Питтсбургский университет 19 июня 2026 года
Когда в начале 2024 года птичий грипп H5N1 начал поражать крупный рогатый скот в США, диагностировать его было непросто, потому что у коров болезнь проявлялась совершенно иначе. Вместо того чтобы поражать легкие, как это происходит у других млекопитающих, вирус вызывал тяжелую инфекцию вымени, практически не затрагивая легкие.
Исследование, проведенное учеными из Школы общественного здравоохранения Питтсбургского университета и опубликованное сегодня в Science Advances, дает первое механистическое объяснение новой необычной формы вируса H5N1, который в настоящее время поражает более 100 видов птиц и млекопитающих по всему миру. Исследование также предлагает новый способ, который поможет ученым быстрее выявлять новые неожиданные мутации птичьего гриппа, экономя драгоценное время, необходимое для принятия мер по сдерживанию его распространения.
Заболевание впервые проявилось у молочного скота в Техасе в виде тяжелых случаев некротического мастита — болезненного воспалительного процесса, поражающего ткани молочных желез.
Мастит — классическое заболевание у сельскохозяйственных животных, и ветеринары добросовестно искали причину в самых распространенных возбудителях, таких как бактериальные патогены. Когда выяснилось, что настоящий виновник — птичий грипп, все были застигнуты врасплох. Мы даже не предполагали, что крупный рогатый скот может быть носителем вируса H5N1.
Суреш Кучипуди, доктор философии, старший автор, заведующий кафедрой инфекционных заболеваний и микробиологии Питтсбургского университета общественного здравоохранения
За несколько недель до того, как вирус был обнаружен, он передавался от стада к стаду, вызывая у животных болезни и заражая окружающую среду.
«Если корова заражена, она выделяет много вируса с молоком, — говорит Кучипуди. — Это вызывает опасения по поводу профессиональных рисков для работников ферм. Кроме того, существует привычка давать сырое молоко домашним животным, например кошкам, и были случаи, когда кошки умирали. Мы уже изучали этот вопрос». Он подчеркнул, что, к счастью, пастеризация эффективно уничтожает вирус, и подчеркнул важность отказа от употребления сырого молока.
Кучипуди всю свою карьеру изучал вирусы гриппа, уделяя особое внимание тому, как биология рецепторов определяет, какие виды и какие ткани могут быть инфицированы. Как правило, такие исследования включают в себя окрашивание клеток для выявления рецепторов, которые, как известно, взаимодействуют с вирусом гриппа по принципу «ключ-замок», — это подгруппа молекул на основе сахаров, известных как гликаны.
В ходе первоначальных исследований, проведенных другими группами ученых, подобные эксперименты показали, что гликановые рецепторы, связанные с гриппом, присутствуют в носу, трахее и легких коров. Однако тот факт, что у животных не развивались респираторные инфекции, натолкнул ученых на мысль, что дело не только в этом.
«Биология гликанов очень сложна, — говорит Кучипуди. — Мы поняли, что для того, чтобы разобраться в происходящем, нам нужно использовать более инновационные технологии и составить подробную карту архитектуры, которая позволяет вирусу связываться с клетками». Кучипуди работал над исследованием вместе с Лорен Пепи, доктором философии из Гарвардской медицинской школы, экспертом в области методологии комплексного каталогизирования всех гликановых структур, получившей название «гликомика».
Используя мультимодальный подход, сочетающий эксперименты по связыванию, методы окрашивания и визуализацию сверхвысокого разрешения, команда исследователей выяснила, что не все гликановые рецепторы у животных, зараженных птичьим гриппом, функционируют одинаково. Только один подтип, известный как рецепторы N-связанной сиаловой кислоты, может связываться с вирусом H5N1. Эти рецепторы практически отсутствуют в тканях дыхательных путей коров, но широко распространены в вымени, что делает его «идеальной средой для размножения вируса», по словам Кучипуди.
Это исследование дает ученым основу для потенциального прогнозирования не только того, может ли вирус H5N1 передаваться новым хозяевам, но и того, как именно это происходит.
«Мы можем заранее проверить на восприимчивость к вирусу разные виды животных и их ткани, — говорит Кучипуди. — Например, проявятся ли у них респираторные симптомы? Или только мастит, как у коров? Или неврологические заболевания, как у кошек, как выяснила наша команда? Полученные знания потенциально помогут нам не оказаться застигнутыми врасплох».
Другими авторами исследования были Сурабхи Шринивас, М. С., и Шубхада К. Чот, доктор философии, Сантхамани Рамасами, доктор философии, Сугат Мисра, доктор философии, Ноэль Чандан Наллипогу, доктор медицины, магистр здравоохранения, и Линдси ЛаБелла из Питтсбургского университета; Инь-Тин Йе, доктор философии, из Университета штата Пенсильвания; Мэй Ванг, бакалавр наук, из Гарвардского университета; а также Хайди Л. Пекораро, доктор философии, и Бретт Т. Уэбб, доктор философии, из Университета штата Северная Дакота.
Это исследование было поддержано Департаментом общественного здравоохранения Питтсбурга и Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США (FP00039373/AWD00010780).
Источник:
Питтсбургский университет
Ссылка на журнал:
Шринивас С., и др. (2026). Рецепторная основа необычного тканевого тропизма вируса птичьего гриппа H5N1, клада 2.3.4.4b, у крупного рогатого скота. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.aea2068. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea2068
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся