<<
>>

1.1.4 Характеристика иммунного ответа на вирус Эбола

Заражение БВВЭ может происходить контактно-бытовым путем через ссадины и повреждения кожи или слизистых оболочек, при контакте с жидкостями или тканями от зараженного пациента или животного и от случайного укола иглой [Gunther et al., 2011], а также воздушно-капельным путем.

[Reed et al., 2011; Weingartl et al., 2012; Kobinger et al., 2011; Marsh et al., 2011]. После инкубационного периода, который может длиться от 2 до 21 дня, наблюдается резкое появление следующих симптомов: лихорадка, озноб, миалгия и общее недомогание [Nkoghe et al., 2012]. Кровотечение, точечные кровоизлияния и макулопапулезная сыпь у пациентов часто наблюдаются между 2 и 7 днями после появления указанных выше симптомов [Nkoghe et al., 2012]. Лабораторные данные, связанные с заболеванием, включают лимфопению, тромбоцитопению, повышенные уровни ферментов печени, включая аланинаминотрансферазу (АЛТ) и аспартатаминотрансферазу (АСТ), гиперпротеинемию, протеинурию, в дополнение к увеличению протромбина и активированного частичного тромбопластинового времени [Feldmann et al., 2013]. Последующие признаки прогрессирования заболевания демонстрируют системное поражение органов желудочно-кишечного тракта, респираторной и сосудистой систем, а также появление неврологических симптомов, часто проявляющиеся у пациентов [Zampieri et al., 2007]. Конечная стадия БВВЭ характеризуется высокой проницаемостью сосудов и массивным повреждением

тканей, что приводит к диссеминированной внутрисосудистой свертываемости и кровоизлияниям.

Частыми причинами смерти при БВВЭ являются массивные кровотечения из носа, легких, желудочно-кишечного тракта, половых путей, а также развитие массированного ДВС-синдрома (дисеминированное внутрисосудистое свертывание), формирование полиорганной недостаточности и шок [Feldmann et al., 2011]. Стадия выздоровления может длиться более 1 месяца и характеризуется повышенной усталостью, потерей аппетита, болью в суставах и потерей веса и памяти [Nkoghe et al., 2012].

Переболевший человек является источником выделения вируса Эбола на протяжении нескольких месяцев от начала заболевания [Rowe et al., 1999; Rodriguez et al., 1995] и представляет выраженную эпидемиологическую опасность.

Вирус Эбола обладает широким клеточным тропизмом, включая эндотелиальные и эпителиальные клетки, гепатоциты, фибробласты, и некоторые типы антигенпредставляющих клеток, такие как макрофаги и дендритные клетки. Способность инфицировать антигенпрезентирующие и, в частности, дендритные клетки, имеет критичные последствия для иммунного ответа хозяина, так как дендритные клетки обеспечивают связь между врожденным и приобретенным иммунитетом и необходимы для обработки патогенного материала и представления эпитопов для Т-клеток.

На клеточном уровне вирус Эбола проявляет тропизм к моноцитам, макрофагам и незрелым дендритным клеткам (ДК), которые служат в качестве начальных точек для вирусной инфекции и репликации вируса [Geisbert, Hensley, 2004]. Ключевым этапов в развитии инфекции, вызванной вирусом Эбола, является интернализация вируса, которая опосредована наличием рецептора NPC1, с которым в эндосоме-лизосоме происходит связывание гликопротеина вируса Эбола. Толерантность к вирусу Эбола широко распространена в животном мире, что позволило ученым исследовать механизмы устойчивости к инфекции. Были идентифицированы внутренние барьеры, которые препятствуют инфицированию на разных этапах цикла репликации вируса. Полиморфизм NPC1

у разных видов животных влияет на взаимодействие этого рецептора с гликопротеином GP вируса Эбола: способность вируса Эбола проникать в клетку является видоспецифическим.

Инфекция моноцитов и макрофагов приводит к неконтролируемому высвобождению провоспалительных цитокинов и хемокинов, включая TNF-a, IL- 1b и макрофагальный воспалительный белок 1a (MIP-1a), а также реактивные кислородные и азотистые радикалы [Bray, Geisbert, 2005]. Это привлекает больше моноцитов и макрофагов, а также нейтрофилов к месту заражения в цепи положительной обратной связи, что способствует увеличению проницаемости сосудов и вазодилатации [Zampieri et al., 2007].

