Вирус ISA заражает лосося изнутри
Новые данные о взаимодействии вируса, родственного гриппу, с организмом-хозяином вносят значительный вклад в понимание механизмов развития серьёзного заболевания рыб — инфекционной анемии лосося (ИАЛ, ISA).
Серьёзность ИАЛ подчёркивается тем, что это единственное заболевание выращиваемого атлантического лосося, внесённое в список МЭБ (Всемирной организации по охране здоровья животных). Обычно вспышка ИАЛ начинается в одной садковой клетке и распространяется в течение недель и месяцев на соседние клетки. Если не принять меры для ограничения распространения инфекции, можно потерять большое количество рыбы.
Исследователи из Норвежского ветеринарного института и Норвежской школы ветеринарных наук сделали важные открытия, вносящие существенный вклад в понимание взаимодействия между атлантическим лососем и вирусом, и того, как это взаимодействие приводит к ИАЛ. Результаты опубликованы в престижном Journal of Virology.
Вирусный замок и ключ
Учёные исследовали больных ИАЛ рыб, изучив, какие ткани и клетки инфицируются вирусом. Затем, используя новый метод, они определили, к каким тканям и клеткам здоровой рыбы вирус потенциально может прикрепляться.
«Чтобы вирус мог заразить клетку, он сначала должен её распознать. Мы обнаружили, что вирус ИАЛ распознаёт очень специфические клетки у атлантического лосося — эндотелиальные клетки. Это клетки, выстилающие внутреннюю поверхность кровеносных сосудов и всей остальной кровеносной системы, включая сердце», — говорит старший исследователь Кнут Фальк.
«Предпосылкой для заражения клетки вирусом является наличие на её поверхности специфических структур (рецепторов). Различные вирусы часто используют разные рецепторы, и связывание вируса с ними очень специфично — как замок и ключ», — объясняет PhD-студент Мария Аамельфот.
Исследователям удалось показать, что рецептор вируса ИАЛ покрывает внутреннюю поверхность кровеносных сосудов атлантического лосося. Это первый случай визуализации этого рецептора в срезах тканей и демонстрации его клеточно-специфичной экспрессии.
Сравнение двух подходов
Исследователи разработали новый метод обнаружения рецептора («замка») на клетках, используя сам вирус в качестве зонда («ключа»). Метод основан на приготовлении препарата вируса, содержащего «ключи», и последующем определении, где в здоровой рыбе ключ находит свой замок.
Они обнаружили, что эндотелиальные клетки и эритроциты почти исключительно имели специфический «замок» для этого вируса.
Сравнив эту картину экспрессии с клетками, инфицированными у больных рыб, они обнаружили хорошее сходство. Клетки, которые оказались инфицированными, были того же типа, что и клетки, экспрессирующие вирусный рецептор.
Вирус на поверхности эритроцитов
«Мы показали, что новые вирусные частицы высвобождаются с этой поверхности [эндотелия], а затем попадают прямо в кровоток. Это отличается от ряда других вирусных инфекций, где вирус проникает глубже в ткани вокруг кровеносных сосудов», — говорит Аамельфот.
«Когда вирус оказывается в кровеносных сосудах, он прикрепляется к эритроцитам. Эритроциты имеют вирусные рецепторы на поверхности, однако после прикрепления вирус остаётся на поверхности клеток и не может размножаться внутри них. Это пассивное связывание с поверхностью является важным дополнительным открытием», — указывает она. — «Оно свидетельствует о том, что эритроциты могут распространять вирус в кровотоке».
Вызывает сердечно-сосудистые проблемы
Эритроциты, покрытые вирусом и циркулирующие в кровеносных сосудах, могут вызывать проблемы с кровообращением.
«Мы полагаем, что вирус на поверхности эритроцитов мешает им свободно перемещаться, и это способствует характерным нарушениям кровообращения, обычно наблюдаемым у лосося с ИАЛ», — добавляет Фальк. — «Лосось с ИАЛ становится анемичным, и его кровоток изменяется. Более того, результаты указывают на то, что клеточная мембрана эритроцитов повреждается из-за связывания вируса. Мы считаем, что это очень важно для развития болезни, и над этим мы хотим работать в будущем».
Важный шаг вперёд
Фальк говорит, что результаты имеют большое значение для исследований ИАЛ. «Когда мы сложим больше частей этой головоломки, мы поймем больше о том, что происходит при этой болезни. Заболевания, вызываемые другими вирусами гриппа, важны для многих видов, включая человека, так что это важная область исследований».
Фальк уверен, что находки, связанные с ИАЛ, повысят понимание прогрессирования болезни при других типах гриппозной инфекции, особенно тех, которые атакуют эндотелий.
Статья «Expression of the Infectious Salmon Anemia Virus Receptor of Atlantic Salmon Endothelial Cells Correlate with the Cell Tropism of The Virus» была опубликована в Journal of Virology, Volume 86 No. 19, pages 10571-10578. Авторы: Мария Аамельфот, Оле Бендик Дейл, Саймон Чиома Вели и Кнут Фальк (Норвежский ветеринарный институт) и Эрлинг Олаф Коппанг (Норвежская школа ветеринарных наук). PhD-проект финансируется Канадским исследовательским фондом Atlantic Innovation Fund Canada Inc. и Novartis Aqua Health, Канада.