Клетки готовятся к вирусной атаке заранее
Если вирус столкнётся с повышенным уровнем защиты от самого себя, он не уйдёт из клетки, но заснёт в ней на долгие годы.
Когда вирус проникает в клетку, он в буквальном смысле перехватывает управление над её белок-синтезирующим аппаратом. Теперь клетка синтезирует преимущественно не свои белки, а вирусные, и происходит это всё за счёт клеточных же запасов энергии. Вирус копирует свой геном, упаковывает его вместе с белками в новые вирусные частицы, которых становится всё больше. Клетка либо погибнет от вирусной инфекции, либо её уничтожит иммунная система — заражённые клетки дают знать всем вокруг, что у них вирусная проблема.
Но бывает, что вирус в клетке становится неактивным, как бы впадает в спящее или полуспящее состояние. Инфекция, то есть пребывание вируса в клетке, может продолжаться без особых симптомов многие годы. Потом может случиться что-то такое, что разбудит вирус, и он снова начнёт активно штамповать собственные частицы. Пробуждение вируса обычно связывают с иммунными проблемами, которые случаются при приёме иммуносупрессоров после пересадки органов, или после химиотерапии, или просто из-за иммунодефицитного расстройства. Самый известный пример здесь — герпесвирусы разных видов: почти 90% взрослых людей по всей земле носят их в себе.
Чтобы понять, почему вирус ведёт себя то так, то этак, сотрудники Вейцманновского института и медицинского центра «Хадасса» экспериментировали с одним из герпесвирусов — цитомегаловирусом, который может быть причиной респираторных заболеваний вплоть до пневмонии, периодических воспалений мочеполовой системы и т. д. Цитомегаловирус способен проникать в иммунные клетки, и в экспериментах он заражал иммунные клетки-предшественники, из которых образуются макрофаги, и сами зрелые макрофаги. В некоторых клетках вирус довольно быстро переходил к активному размножению, в других же впадал в герпесный полусон.
Когда исследователи поштучно проанализировали в клетках активность генов, то оказалось, что в тех клетках, где вирус впадает в полусон, изначально содержится больше некоторых иммунных белков. Это белки внутриклеточной защиты, которые включаются у самых разных клеток в ответ на вирусную инфекцию — с их помощью клетка внутри себя пытается подавить активность вируса, ограничить его размножение, лишить энергии и т. д. Парадокс в том, что обычно про такие белки говорят, что их защита включается в ответ на установленную вирусную инфекцию. Активный вирус побуждает заражённую клетку выделять сигнальные белки-интерфероны. Именно в ответ на интерфероны начинают синтезироваться те самые белки внутренней антивирусной защиты — как в самой заражённой клетке, так и в её соседях, которые почувствовали интерфероновый сигнал. Однако сейчас оказалось, что некоторые клетки и без интерферонового сигнала сохраняют повышенный уровень противовирусных белков.
В статье в Nature Microbiology говорится, что в стволовых клетках костного мозга содержится сравнительно много защитных белков. Также известно, что стволовые клетки костного мозга содержат в себе много полуспящего цитомегаловируса. В свете новых данных можно сказать, что именно потому они и становятся резервуаром цитомегаловируса — потому что в них изначально более активны гены некоторых антивирусных белков. Но и после созревания в специализированные, дифференцированные иммунные клетки они остаются тайными носителями инфекции. Эксперименты показали, что такими хранителями цитомегаловируса могут быть зрелые макрофаги — работа внутренних защитных генов у них меняется, и если в одном макрофаге вирусная инфекция развивается по активному сценарию, то в другом макрофаге вирус может сразу впасть в полуспящее состояние. Нечто похожее вполне может происходить не только с иммунными клетками.
Слово «резервуар» в отношении клеток с полуактивными вирусами выглядит двусмысленно. С одной стороны, изначальный высокий уровень защиты помогает уцелеть самой клетке и избавляет организм от неприятных клинических симптомов. С другой стороны, вирус всё равно никуда не делся, и потом, когда иммунная система по какой-то причине ослабнет, он может развернуться во всю мощь, и тогда клинические симптомы окажутся уже намного серьёзнее. Возможно, стоило бы создать какой-то молекулярный инструмент, позволяющий специально активировать полуспящий вирус, где бы он ни был. Потому что, например, если человеку предстоит пересадка органов с сопроводительными иммуносупрессорными препаратами, лучше заранее разбудить вирус и справиться с ним, чем потом иметь дело одновременно с посттрансплантационными проблемами и проснувшейся инфекцией.
