Для человека герпес обычно не более чем болезненное неудобство, но для мыши заражение этой инфекцией, передающейся половым путем, равносильно смерти.
Инъекция мышам человеческих патогенов, таких как вирус простого герпеса (HSV), как это часто делается в лабораторных исследованиях, может убить их за несколько дней. Но не все мыши одинаково уязвимы. В исследовании, опубликованном 8 ноября в журнале Cell Reports, ученые обнаружили, что благодаря различиям в микробиоме их влагалища по сравнению с худыми мышами, мыши с ожирением, которых кормили диетой с высоким содержанием жира, имели более сильный иммунный ответ против HSV-2, который вызывает генитальный герпес у людей. Результаты исследования позволяют понять механизмы иммунного ответа влагалища и роль микробиома в борьбе с вирусными инфекциями.
Ученые связывают ожирение у людей с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, а также с повышенным риском рака и в некоторых случаях с ослаблением иммунной системы. Хотя ожирение было связано с повышенным риском смертности от рака шейки матки у женщин, ученые не нашли доказательств связи между герпесом и ожирением, говорится в исследовании.
Авторы этой работы из Корейского института науки и технологии (KAIST) хотели проверить влияние ожирения на противовирусный иммунитет, в частности, против распространенной инфекции, передающейся половым путем, - генитального герпеса. HSV-2 возник позже в истории человечества, чем более распространенный тип HSV-1, который известен тем, что вызывает оральный герпес. Генитальный герпес поражает более 11 % людей в возрасте от 15 до 49 лет, но не поддается лечению. Сравнивая иммунный ответ худых и страдающих ожирением самок мышей, авторы исследования пишут, что надеялись выяснить, как ожирение влияет на иммунный ответ слизистой оболочки половых органов.
Учёные давали некоторым мышам стандартную пищу, а других кормили диетой с высоким содержанием жиров. Затем они интравагинально заразили всех мышей вирусом HSV-2 и наблюдали за их иммунным ответом в течение трех недель. Авторы пишут, что они ожидали, что это повысит восприимчивость к HSV-2. К своему удивлению, они обнаружили, что в то время как все худые мыши погибли в первые две недели, половина мышей с ожирением выжила после трехнедельного периода. Мыши с ожирением также начали быстрее очищать слизистую оболочку половых органов от вируса.
Ученые использовали проточную цитометрию для определения относительного количества различных клеток в слизистой оболочке, а затем сравнили их концентрацию у тучных и худых мышей. Они обнаружили, что слизистая влагалища мышей с ожирением содержала более высокий уровень цитотоксических гамма-дельта (γδ) Т-клеток, обычно редко встречающихся в организме. Когда исследователи использовали антитела для ингибирования рецепторов γδ Т-клеток, это значительно снизило способность тучных мышей бороться с HSV-2, тогда как на худых мышей это не оказало никакого влияния, что указывает на то, что γδ Т-клетки играют определенную роль в иммунитете тучных мышей.
Проведя аналогичный анализ микробиома влагалища, специалисты обнаружили, что применение антибиотиков для удаления комменсальной микробиоты влагалища также значительно снижало выживаемость мышей с ожирением. Микробиота мышей с ожирением отличалась от микробиоты худых мышей более высоким уровнем кишечных бактерий, таких как E. coli. Когда исследователи ввели E. coli в микробиом влагалища худых мышей, они обнаружили, что она способствовала очищению от вирусов и предотвращала симптомы HSV-2 по сравнению с контролем. Основываясь на этих данных, авторы исследования утверждают в своей статье, что ожирение вызывает перемещение большего количества бактерий из кишечника в половые органы, и что эти микроорганизмы смягчают смертельное воздействие HSV-2, контролируя уровень γδ Т-клеток и других иммунных клеток.
"То, что они обнаружили, что ожирение влияет на вирусные инфекции скорее положительно, было неожиданностью", - говорит Лорн Каструкофф, невролог из Университета Британской Колумбии, который изучал вирус герпеса в прошлом, но не участвовал в данном исследовании.
Трансляционный иммунолог Вашингтонского университета Дэвид Коэлле, который не принимал участия в исследовании, согласен с тем, что это увлекательное исследование, но "не уверен, насколько оно применимо к людям", поскольку HSV-2 взаимодействует с организмом мышей иначе, чем с организмом людей. HSV-2 - традиционно человеческий патоген: хотя существуют некоторые споры о том, как и когда HSV-2 перешел к человеку, Коэлле говорит, что он коэволюционировал с нами по крайней мере на протяжении 1 миллиона лет. Мыши, напротив, никогда не заражаются ни одним из вариантов человеческого герпеса, поэтому их организм реагирует на него совершенно по-другому. У людей вирус локализуется на одном участке, который для HSV-2 обычно является зоной гениталий. Однако у мышей, по словам Коэлле, вирус распространяется по спинному мозгу и попадает в головной мозг, что в конечном итоге и приводит к смерти животных.
Кастрюкофф добавляет, что молодой возраст мышей (5 недель), тип HSV-2 и тип мышей (C57BL/6 или "black 6", обычная инбредная лабораторная мышь), участвовавших в исследовании, могли внести свой вклад в нетипичные результаты. Он объясняет, что у мышей "black 6", в частности, иммунная система устроена иначе, чем у других лабораторных мышей, что могло способствовать такому эффекту.
"Это интересное наблюдение", - отметил он. "Но нужно провести еще много других экспериментов, прежде чем можно будет думать о перенесении этой информации на человека".
