stringtranslate.com

Вирусное вмешательство

Вирусная интерференция , также известная как устойчивость к суперинфекции , [1] представляет собой подавление вирусного размножения , вызванное предыдущим воздействием на клетки другого вируса. [2] Точный механизм вирусной интерференции неизвестен. [3] Факторами, которые были вовлечены, являются генерация интерферонов инфицированными клетками, [4] и оккупация или подавление клеточных рецепторов . [1]

Обзор

Вирусная интерференция считается наиболее распространенным результатом коинфекции или одновременного заражения хозяина двумя или более различными вирусами. [5] Первичная форма вирусной интерференции известна как исключение суперинфекции , при котором первоначальная инфекция стимулирует устойчивость к последующему заражению родственными вирусами. [5] [6] Интерференция может также происходить в форме подавления суперинфекции, при котором постоянно инфицированные клетки сдерживают заражение неродственными вирусами. Вирусная интерференция также наблюдалась при использовании вакцин, содержащих живые ослабленные вирусы, в обоих направлениях — в некоторых случаях вакцины разрушали вирусы, не связанные с теми, на которые они были нацелены, а в других случаях дикие вирусы делали вакцины такого рода менее эффективными. [5]

Примеры

Бактериофаг Т4

Первичное заражение бактериофагом (фагом) T4 его хозяина E. coli обычно приводит к генетическому исключению вторично заражающего фага, не давая вторичному фагу передавать свою генетическую информацию потомству. Это вирусное вмешательство зависит от экспрессии первичным фагом генов immunity ( imm ) и spackle ( sp ). [7] [8] По-видимому, imm gp позволяет экзонуклеазе V хозяина разрушать ДНК суперинфицирующего фага , а sp gp , по-видимому, вмешивается в процесс инъекции ДНК вторичного фага. [8] Если первичный заражающий фаг подвергается обработке, повреждающей ДНК, до заражения, эта обработка, как правило, позволяет проникнуть ДНК вторичного фага, тем самым переключая размножение с бесполого на половой способ и позволяя спасти гены первичного фага. [9]

Респираторные вирусы

Интерференция наблюдалась среди эндемичных респираторных вирусов. Например, было показано, что инфекция человеческого риновируса (HRV) снижает вероятность кодетекции других респираторных вирусов, что позволяет предположить, что она может оказывать защитный эффект против других вирусов, таких как грипп. [10] Было высказано предположение, что механизм, действующий здесь, заключается в экспрессии генов, стимулируемых интерфероном, в «целевой ткани» инфекции HRV — эпителии дыхательных путей, где наблюдалась «неожиданно высокая распространенность» вируса, даже среди бессимптомных лиц. [11] [12] Таким образом, этот процесс стимулирует противовирусное состояние, защищая близлежащие клетки от дальнейшего заражения. [10] Это потенциальное взаимодействие между вирусами, такими как HRV и грипп, может быть одним из факторов, влияющих на сроки и тяжесть их отдельных, хотя и перекрывающихся «сезонов». [13] [11]

Также сообщалось о взаимодействии респираторных вирусов у животных, не являющихся людьми, например, между вирусами птичьего гриппа и вирусом болезни Ньюкасла у кур, индеек и уток. [14] [15]

Живые ослабленные вакцины

Первая вакцина против оспы , разработанная Эдвардом Дженнером , использовала коровью оспу для предотвращения заражения оспой . [6] Действительно, термин «вакцинировать» происходит от латинского словосочетания variolae vaccinae , названия коровьей оспы, данного Дженнером.

Было обнаружено, что живые энтеровирусные вакцины препятствуют распространению различных неродственных респираторных вирусов, таких как грипп, HRV и респираторно-синцитиальный вирус (RSV), в дополнение к полиовирусу (который сам по себе является энтеровирусом), явление, приписываемое вирусной интерференции. [16] Аналогичным образом, во время массовых кампаний по иммунизации против полиомиелита вакцинация, по-видимому, также обеспечивала некоторую защиту от неродственных энтеровирусов. В то же время было обнаружено, что энтеровирусы также мешают самим вакцинам, что приводит к случаям неудач вакцинации. [5]

История

Вирусная интерференция наблюдалась еще в XVI веке. Однако подробное описание ее было получено только в XX веке после экспериментов с растениями в 1929 году, с животными в 1935 году и с бактериофагами в 1942 году. [6]

пандемия гриппа 2009 г.

