Скрытые вирусы: Амёбы как «троянский конь» для безопасности воды
Человеческий норовирус и аденовирус, две основные причины вирусного гастроэнтерита, могут длительное время сохраняться внутри свободноживущих амёб, обычных для природных и искусственных водных систем. Новое исследование показывает, что эти кишечные вирусы могут «прятаться» на разных стадиях жизни амёб и оставаться способными вызывать инфекцию после такого «путешествия».
Работа, проведённая Университетом Карла Ландштейнера (KL Krems) вместе с международными партнёрами и опубликованная в Water & Ecology, указывает, что свободноживущие амёбы могут выступать ранее упускаемыми из виду резервуарами и транспортными средствами для энтеровирусов. Это может объяснить их удивительную устойчивость в некоторых водных системах и стать основой для более точных оценок риска и, в конечном счёте, более безопасной питьевой и рекреационной воды.
Амёбы как укрытия
«В водной микробиологии мы давно знаем амёб как хозяев для бактерий, таких как Legionella, но их роль для кишечных вирусов человека в значительной степени игнорировалась», — говорит доктор Матс Лейфельс, первый автор исследования. «Наши эксперименты показывают, что обычные амёбы не просто переваривают эти вирусы — они могут защищать их, транспортировать и, в случае аденовируса, возможно, даже поддерживать ранние этапы репродуктивной активности вируса».
Чтобы изучить эти взаимодействия, команда совместно культивировала человеческий норовирус и аденовирус с тремя моделями свободноживущих амёб: Vermamoeba vermiformis, Acanthamoeba polyphaga и Willaertia magna, которые широко распространены в водных системах. Используя количественную ПЦР для отслеживания вирусного генетического материала и флуоресцентную микроскопию для визуализации локализации вирусов внутри амёб, учёные наблюдали за судьбой вирусов в течение 12 дней.
Геномы норовируса были обнаружены в цитоплазме и вакуолях V. vermiformis и A. polyphaga, в то время как аденовирус наблюдался внутри ядра W. magna. Интактные вирионы обоих вирусов сохранялись внутри амёб как в активной, так и в покоящейся формах, а также во внеклеточных везикулах на протяжении всего периода исследования.
Когда амёбы, содержащие аденовирус, переносили в клеточные культуры, инфекционный вирус всё ещё можно было восстановить, что указывает на то, что прохождение через амёбы не инактивировало его. Более того, обнаружение аденовирусной матричной РНК, связанной с синтезом фибриллярного белка, указывало на вирус-связанную транскрипционную активность внутри амёбы-хозяина.
Переосмысление защиты воды
Свободноживущие амёбы — высокоустойчивые организмы. В своей покоящейся цистной форме они могут выживать при высоких дозах дезинфектантов, таких как хлор и монохлорамин, а также при УФ-обработке — в условиях, при которых многие другие микробы инактивируются. Если энтеровирусы поглощаются и защищаются амёбами, они могут обойти некоторые барьеры, на которые полагаются системы очистки воды и санитарии.
«С точки зрения оценки риска мы должны рассматривать свободноживущих амёб как потенциальные резервуары и транспортные средства — "вирусных троянских коней" — когда мы моделируем, как долго вирусы сохраняются в воде и насколько эффективно мы их удаляем», — объясняет профессор Андреас Х. Фарнляйтнер, соавтор исследования. «Только тогда наши планы по обеспечению безопасности воды смогут отразить всю сложность реальных систем».
Авторы подчёркивают, что их выводы основаны на лабораторных модельных системах и необходима дальнейшая работа для количественной оценки содержания вирусов, связанных с амёбами, в реальных водоёмах. Тем не менее, они видят веские основания для включения свободноживущих амёб в будущие руководства по безопасности и повторному использованию воды и для разработки методов мониторинга, способных различать действительно инактивированные вирусы и те, что защищены внутри простейших.