Открытие — вирус гриппа инфицирует клетки сердца

Ученые из Университета штата Огайо открыли, что вирус гриппа А реплицируется в кардиомиоцитах. Ранее считалось, что нарушения сердечной функции при тяжелом гриппе обусловлено исключительно воспалением в легких. Исследование провели на мышиных моделях с использованием рекомбинантного вируса H1N1. Долгое время считалось, что системное кардиотоксическое воспаление обусловлено цитокиновым штормом, который вызывает инфекция, поражающая легкие.

Однако, оказалось, что нарушения работы сердца вызваны репликацией вируса гриппа А (H1N1) непосредственно в сердечно-мышечной ткани. 

Один из ведущих авторов статьи, Джейкоб Юнт, изучает грипп много лет. В частности, в его лаборатории разработали мышиную модель с нокаутом гена IFITM3, кодирующего одноименный белок врожденного иммунитета IFITM3. Он представляет собой трансмембранный белок, в норме блокирующий связывание вируса с мембраной.

Вариации в гене IFITM3 — единственный известный генетический фактор, предсказывающий увеличение риска развития тяжелых форм гриппа. Около 20% китайцев и 4% европейцев имеют генетические варианты, приводящие к дефициту нормального IFITM3. Мышиная модель, разработанная авторами статьи, отражает развитие патологий у таких людей.

Ранее ученые обнаружили, что у нокаутных по IFITM3 мышей повышается вероятность возникновения нарушений работы сердца по сравнению с мышами дикого типа. Авторы поставили перед собой задачу выяснить, что именно влияет на развитие патологий сердца — достаточно ли для нарушения сердечной функции воспаления, возникающего в легких, или необходима репликация вируса в кардиомиоцитах.

Авторы создали рекомбинантный вирус штамма H1N1. Репликация такого вируса в кардиомиоцитах значительно ослаблена, в то время как в легких она остается на прежнем уровне. Далее ученые заразили мышей, нокаутных по IFITM3, и мышей дикого типа интактным и рекомбинантным вирусом.

Оба вируса реплицировались в легких и приводили к системному воспалению, но рекомбинантный вирус не обнаружили в сердечно-мышечной ткани мышей дикого типа, и его титр был значительно снижен в кардиомиоцитах генно-модифицированных мышей. Так ученые создали модель, которая позволяет разделять влияние воспаления в легких и вирусной репликации в сердце на нарушение сердечной функции.

Авторы обнаружили, что у мышей, которым ввели рекомбинантный вирус, частота образования фиброзов и концентрация креатинкиназы (маркера сердечной недостаточности) была меньше по сравнению с мышами, зараженными интактным вирусом. У последних также была нарушена проводимость сердца, чего не обнаружили у мышей с генетически модифицированным вирусом.

«Теперь у нас есть мышиная модель и модифицированный вирус, позволяющие различать воспаление в легких и репликацию вируса в сердце. До сих пор у нас не получалось этого сделать», — говорит Юнт. «Если у вас нет вируса, что активно реплицируется в сердце, вы не увидите таких же нарушений проводимости сердца или фиброза».

Как отмечают сами авторы, еще предстоит большая работа. Пока не до конца ясно, следует ли как-то модифицировать терапию госпитализированных пациентов с гриппом и осложнениями на сердце, но проделанная работа определила вектор последующих экспериментов. В частности, ученые планируют исследовать, как вирус распространяется из первоначального очага инфекции в сердце и поддерживает свою жизнедеятельность в новых условиях.

Цитируется по:

Adam D. Kenney, et al. Influenza virus replication in cardiomyocytes drives heart dysfunction and fibrosis // Science Advances, 8, published online 2022, DOI: 10.1126/sciadv.abm5371.

Источник: https://pcr.news/

16.05.2022