Перенесенный COVID-19 наделяет макрофаги универсальным антивирусным оружием

Более 200 вирусов могут вызывать у человека различные заболевания. Большинство из нас в течение жизни заражаются несколькими вирусами.

Влияет ли встреча с одним вирусом на реакцию иммунной системы на другой? Ослабляет, усиливает или как-то  иначе воздействует?

Учёные из Рокфеллеровского университета во главе с Чарльзом М. Райсом, а также из лаборатории эпигенетики и иммунитета Медицинского центра Вейлл Корнелл под руководством Стивена Йозефовича объединили усилия. Они проанализировали мышей, заражённых последовательно вирусами SARS-CoV-2 и гриппа А. Выяснилось, что выздоровление от COVID защищает от тяжёлых последствий гриппа. Этот эффект связан с иммунной системой.

После перенесённого ковида макрофаги, первые реагирующие на угрозу клетки иммунитета, стали лучше защищаться от вирусов. Раньше считалось, что иммунологическая память есть только у клеток адаптивного иммунитета. Но последние исследования показали, что это не так. Интересно, что макрофаги запомнили не конкретный вирус, а приобрели более универсальные знания.

Наши исследования расширяют понимание врождённой иммунной памяти. Это может помочь в создании эффективной терапии против множества вирусов.

Александр Лерчер, постдок лаборатории, отмечает, что после заражения SARS-CoV-2 в макрофагах формируется широко эффективная противовирусная иммунная память. Она способна уменьшить заболевание, вызванное другим вирусом.

Понимание этих механизмов поможет разработать новые методы лечения, которые будут эффективны против различных респираторных вирусов, — говорит Райс.

Йозефович добавляет, что было интересно исследовать механизмы противовирусной памяти. Это исследование имеет большое значение. Если после сезона респираторных инфекций у человека укрепляется иммунитет на несколько месяцев, то как это влияет на сезонные тенденции заболеваемости? Насколько велики генетические и эпигенетические различия людей в этом отношении?

Каскадный эффект

Когда вирус попадает в организм, клетки врождённого иммунитета, такие как макрофаги, начинают преследовать и поглощать всё подозрительное с помощью сигнальных молекул — цитокинов. Затем в дело вступают Т-клетки адаптивного иммунитета: они распознают конкретный антиген вируса, настраиваются на него и запоминают для будущих сражений с этим вирусом.

Последние исследования показали, что реакции врождённого иммунитета могут привести к появлению клеточной памяти. Например, люди, получившие ослабленную вакцину от туберкулёза, Bacillus Calmette-Guérin, приобретают иммунитет, который защищает их от других инфекций в течение нескольких месяцев.

Как развивается иммунная память, пока мало изучено. Лерчер в 2020 году начал исследовать этот вопрос на примере двух широко распространённых вирусов: SARS-CoV-2 и вируса гриппа А. Последний перешёл от птиц к людям во время пандемии 1918 года и распространился по всему миру, унеся миллионы жизней.

Переключение генов

Лерчер и его коллеги исследовали, как долго SARS-CoV-2 влияет на дыхательную систему. Они изучили клетки лёгких и обнаружили, что после заражения в альвеолярных макрофагах, находящихся в дыхательных путях, запускается новая программа работы генов. После выздоровления от COVID противовирусные гены готовы к активации.

Исследователи обнаружили аналогичные эпигенетические изменения в моноцитах крови у людей, которые выздоровели от лёгкой формы COVID-19.

Эти изменения могут объяснить память о предыдущих инфекциях и изменённый иммунный ответ на будущие.

Острая память

У мышей, переболевших COVID, макрофаги в лёгких приобрели противовирусную иммунную память, которая записалась в их ДНК. Благодаря этому они успешнее боролись с новым вирусом. По сравнению с наивными мышами, у них было меньше симптомов гриппа А и ниже уровень смертности.

Лерчер сообщает, что эта память не зависит от антигена: макрофаги распознают общий для многих вирусов паттерн, а не конкретный антиген.

Исследователи подтвердили, что реакция памяти мышей на синтетический имитатор РНК-вируса схожа с реакцией на SARS-CoV-2.

Макрофаги превзошли адаптивные Т-клетки в борьбе с вторичной гриппозной инфекцией. Лерчер отмечает, что макрофаги — движущая сила этого ответа.

Чтобы проверить остроту памяти макрофагов, исследователи извлекли их у выздоровевших мышей и пересадили наивным мышам. Затем мышей заразили вирусом гриппа А. Макрофаги справились с задачей, и у мышей-реципиентов развилось менее тяжёлое заболевание после заражения гриппом А.

Готовность к пандемии

Исследователи хотят определить критические факторы для формирования врождённой иммунной памяти.

Райс отмечает, что в идеальном мире удалось бы найти один или несколько таких факторов у макрофагов и других клеток, чтобы разработать терапию для защиты от многих вирусов.

Такой подход может быть полезен при потенциальной пандемии. Лерчер считает, что было бы неплохо иметь терапию, которая на месяц повысит общий противовирусный иммунитет. Однако до этого ещё далеко, и нужно провести много исследований.

Результаты опубликованы в издании Immunity.

30.09.2024