Норовирус – очень заразное желудочно-кишечное заболевание, наиболее известное тем, что быстро распространяется на круизных чипсах, в домах престарелых, школах и других густонаселенных местах – ежегодно убивает около 200 000 человек, в основном в развивающихся странах. Не существует лечения или вакцины для предотвращения болезни, а ученые мало понимают, как начинается инфекция.
Теперь исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи показал на мышах, что вирус поражает редкий тип кишечных клеток, называемых клетками пучка, названными так потому, что каждая клетка имеет на своей поверхности скопление волосовидных отростков. Хотя количество клеток пучка невелико, результаты ученых показывают, что как только вирус поражает, такие клетки быстро размножают вирус и вызывают серьезные инфекции.
Исследование, опубликованное 12 апреля в Science, предполагает, что нацеливание на клетки пучка с помощью вакцины или лекарства может быть жизнеспособной стратегией для предотвращения или лечения норовирусных инфекций.
"Норовирус – один из самых смертоносных патогенов человека, о котором мы знаем меньше всего," сказал первый автор Крейг Б. Вилен, доктор медицинских наук, инструктор по патологии и иммунологии. "Из вирусов во всем мире, против которых нет противовирусных препаратов или вакцин, норовирус, вероятно, убивает большинство людей. Это исследование предоставляет терапевтический путь для изучения."
Норовирус вызывает сильную рвоту и диарею, которые могут внезапно развиться. Вирус выделяется с фекалиями и рвотой – иногда в течение нескольких месяцев после исчезновения симптомов – и распространяется при контакте между людьми, при прикосновении к загрязненным поверхностям, а затем и через рот или при употреблении пищи, зараженной вирусом.
Человеческий норовирус нелегко выращивать в лаборатории, и по этой причине исследователи предпочитают изучать его на мышах.
"Мы были очень удивлены, что вирус поражает такой редкий тип клеток и что даже при таком небольшом количестве инфицированных клеток инфекции могут быть интенсивными и легко передаваться,"Вилен сказал. "Например, у одной мыши может быть инфицировано 100 клеток, что очень мало по сравнению с другими вирусами, такими как грипп."
Клетки пучка – это тип эпителиальных клеток, которые проникают в кишечник. Также известно, что они обнаруживают паразитарные и глистные инфекции в кишечнике и вызывают иммунный ответ. Такие инфекции могут усугубить норовирусные инфекции и могут объяснить, почему люди в развивающихся странах, где кишечные паразиты и глистные инфекции более распространены, также с большей вероятностью умирают от норовируса.
Но до сих пор ученые не понимали, как норовирус может быть связан с кишечными паразитами и глистными инфекциями. Новое исследование показывает, что такие инфекции у мышей вызывают увеличение количества клеток пучка в 5-10 раз, что приводит к более эффективной репликации норовируса.
Обработка мышей мощным коктейлем антибиотиков широкого спектра действия снизила количество клеток пучка и риск заражения норовирусом. Но, как предупредил Вилен, антибиотики, использованные в исследовании, было бы непрактично давать пациентам, потому что они истощили бы кишечные микробы, которые сохраняют здоровье тела. Тем не менее, открытие указывает на роль кишечных бактерий в развитии норовирусной инфекции.
Исследователи, в том числе Герберт В. "Пропускать" Вирджин, доктор медицинских наук, ныне работающая в компании Vir Biotechnology, также отметила, что норовирусы, спрятанные внутри клеток пучка, эффективно скрыты от иммунной системы, что может объяснить, почему некоторые люди продолжают выделять вирус еще долго после того, как они больше не болеют. Эти "здоровые носители" считаются источником вспышек норовируса, поэтому понимание того, как вирус ускользает от обнаружения у таких людей, может привести к лучшим способам предотвращения вспышек.
"Это поднимает важные вопросы о том, инфицирует ли норовирус человека клетки пучка и могут ли люди, страдающие хронической норовирусной инфекцией, продолжать выделять вирус еще долгое время после заражения, потому что вирус остается скрытым в клетках пучка," Вилен сказал. "В этом случае нацеливание на клетки пучка может быть важной стратегией для искоренения вируса."