Ответ на вопрос о том, как обуздать грипп, может быть прямо перед нами — или, точнее, внутри нас. Новые исследования проливают свет на то, что происходит в носу во время гриппа, и могут привести к созданию более эффективных назальных вакцин против этого заболевания.
Нос часто служит воротами для респираторных инфекций, где вирусы впервые обосновываются и начинают размножаться. Однако иммунный ответ в носу остаётся относительно неизученным.
Хосе Ордовас-Монтаньес (José Ordovás-Montañés) впервые обратил внимание на эту недостаточно изученную часть тела во время пандемии COVID-19. Его лаборатория показала, что у людей, у которых развилась тяжёлая форма COVID-19, была слабая противовирусная реакция в носу и горле.
В новой работе, возглавляемой Сэмюэлем Казером (Samuel Kazer), команда проанализировала, что происходит в носах мышей во время заражения гриппом. В отличие от исследования COVID, где анализировались мазки из носа пациентов в один момент времени, новое исследование отслеживало события во всём носу, включая части, недоступные с помощью мазка из носа, на протяжении всего эпизода гриппа.
Чтобы лучше понять иммунную память, исследователи повторно взяли образцы у мышей после второго заражения гриппом. Свои выводы они опубликовали в журнале Immunity.
Атлас клеточных реакций на грипп
В ходе исследования гриппа учёные проанализировали РНК тысяч отдельных клеток слизистой оболочки носа. Они провели более 150 000 считываний за две недели, создав динамический «атлас», который каталогизирует типы клеток и их реакцию.
Команда определила 127 типов и подтипов клеток, включая эпителиальные клетки, которые выстилают слизистую оболочку, различные типы иммунных клеток, клетки соединительной ткани и даже нейроны, ответственные за обоняние.
«Когда мы берём образцы у людей с помощью тампонов, мы просто соскабливаем поверхность. Сэм же смог рассмотреть всю ткань», — говорит Ордовас-Монтаньес.
В процессе инфекции гриппа различные клетки появлялись и исчезали. Например, нейтрофилы — иммунные клетки первой реакции — появились почти сразу, но исчезли после того, как вирус был уничтожен. Т-резидентные Т-клетки памяти (TRM-клетки), которые поддерживают память об инфекции в тканях, появились примерно на 14-й день и оставались в носу до второго приступа гриппа.
Сохранение памяти о гриппе
Одна ранее неописанная группа клеток достигла этой стадии через одну-две недели после начала заражения. Их назвали Krt13+ назальными иммуно-взаимодействующими эпителиальными клетками дна (клетки KNIIFE). Они проходят вдоль дна носовой полости, чуть выше нёба рта.
По словам Ордовас-Монтаньеса, открытие этих клеток стало возможным благодаря опыту Казера на стыке биологии и вычислительной техники. «Мы чуть не выбросили эти клетки, потому что они выглядели очень странно», — добавляет он.
Эти клетки могут играть ключевую роль в более быстрых и скоординированных иммунных реакциях, которые команда наблюдала во время второй инфекции гриппа.
«Клетки KNIIFE экспрессируют множество генов, связанных с иммунной функцией, которые мы не привыкли видеть в эпителиальных клетках», — уточняет Самуил Казер. «Они расширяются после того, как вирус уничтожен, в том же анатомическом месте, что и клетки TRM. Мы думаем, что они могут помочь сохранить память об инфекции».
Копаемся в поисках вакцины
В настоящее время команда продолжает изучать роль клеток KNIIFE и планирует сопоставить результаты, полученные на мышах, с данными мазков из носа у людей, больных гриппом, а также у детей, наблюдаемых в Бостонской детской больнице, с другими вирусными инфекциями.
Казер надеется, что их работа однажды приведёт к созданию назальной вакцины длительного действия, которая сможет ограничить распространение болезней за пределы носа, помогая носу «запомнить» вирус гриппа.
«Память может иметь место во многих типах клеток», — заключает автор исследования. «Понимание того, как память выглядит в барьерной ткани, такой как слизистая оболочка носа — это основа биологии, которую мы пытаемся понять».
Литература:
Samuel W. Kazer et al, Primary nasal influenza infection rewires tissue-scale memory response dynamics, Immunity (2024). DOI: 10.1016/j.immuni.2024.06.005
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