Инфицированные моноциты и макрофаги также сверхэкспрессируют фактор свёртывания крови III, что способствует нарушениям коагуляции [Geisbert et al., 2003]. Кроме того, инфицированные ДК, не секретирующие IFN-a, подвергаются полной активации или созреванию и активируют основные молекулы комплекса гистосовместимости (MHC) для стимуляции Т-клеток [Bosio et al., 2003; Mahanty et al., 2003], тем самым нарушая результирующий адаптивный иммунный ответ. Предполагается, что вирус распространяется по всему организму, используя лимфатическую систему как способ транспорта [Hensley et al., 2002], в эндотелиальные клетки, а также клетки печени, легких и селезенки для дальнейшей репликации и распространения [Zampieri et al., 2007]. Большинство наблюдаемых повреждений вызвано неконтролируемой виремией после заражения. Исследование тканей больных людей показывает, что повреждение ткани коррелирует не только с уровнем воспалительного ответа, но также и с концентрацией вирусных антигенов и нуклеиновой кислоты вируса [Zampieri et al., 2007; Zaki, Goldsmith, 1999], что указывает на то, что прямой ущерб, вызванный вирусной репликацией, играет важную роль в мультиорганной недостаточности. Агрессивность инфекции, вызванной вирусом Эбола, показывает, что у большинства пациентов не успевает развиться адекватный иммунный ответ на инфекцию, что приводит к прогрессированию заболевания.

Ранние исследования во время и после вспышки в Ямбуку сообщали о наличии некрозов в биоптатах печени, а также о массивном синдроме диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС) у пациентов, умерших от БВВЭ. Обширный некроз в лимфоидных и нелимфоидных органах, а также ДВС был вскоре обнаружен у нечеловекообразных приматов, инфицированных вирусом Эбола. У приматов так же была выявлена связанная с заболеванием лимфопения. При подтверждении лимфопении и апоптоза лимфоцитов у людей зараженных вирусом Эбола, идентификации вирусных белков VP35 и VP24 в качестве антагонистов интерферонов I типа, на протяжении многих лет преобладающим было предположение, что инфекция вызванная вирусом Эбола связана с сильным подавлением иммунитета. Тем не менее, исследовательское сообщество признало, что данное предположение не соотносится с гипериндуцированной воспалительной реакцией, связанной с фатальной инфекцией, вызванной вирусом Эбола [McElroy et al., 2018].

Вирус Эбола вызывает экспрессию медиаторов воспаления, включая интерфероны, интерлейкины ИЛ 2, ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-10, индуцируемый интерфероном белок 10, моноцитарный хемоаттрактантный белок 1, RANTES, ФНО-альфа и активные формы кислорода и азота. В целом, индуцированная вирусом экспрессия этих медиаторов, по-видимому, приводит к иммунологическому дисбалансу, который способствует прогрессированию заболевания.

Результаты нескольких исследований показывают важную роль активных форм кислорода и азота в патогенезе вируса Эбола. Повышенные концентрации оксида азота в крови отмечались у нечеловекообразных приматов, экспериментально инфицированных вирусом Эбола вида Заир, и были отмечены у пациентов, инфицированных вирусом Эбола видов Заир и Судан. Повышенные концентрации оксида азота в крови у пациентов были связаны свысокой смертностью. Аномальная продукция оксида азота связана с патологическими нарушениями, включая апоптоз лимфоцитов, повреждение тканей и нарушение целостности сосудов, что может способствовать шоку, вызванному вирусной

инфекцией. Оксид азота является причиной развития гипотонии, характерной для большинства вирусных геморрагических лихорадок, в том числе вызванных вирусом Эбола [Feldman et al.., 2011].

Важную роль в развитии инфекции играет тот факт, что вирус Эбола способен уклоняться от иммунного ответа хозяина.

Во-первых, вирус Эбола способен блокировать интерфероновый ответ хозяина (рисунок 4). Интерферон является врожденным барьером в распространении инфекции. В исследованиях было показано, что предварительная обработка клеток in vitroинтерфероном 1 и 2 типа значительно снижает репликацию вируса Эбола, что говорит о чувствительности данного вируса к интерферону [McElroy et al., 2018]. Но ситуация осложняется тем что у вируса Эбола есть механизмы, препятствующие воздействию интерферонового ответа. В качестве иммуносупрессоров выступают вирусный белок VP35, являющийся ко-фактором вирусной полимеразы. Он участвует в блокировке антивирусного ответа, индуцированного сигналом интерферона 1 типа [Feng et al., 2007]. Нуклеокапсидный белок VP24 также принимает участие в блокировке сигналов от интерферонов. VP24 имеет способность связываться с гомодимерами STAT1 или STAT2, блокируя сигнальный путь интерферонов. Данные белки попадая в ядро клетки, способствуют активации многочисленных генов, учавствующих в противовирусной защите. Связавшись с STAT1 или STAT2, белок препятствует передаче сигналов от интерферонов [Watanabe et al., 2007].