Появление нового вируса гриппа А ( пандемия H1N1/09 ) в начале 2009 года предоставило возможность изучить, как пандемический грипп и сезонные респираторные вирусы могут взаимодействовать, поставив концепцию вирусной интерференции «на более прочную основу». [16] [17] Вирус быстро распространился как по Северному, так и по Южному полушарию в середине года. Хотя это необычное время для активности гриппа на севере, первая волна пандемии на юге произошла в типичный период гриппа. Пандемический вирус быстро стал доминирующим штаммом гриппа, в значительной степени вытеснив сезонные штаммы во многих странах; однако полной замены не наблюдалось. [18] В конечном итоге активность, как правило, достигала пика в ожидаемое время для гриппа в Южном полушарии. [19]

Несмотря на быстрое распространение по всему миру в середине года, пандемия оставалась в затишье летом на севере после взрывной вспышки весной. [20] Как и предсказывалось, вирус вернулся в эпидемических масштабах осенью, раньше типичного сезона гриппа, но в то время, когда респираторные заболевания, как известно, становятся более распространенными. Однако в таких странах, как Швеция, Норвегия и Франция, эпидемия была «задержана» относительно ее сроков в других странах, таких как США и Италия. Некоторые наблюдатели приписали эту разницу эпидемии риновируса, которая вспыхнула после повторного открытия школ, фактически «задержав» рост случаев H1N1 до октября. [21] [22] [23] Однако исследования этого потенциального взаимодействия между HRV и пандемическим гриппом порой приходили к разным выводам. [24] Хотя эта «задержка» в таких странах, как Швеция, была реальной (т.е., говоря о времени, эпидемия началась позже, чем в других местах), исследования также показали, что коинфекции были относительно распространены и что наблюдалась активная коциркуляция двух вирусов. [24] [25] [26]

Систематический анализ исследований из 26 стран показал, что эпидемия гриппа задержала начало активности RSV в среднем на 0,58–2,5 месяца. Эффект был более выражен в Северном полушарии по сравнению с Южным, возможно, из-за времени вспышки гриппа относительно периода типичной активности RSV в каждом регионе; тропики, тем временем, испытали минимальную задержку. Это воздействие сохранялось во втором сезоне RSV после начала пандемии, хотя и в меньшей степени, и больше не наблюдалось к третьему сезону. [27]

COVID-19 пандемия

Во время пандемии COVID-19 циркуляция многих респираторных вирусов резко изменилась. На фоне быстрого глобального распространения пандемии SARS-CoV-2 в течение 2020 года эти вирусы, включая грипп, упали до исторически низких уровней. Активность гриппа оставалась практически нулевой в 2021 году, [28] когда он начал обнаруживаться чаще, но все еще была низкой в ​​течение сезона гриппа 2021–2022 годов. [29] Активность RSV была аналогичным образом подавлена ​​в течение первого года пандемии, прежде чем возобновиться в 2021 году. [30] Напротив, случаи HRV и респираторных энтеровирусов снизились в начале пандемии, но вскоре вернулись к допандемическим уровням, циркулируя относительно нормально. [29]

Вышеуказанные сокращения, как правило, приписывались введению нефармацевтических вмешательств , таких как социальное дистанцирование, использование масок и закрытие школ. [31] [16] [32] Однако вирусное вмешательство также было предложено в качестве движущей силы или, по крайней мере, еще одной движущей силы, стоящей за этим значительным снижением вирусной активности, частично основанной на опыте пандемии 2009 года. [33] [34] [32] [31] Например, зимой 2021–2022 годов, во время всплеска высококонтагиозного варианта SARS-CoV-2 Омикрон в Соединенных Штатах, активность гриппа резко упала по мере роста волны пандемии, достигнув пика весной, когда Омикрон стих. [32] Аналогичное явление наблюдалось в Гонконге в марте 2022 года, когда другие респираторные вирусы «исчезли» во время всплеска, прежде чем вернуться в апреле. [17] Что касается вирусов вариабельности сердечного ритма и респираторных энтеровирусов, поведение которых, очевидно, было меньше затронуто во время пандемии, то в некоторых местах, таких как Калифорния и Южная Корея, было выявлено явное взаимодействие между ними и SARS-CoV-2, возможно, опосредованное вирусным вмешательством. Хотя эти вирусы продолжали циркулировать на уровнях, близких к предпандемическим, было обнаружено, что они достигли пика, когда активность SARS-CoV-2 была низкой, и снизились по мере увеличения активности SARS-CoV-2. [29]

