Вирусы птичьего гриппа представляют серьезную угрозу для человека, поскольку способны размножаться даже при температурах, превышающих обычные показатели лихорадки. Лихорадка — один из ключевых защитных механизмов организма, замедляющий развитие вирусных инфекций. Однако новое исследование, проведенное учеными из Кембриджа и Глазго, показало, что птичьи вирусы гриппа сохраняют активность даже в условиях, которые обычно подавляют другие вирусы.

Генетические особенности и пандемии

В опубликованной 28 ноября в журнале Science работе сообщается об открытии гена, который существенно влияет на чувствительность вируса к теплу. Во время пандемий гриппа 1957 и 1968 годов этот ген перешел от птичьих вирусов к человеческим штаммам, что способствовало их успешному распространению. Сезонные вирусы гриппа типа А ежегодно заражают миллионы людей, обычно размножаясь в более прохладных верхних дыхательных путях (около 33°C). В нижних дыхательных путях, где температура ближе к 37°C, их распространение менее эффективно.

Механизмы защиты организма

Если вирусы не контролировать, они могут распространяться по организму и вызывать тяжелые заболевания. Лихорадка — естественная реакция, способная повышать температуру тела до 41°C. До недавнего времени механизмы, с помощью которых лихорадка замедляет вирусы, и причины устойчивости некоторых вирусов к высокой температуре были мало изучены. Вирусы птичьего гриппа отличаются от человеческих штаммов: они склонны размножаться в нижних дыхательных путях, а у своих обычных хозяев, таких как утки и чайки, часто поражают кишечник, где температура может достигать 40–42°C.

Экспериментальные данные

Ранее исследования на клеточных культурах показали, что птичьи вирусы гриппа более устойчивы к температурам, характерным для лихорадки, чем человеческие вирусы. Новое исследование с использованием инфицированных мышей позволило понять, как лихорадка защищает организм и почему эта защита может быть недостаточной против птичьих штаммов. Ученые искусственно повышали температуру окружающей среды, чтобы увеличить температуру тела животных, поскольку у мышей обычно не развивается лихорадка при инфицировании вирусами гриппа типа А.

Результаты показали, что повышение температуры тела до уровня лихорадки эффективно предотвращает размножение человеческих вирусов гриппа, но не останавливает птичьи вирусы. Повышение температуры всего на 2°C превращало потенциально смертельную инфекцию человеческим вирусом гриппа в легкую форму заболевания.

Роль гена PB1 и генетический обмен

Исследователи обнаружили, что ген PB1, необходимый для копирования вирусного генома внутри инфицированных клеток, играет ключевую роль в устойчивости к температуре. Вирусы с птичьим вариантом гена PB1 переносили высокие температуры, связанные с лихорадкой, и вызывали тяжелое заболевание у мышей. Это важно, поскольку вирусы птичьего и человеческого гриппа могут обмениваться генетическим материалом при одновременном заражении одного хозяина, например, свиньи.

Способность вирусов обмениваться генами остается постоянной угрозой появления новых штаммов гриппа. Подобное уже происходило во время прошлых пандемий, когда человеческий вирус обменивался геном PB1 с птичьим штаммом, что, возможно, объясняет тяжелое течение болезни у людей в те годы. Поэтому важно внимательно следить за штаммами птичьего гриппа, чтобы быть готовыми к возможным вспышкам. Тестирование потенциальных вирусов на устойчивость к лихорадке может помочь выявить более вирулентные штаммы.

Значение для эпиднадзора и лечения

Хотя случаи заражения людей птичьим гриппом редки, ежегодно фиксируются десятки таких эпизодов. Смертность от птичьего гриппа у людей традиционно остается высокой — например, при исторических инфекциях H5N1 уровень летальности превышал 40%. Понимание причин тяжелого течения птичьего гриппа у людей важно для эпиднадзора и подготовки к возможным пандемиям, особенно с учетом угрозы, исходящей от вирусов H5N1.

По мнению исследователей, полученные данные могут в будущем повлиять на рекомендации по лечению, хотя для этого потребуются дополнительные исследования. Лихорадку часто лечат жаропонижающими препаратами, такими как ибупрофен и аспирин. Однако некоторые клинические данные свидетельствуют о том, что снижение температуры не всегда помогает пациентам и может даже способствовать распространению вирусов гриппа типа А у людей.