Повреждение нервной ткани при вирусной инфекции объяснили инфильтрацией T-лимфоцитами
Канадские иммунологи провели серию экспериментов на мышах и выяснили, что тяжесть неврологических симптомов в модели лихорадки Зика зависит не от титра вируса в головном мозге, а от степени инфильтрации активированных NKG2D+CD8+ Т-лимфоцитов. Снижение числа CD8-лимфоцитов или блокада рецепторов NKG2D предотвращало паралич, связанный с действием вируса, а CD8-лимфоциты селезенки и головного мозга проявляли антигеннезависимую цитотоксичность, которая коррелировала с экспрессией NKG2D. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Многие вирусные инфекции, чьи возбудители имеют слабое сродство к нервной ткани, связаны с развитием изнурительных неврологических расстройств, многие из которых могут приводить к летальному исходу. Однако до сих пор врачи и ученые мало что знают о механизме, посредством которого вирусы вызывают невропатологию. Сторонники одной из гипотез утверждают, что все дело в прямом повреждении нервных клеток вирусом, другие же не находят корреляции между вирусной нагрузкой и тяжестью неврологических симптомов.
При этом все больше распространяющиеся инфекции, вызванные вирусом Зика и SARS-CoV-2, связывали с неврологическими осложнениями, включая энцефалит и Синдром Гийена — Барре. В этих случаях механизм также остается неизвестным. Помимо этого ученые недостаточно хорошо представляют себе взаимодействия между вирусом, иммунными клетками, нервными клетками и глией в развитии вирус-опосредованных неврологических расстройств.
Али Ашкар (Ali Ashkar) с коллегами из Макмастерского университета исследовали молекулярный механизм развития нарушений в нервной ткани мышей при заражении вирусом Зика. Ученые отметили, что в момент наиболее высокой вирусной нагрузки, гибели клеток и инфильтрации иммунных клеток в мозг у мышей проявлялись клинические симптомы неврологического заболевания — слабость или паралич задних конечностей. Введение препарата с интерлейкинами-12 и −18, которые оказывают синергетический эффект на активацию NK-клеток и продукцию интерферона-гамма, значительно снижало титры вируса Зика, однако паралич задних конечностей у мышей лишь прогрессировал. Так, ученые пришли к выводу, что вирусная нагрузка напрямую не коррелировала с тяжестью невропатологии.
Поскольку исследуемые интерлейкины являются воспалительными цитокинами, способными активировать врожденные и адаптивные клетки иммунитета, ученые предположили, что их введение усиливает патологию нервной ткани. Проследив несколько путей, которые активируются под действием этих интерлейкинов, исследователи пришли к выводу, что они усиливают невропатологию, индуцированную вирусом Зика, через патогенный ответ CD8-лимфоцитов, несмотря на более низкие титры вируса в головном мозге.
Известно, что активированные Т-клетки экспрессируют высокие уровни NK-клеточного рецептора NKG2D и проявляют NKG2D-опосредованную цитотоксичность. Используя эти данные, иммунологи исследовали возможность такого эффекта в головном мозге мышей, зараженных вирусом Зика. Блокада рецептора NKG2D и истощение пула CD8-лимфоцитов в головном мозге и селезенке предотвращали симптомы паралича при заражении вирусом. Аналогично такие вмешательства значительно снижали гибель клеток в коре головного мозга и мозжечке.
Кроме того, ученым удалось выяснить, что такой эффект возможен как раз из-за врожденной цитотоксичности CD8-лимфоцитов, опосредованной антигензависимой активацией NKG2D. Сама по себе вирусная инфекция и вызванная ей воспаление в головном мозге были необходимы, но недостаточны для того, чтобы вызвать неврологические повреждения.
Это исследование впервые объясняет молекулярный механизм развития неврологических заболеваний при вирусной инфекции. Поскольку главную роль в нем играют иммунные клетки, а не сам вирус, их можно использовать в качестве универсальной терапевтической цели при разработке лекарств. Однако необходимо подтвердить универсальность этого механизма в моделях с другими вирусами.