Во-вторых, секретируемые гликопротеины вируса Эбола (sGP, ssGP) способны отвлекать иммунный ответ хозяина. Они секретируются зараженными клетками в огромных количествах, что приводит к формированию иммунного ответа в основном на эти формы. Секретируемые гликопротеины вируса Эбола имеют общую последовательность с полноразмерным гликопротеином - N- концевой домен, в который входит рецептор-связывающий домен. Однако иммунный ответ, развивающийся на такие белки, не обладает достаточной протективной активностью. Это связано с тем, что ключевые эпитопы, необходимые для формирования протективного иммунного ответа, являются

конформационными и расположены не только на субъединице GP1 (у которой N- концевой домен гомологичен секретируемым формам гликопротеина), но и на GP2, что было показано в недавних исследованиях [Audet et al., 2014; Murin et al., 2014; Ponomarenko et al., 2014; Wec et al., 2017; Gilchuk et al., 2018; Flyak et al., 2018; Ilinykh et al., 2018].

Рисунок 4. Барьеры Эбола-вирусной инфекции. (1) Нейтрализация антител и антитело-опосредованных функций; (2) Факторы прикрепления, такие как рецепторы лектинов С-типа, позволяют связывать вирус Эбола с мембраной клеток-мишеней. (3) Вирус Эбола проникает посредством макропиноцитоза и связывается с рецептором NPC1 в эндосоме; (4) В инфицированных клетках вирусные белки VP35 и VP24 играют важную роль, в блокировании интерферонового ответа; (5) Вирус Эбола инфицирует дендритные клетки, которые захватывают клеточный дебрис от других инфицированных клеток; (6) Дендритные клетки обеспечивают связь между врожденным и приобретенным иммунитетом путем праймирования специфических CD8+ T-клеток; (7) Активация гуморального иммунного ответа и продукция антител против вируса Эбола опосредуется CD4+ T-клетками.

В-третьих, активация макрофагов, происходит на очень ранней стадии инфекции и опосредуется вирусным поверхностным гликопротеином вируса через toll-like рецептор 4 (TLR4). GP-опосредованная активация TLR4 может искажать реакции Т-клеток, ингибируя типичный ответ по Th1 типу, характерный для большинства вирусных инфекций, что приводит к смещению ответа в сторону Th2 типа. Взаимодействие гликопротеина с TLR4 также может играть роль в индуцировании смерти Т-клеток и натуральных киллеров при инфицировании вирусом Эбола [Okumura et al.., 2010,; Iampietro et al.., 2017; Ning et al.,2016].

Постинфекционный иммунитет у людей, выживших после БВВЭ, сохраняется несколько десятилетий. В недавних исследованиях было показано, что в сыворотках крови реконвалесцентов через 12 лет после перенесенного БВВЭ детектируют вирус-нейтрализующие антитела [Sobarzo et al., 2013], и более того, исследования сывороток крови людей, перенесших первую вспышку БВВЭ, позволили обнаружить гликопротеин-специфические антитела спустя 40 лет после перенесенного заболевания [Rimoin et al., 2018].

1.2.

<< | >>
Источник: Токарская Елизавета Александровна. Оценка иммуногенности и безопасности генно-инженерной векторной вакцины против болезни, вызванной вирусом Эбола, у здоровых добровольцев. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва - 2019. 2019

Еще по теме 1.1.4 Характеристика иммунного ответа на вирус Эбола:

  1. Исследование влияния предсуществующего иммунного ответа к аденовирусному вектору на эффективность индукции поствакцинального иммунного ответа
  2. Исследования поствакцинального иммунного ответа у здоровых добровольцев
  3. История открытия вируса Эбола
  4. Исследования поствакцинального иммунного ответа у здоровых добровольцев
  5. Цикл репродукции вируса Эбола
  6. Лекция 11 Гуморальный иммунный ответ. Иммуноглобулины.
  7. ВИРУСЫ МАРБУРГ И ЭБОЛА
  8. Исследование напряженности поствакцинального клеточного иммунного ответа у здоровых добровольцев
  9. Исследование напряженности поствакцинального гуморального иммунного ответа у здоровых добровольцев
  10. Исследование длительности поствакцинального гуморального иммунного ответа у здоровых добровольцев
  11. Лекция 10 Антигены. Клеточный иммунный ответ.
  12. Иммунный ответ. Классспецифические реакции иммунитета.
  13. Биологические особенности вируса Эбола
  14. ВЛИЯНИЕ РОФЛУМИЛАСТА НА ЧАСТОТУ ОБОСТРЕНИЙ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ И СОДЕРЖАНИЕ БИОМАРКЕРОВ ИММУННОГО ОТВЕТА
  15. ВЗАИМОСВЯЗЬ ТИПА АДАПТИВНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА И КЛИНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПИИ У БОЛЬНЫХ С ОБОСТРЕНИЕМ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ (ХОБЛ)
  16. Токарская Елизавета Александровна. Оценка иммуногенности и безопасности генно-инженерной векторной вакцины против болезни, вызванной вирусом Эбола, у здоровых добровольцев. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва - 2019, 2019
  17. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУСОВ
  18. Клиническая характеристика пациентов с внебольничной пневмонией, ассоциированной вирусом гриппа А(H1N1)pdm09
  19. Лекция 23 Вирусы — возбудители ОРВИ: ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирусы, вирус краснухи.