Корона-хроники: 26-27 августа
В Nature Biotechnology на днях вышло интересное исследование. Его авторы пытались определить механизмы, благодаря которым дети почти всегда переносят коронавирус легко или бессимптомно, хотя заражаются им не реже взрослых. И кажется, таки нащупали, в каком направлении копать.
Ученые сравнивали активность различных генов в клетках верхних дыхательных путей детей и взрослых – как заразившихся ковидом, так и здоровых. Оказалось, что у детей гораздо активнее работают гены, кодирующие так называемые паттерн-распознающие рецепторы (PRR, pattern recognition receptors).
Это особые рецепторы, расположенные, главным образом, на иммунных клетках и на клетках эпителия. PRR опознают типичные фрагменты тех или иных патогенов – к примеру, характерные бактериальные гликопротеиды или вирусные нуклеиновые кислоты – еще до того, как патоген будет обнаружен клетками специфического адаптивного иммунитета. Иными словами, задача PRR – как можно быстрее вычислить, что в организм пробрался враг, и запустить защитную реакцию. Именно поэтому их много на эпителии, ведь зачастую именно он первым сталкивается с вторжениями.
Механизм действия PRR
Так как PRR работают не прицельно, они не могут стимулировать синтез сверхточного оружия, то есть антител. Зато они срабатывают очень быстро и побуждают клетки начать производство различных интерферонов. Последние же быстро подавляют синтез всех белков в тех клетках, куда попадают, но предварительно заставляют их выделить множество сигналов, активирующих другие компоненты иммунной системы.
В случае вирусного заражения такая мера крайне важна. Если в зараженной клетке и в клетках-соседях остановится синтез белков, вирус не сможет собрать новые частицы, а значит, инфекция не будет распространяться. Однако окно, в течение которого у клеток есть возможность спасти организм от болезни, часто очень узкое. Если вирус успеет размножиться, одних интерферонов не хватит, чтобы остановить его. Согласно выводам новой работы, именно в динамике выделения интерферона заключается главное отличие между детьми и взрослыми.
Если совсем коротко: гены, отвечающие за синтез PRR у детей, исходно находятся как бы в предактивированном состоянии. Поэтому, когда в организм попадает патоген, PRR моментально узнают его и запускают синтез интерферонов. А это уже, по механизму положительной обратной связи, стимулирует полную активацию. У взрослых подобная цепочка раскручивается гораздо туже, поэтому от момента, когда PRR узнают характерные вирусные нуклеиновые кислоты, до масштабного запуска синтеза новых PRR и интерферона проходит гораздо больше времени. Причем порой настолько много, что зачастую все это оказывается бесполезно…
В “детском” режиме
Ученые специально модифицировали лабораторные клетки так, чтобы работа генов, кодирующих PRR, напоминала «детский» режим. В результате после заражения вирусом гены, необходимые для производства интерферона, активизировались куда быстрее и сильнее, чем в клетках со «взрослым» режимом работы генов PRR. Иначе говоря, у детей система PRR как бы насторожена и гораздо быстрее реагирует на вторжение, чем у взрослых. В случае заражения коронавирусом, который размножается весьма быстро, это временное преимущество оказывается решающим.
С чем связана такая разница в работе генов PRR у детей и взрослых, пока неясно. То ли это программный режим, который позволяет детским организмам быстрее распознавать бесчисленные бактерии и вирусы из детского сада, то ли наоборот – PRR насторожены как раз из-за частых инфекций.
Выявлять причинно-следственные связи в такого рода эффектах сложно и, в принципе, не всегда возможно. Поэтому не стоит, прочитав об этом исследовании, выбрасывать маску, чтобы как следует позаражаться простудными вирусами и растормошить систему PRR, или бежать в аптеку за интерферон-содержащими препаратами. (На всякий случай: для всех подобных препаратов, которые вы можете получить без рецепта и не в больнице, нет доказательств эффективности.) Биологические системы – штуковины сложные. В них очень много связей и цепочек взаимовлияния, поэтому кажущиеся простыми решения чаще всего не работают
Ирина Якутенко, специалист по молекулярной биологии
Leave a Reply