Коинфекция: больше, чем сумма её частей
Инфекция, вызванная одновременным заражением цитомегаловирусом и грибком Aspergillus fumigatus, представляет серьёзную угрозу для пациентов после трансплантации органов или стволовых клеток.
Когда вирусы и грибки объединяют силы
Учёные из нескольких немецких исследовательских институтов и клиник разработали новый метод Triple RNA-seq для изучения взаимодействия этих двух патогенов друг с другом и с инфицированными ими человеческими клетками. Ключевой вывод: коинфекция двумя патогенами — больше, чем «сумма её частей». Вирусы и грибы взаимодействуют синергетически в организме человека, активируя определённые гены, которые становятся активными только при одновременном заражении обоими патогенами.
В исследовании участвовали учёные из Вюрцбургского университета имени Юлиуса и Максимилиана (JMU), Университетской клиники Вюрцбурга (UKW), Института естественных продуктов и биологии инфекций Лейбница в Йене и Института инфекционных исследований Гельмгольца на основе РНК (HIRI) в Вюрцбурге. Результаты опубликованы в журнале Cell Reports.
Новые данные благодаря новой технологии
Метод Triple RNA-seq является развитием установленного метода dual RNA-seq. Он позволяет одновременно анализировать экспрессию генов трёх игроков: двух патогенов и клетки-хозяина. Ранее, во многих случаях науке было неизвестно, почему инфекция одним патогеном может повышать восприимчивость к заражению вторым.
Исследование на иммунных клетках
В данном исследовании учёные применили Triple RNA-seq к иммунным клеткам (моноцит-производным дендритным клеткам), инфицированным одновременно Aspergillus fumigatus и человеческим цитомегаловирусом.
Было доказано, что патогены влияют друг на друга и по-другому воздействуют на иммунную клетку, чем по отдельности:
- Цитомегаловирус ослаблял опосредованную грибком активацию провоспалительных сигналов.
- Aspergillus влиял на клиренс вируса — время, за которое вирус перестаёт обнаруживаться в тестах.
Надежда на биомаркер
Команда идентифицировала специфические гены в иммунных клетках, профили экспрессии которых значительно различаются при коинфекции по сравнению с одиночной инфекцией. Эти гены могут служить биомаркерами для своевременного выявления коинфекции после трансплантации.
Учёные надеются, что технология Triple RNA-seq поможет лучше понять и другие случаи совместных инфекций (например, вирусов и бактерий) и предотвратить их серьёзные последствия. Перспективные модели для изучения включают Salmonella и ВИЧ, стрептококки и вирус гриппа или Chlamydia и вирус герпеса человека. Следующим шагом станет применение метода для исследования инфекций, в которых два разных типа бактерий совместно влияют на течение болезни.