Команда микробиологов из Медицинского центра Лэнгоун при Нью-Йоркском университете ввели новое понятие — виром, по аналогии с микробиомом. Учёные утверждают, что они обнаружили первые доказательства того, что вирусы, живущие в кишечнике человека, играют роль дополнительной защиты от инфекций, когда бактерии с этой задачей уже не справляются.
К таким выводам исследователи пришли по итогам серии экспериментов на мышах, которые проходили в течение двух лет. Оказалось, что мышиный норовирус помог грызунам восстановить ткань кишечника, повреждённую воспалением, а также оказал дополнительную защиту в отсутствие уничтоженного антибиотиками микробиома.
В своей статье, опубликованной в журнале Nature, американские микробиологи сообщают, что норовирус также укрепил иммунную систему организма животных и поспособствовал борьбе с повреждениями тканей.
"Наше исследование предлагает новые доказательства взаимной поддержки вирусов и бактерий в кишечнике, по крайней мере, у мышей. Своей работой мы положили начало целому ряду исследований, которым ещё предстоит выяснить, какую роль вирусы играют в организме животных и, в частности, человека", — говорит ведущий автор исследования Кен Кэдвелл (Ken Cadwell), микробиолог и паразитолог из Нью-Йоркского университета, которого недавно волновал вопрос как собрать мебель.
Учёным давно известно, что заражение вирусами и бактериями порой бывает полезным для организма. Кэдвелл и его коллеги теперь предоставили первые научные доказательства того, что не каждая вирусная инфекция влечёт за собой заболевание. До сих пор исследователи не могли обнаружить генетические доказательства существования вирома или продемонстрировать, что вирусы могут сосуществовать с кишечными бактериями в здоровом организме.
В своём исследовании команда Кэдвелла опиралась в первую очередь на результаты предыдущих работ микробиологов, в рамках которых были выведены мыши, генетически запрограммированные на развитие воспалительного заболевания кишечника — недуга, который вызван бактериями.
Исследования показали, что хроническая инфекция норовируса у таких грызунов может провоцировать возникновение таких же повреждений ткани кишечника, как и при воздействии патогенных бактерий. В обоих случаях у мышей наблюдался одинаковый иммунный ответ.
Для проведения нового эксперимента Кэдвелл и его коллеги вводили норовирус мышам, генетически модифицированным таким образом, чтобы они жили без бактериального микробиома вовсе. Т-клетки и В-клетки иммунной системы грызунов были очень малочисленны, а кишечные выступы, поглощающие питательные вещества, так называемые ворсинки, оказались намного меньше в размерах по сравнению с контрольной группой.
Спустя две недели после введения норовируса мыши показали полное восстановление иммунной системы и устранение повреждений ткани кишечника. При этом все подопытные животные находились в строгой изоляции от потенциального воздействия сторонних микроорганизмов.
Как рассказывается в пресс-релизе, повторение эксперимента на мышах, чей иммунитет и микробиом были уничтожены антибиотиками, показало, что вирус вновь помог восстановить организм и увеличить количество иммунных клеток.
Дополнительные тесты подтвердили, что лечебный эффект оказывал именно норовирус. Ответ иммунной системы проявлялся в повышенном выделении антивирусного белка интерферона, что означает, что именно вирус играл ключевую роль в восстановлении организма.
В ходе ещё одного эксперимента учёные давали мышам химическое вещество, которое оказывает разрушительное воздействие на ткань кишечника. Все подопытные грызуны прежде подверглись интенсивному лечению антибиотиками и были лишены кишечных бактерий. Учёные поняли, что те особи, которые предварительно были заражены норовирусом, прожили более долгую жизнь по сравнению с контрольной группой, имели более крупные ворсинки и меньше повреждений ткани кишечника.
В дальнейшем Кэдвелл и его коллеги планируют разобраться, как именно вирусы помогают восстановлению организма, как они взаимодействуют с бактериями, и насколько универсальна вирусная терапия.
Микробиологи отмечают, что в большинстве своём вирусы всё же являются крайне опасными инфекционными агентами, и не стоит пытаться самостоятельно себя ими заражать.
