культуре.

Ни один из 32 вирусов, исследованных в данной работе, не показал специфичности, характерной для утиных вирусов. Зато они эффективно связывались с фукозилированными сиалогликанами, что утиным штаммам вообще не свойственно. (Согласно существующим экспериментальным данным, рецепторы, содержащие остаток фукозы, присутствуют в кишечнике чаек, а также кур, но не уток.) Особенно резко отличался по специфичности субтип Н16, что объясняет его неспособность реплицироваться в организме уток. Как и ожидалось, субтипы Н6 и Н14, взаимодействовали и с чаячьими, и с утиными рецепторами.

Стоит отметить, что с человеческими рецепторами вирусы чаек Н16 связывались эффективно и успешно инфицировали человеческие клетки в культуре, как и Н13. Однако если субтип Н13 преимущественно взаимодействовал с реснитчатыми клетками эпителия, что характерно для «птичьих» вирусов (рецепторы на этих клетках их лучше связывают), то Н16 активно инфицировал и секреторные клетки, лишенные ресничек. По мнению авторов, широкая рецепторная специфичность может способствовать передаче вирусов гриппа чаек другим видам птиц и млекопитающих.

 

На вопросы PCR.ru отвечает первый автор статьи, заведующая лабораторией молекулярной биологии вирусов ФНЦИРИП им. М.П. Чумакова РАН Александра Гамбарян.

Александра Сергеевна, почему именно вирусы чаек, что в них примечательного?

Исследования вирусов гриппа птиц имеют давнюю историю. То, что рецепторы человеческих и птичьих вирусов различаются, открыли, наверное, лет 30 назад, тогда это был передний край науки, тем более было известно, что новые пандемии возникают, когда вирус начинает распознавать не птичий, а человеческий рецептор. Долгое время считали, что есть принципиальная разница между вирусами гриппа птиц и млекопитающих, но не между вирусами разных групп птиц. Потом в нашей лаборатории открыли, что вирусы кур отличаются от вирусов уток, примерно тогда, когда начался ажиотаж по поводу высокопатогенного H5N1. Вирусы кур предпочитают распознавать рецепторы, содержащие сульфогруппу, а некоторые — еще и фукозилированные, содержащие фукозу. При этом базовые вирусы утиные, утка — самый первый хозяин. Разные эволюционные ветви, пока они остаются утиными, всегда распознают очень похожие рецепторы, не сульфатированные и (это жестко) не фукозилированные. А вот когда они переходят к другим птицам, специфичность меняется. Очевидно, на клетках-мишенях чаек все подходящие рецепторы фукозилированы, и вирусу приходится к этому приспосабливаться.

Смена специфичности у вирусов чаек может быть как-то связана с человеческими пандемиями?

Об этом пока говорить рано. У чаек есть субтип Н16, который произошел от Н13, его недавно открыли, и он совершенно экзотический, поскольку жестко адаптирован к чайкам. Он вообще перестал распознавать утиный рецептор, зато распознает фукозилированные рецепторы и начал распознавать человеческий рецептор в результате замены буквально трех аминокислот. По специфичности он похож не на ярко выраженный человеческий вирус, но на вирусы свиней, которые иногда становятся пандемическими.

Человек может им заразиться?

Вирусом Н16 люди, насколько известно, не болеют, а если и болеют, то в очень легкой форме. И заразиться им не так просто, с чайками люди редко контактируют. Кроме того, способность вируса заразить человека зависит не только от рецепторной специфичности, это необходимое условие, но не достаточное. А чаячьи вирусы не только по рецепторной специфичности, но и по другим параметрам сильно изменились, поэтому вообще они считаются малопатогенными. Одно время даже была идея их использовать для производства вакцин, и мы сами сделали вакцину, где семь генов было от вируса чайки.

Источник

Alexandra S.Gambaryan et al. // Receptor-binding properties of influenza viruses isolated from gulls // Virology 522 (2018) 37–45 DOI: 10.1016/j.virol.2018.07.004

293
0
Лидеры мнений
Лидеры отрасли
  • FUTURE
    13
САМЫЕ ОБСУЖДАЕМЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА
Поиск материалов по тегам