Согласно новым данным, вирусы птичьего гриппа H5N1 претерпели эволюционные изменения, позволившие им эффективно связываться с молекулами сахара, присутствующими на поверхности клеток крупного рогатого скота. Эта адаптация, по мнению исследователей, может существенно облегчить распространение патогена среди поголовья, однако не представляет аналогичной угрозы для людей или птиц, чьи клеточные рецепторы имеют иную структуру.
Механизм заражения вирусами гриппа основан на их способности присоединяться к специфическим сахарным остаткам на внешней стороне клеток-мишеней. Как выяснилось, некоторые штаммы H5N1 обзавелись мутациями, которые переориентируют их на сахар, характерный именно для коров. Результаты соответствующего исследования были обнародованы 6 апреля на платформе bioRxiv.org.
Молекулярный ключ к заражению скота
Учёные идентифицировали две конкретные мутации, часто встречающиеся в вирусах, циркулирующих среди молочного скота. Эти генетические изменения наделяют вирус H5N1 способностью распознавать и связываться с N-гликолилнейраминовой кислотой, или NeuGc. Эксперименты подтвердили, что именно наличие этого сахара в тканях вымени коров делает их более восприимчивыми к инфицированию и последующей репликации вируса.
Приобретённая способность использовать NeuGc в качестве точки входа открывает перед вирусом новые возможности. Помимо облегчения передачи от коровы к корове воздушно-капельным путём, она потенциально повышает риск заражения других видов сельскохозяйственных животных, таких как свиньи, овцы и лошади, в клетках которых также синтезируется данный тип сахара.
Люди и птицы, как отмечают специалисты, лишены фермента, необходимого для производства NeuGc; вместо него их клетки экспрессируют ацетилнейраминовую кислоту, или NeuAc. Хотя адаптированный к крупному рогатому скоту вирус сохраняет возможность связываться и с человеческой версией сахара, лабораторные тесты показали, что его сродство к NeuGc либо не влияет, либо даже слегка затрудняет размножение в клетках человека. Таким образом, текущие мутации, по всей видимости, не увеличивают вероятность эффективной передачи птичьего гриппа между людьми.
Исторический прецедент и уникальность ситуации
До настоящего момента науке был известен лишь один прецедент, когда вирус гриппа приобрёл способность захватывать NeuGc. Речь идёт о ныне вымершем вирусе лошадиного гриппа, который, как пояснил вирусолог из Института Пирбрайта в Англии Томас Пикок, полностью переключился на этот рецептор, утратив возможность связываться с NeuAc. Это, вероятно, сделало его менее опасным для птиц и человека. Текущая ситуация с H5N1 отличается: вирус, адаптировавшийся к крупному рогатому скоту, «научился» использовать новый для себя сахар, но при этом не утратил способности взаимодействовать со старым.
Тот факт, что вирус птичьего гриппа демонстрирует такую молекулярную гибкость, вызывает повышенное внимание научного сообщества к его дальнейшей эволюции и потенциальным путям распространения среди различных видов.
то употребление двойного сахара может быть плохой новостью для людей. Хотя вирусы, адаптированные к крупному рогатому скоту, не дают быстрого роста в клетках человека, поскольку они содержат сахар, как и у человека, а также у крупного рогатого скота, вирусы птичьего гриппа могут расти гораздо быстрее и обеспечивать более высокие уровни в крупном рогатом скоте, увеличивая количество вирусов в молоке и, возможно, в воздухе, пиках. Итак, «возможно, когда люди выходят на солнечный свет, дозы крупного рогатого скота, которые они получают, могут быть выше».