Ссылки

  1. ^ ab Ремион, Азария; Делорд, Марк; Сарагости, Сентоб; Маммано, Фабрицио (2013-09-19). «Коинфекция, суперинфекция и вирусная интерференция при ВИЧ». Retrovirology . 10 (1): 59–67. doi : 10.1186/1742-4690-10-S1-P72 . ISSN  1742-4690. PMC  3847922. PMID  26499042 .
  2. ^ Шульц-Черри, Стейси (2015-12-01). «Вирусная интерференция: случай вирусов гриппа». Журнал инфекционных заболеваний (редакционная статья). 212 (11): 1690–1691. doi :10.1093/infdis/jiv261. ISSN  0022-1899. PMC 4633756 . PMID  25943206. 
  3. ^ Лори, Карен Л.; Хорман, Уильям; Кэролан, Луиза А.; Чан, Кок Фей; Лейтон, Дэниел; Бин, Эндрю; Виджайкришна, Дханасекаран; Рединг, Патрик К.; Маккоу, Джеймс М.; Барр, Ян Г. (30.01.2018). «Доказательства вирусной интерференции и перекрестно-реактивного защитного иммунитета между линиями вируса гриппа B». Журнал инфекционных заболеваний . 217 (4): 548–559. doi :10.1093/infdis/jix509. ISSN  0022-1899. PMC 5853430. PMID 29325138  . 
  4. ^ Дианзани, Ф. (июль 1975 г.). «Вирусное вмешательство и интерферон». La Ricerca в клинике и в лаборатории . 5 (3): 196–213. дои : 10.1007/BF02908284. ISSN  0390-5748. PMID  778995. S2CID  29673100.
  5. ^ abcd Кумар, Н.; Шарма, С.; Баруа, С.; Трипати, Б. Н.; Рауз, Б. Т. (октябрь 2018 г.). «Вирусологические и иммунологические исходы коинфекций». Обзоры клинической микробиологии . 31 (4). doi :10.1128/CMR.00111-17. PMC 6148187. PMID  29976554 . 
  6. ^ abc Escobedo-Bonilla, César Marcial (2021). "Мини-обзор: Вирусная интерференция: история, типы и встречаемость у ракообразных". Frontiers in Immunology . 12 : 674216. doi : 10.3389/fimmu.2021.674216 . PMC 8226315. PMID  34177916 . 
  7. ^ Корнетт, Джеймс Б. (1974). «Функции бактериофага T4 в отношении спэкла и иммунитета». Журнал вирусологии . 13 (2): 312–321. doi : 10.1128/JVI.13.2.312-321.1974. PMC 355299. PMID  4589853. 
  8. ^ ab Obringer, John W. (1988). «Функции иммунитета фага T4 и генов spackle в генетическом исключении». Genetical Research . 52 (2): 81–90. doi : 10.1017/s0016672300027440 . PMID  3209067. S2CID  44907323.
  9. ^ Бернстайн, Кэрол (1987). «Повреждение ДНК заражающего фага T4 переключает размножение с бесполого на половое, позволяя спасти его гены». Genetical Research . 49 (3): 183–189. doi : 10.1017/s0016672300027063 . PMID  3623097.
  10. ^ ab Greer, RM; McErlean, P.; Arden, KE; Faux, CE; Nitsche, A.; Lambert, SB; Nissen, MD; Sloots, TP; Mackay, IM (май 2009). «Снижают ли риновирусы вероятность вирусного сопутствующего обнаружения во время острых инфекций дыхательных путей?». Журнал клинической вирусологии . 45 (1): 10–15. doi :10.1016/j.jcv.2009.03.008. PMC 7185458. PMID 19376742  . 
  11. ^ ab Wu, A.; Mihaylova, VT; Landry, ML; Foxman, EF (октябрь 2020 г.). «Интерференция между риновирусом и вирусом гриппа А: анализ клинических данных и экспериментальное исследование инфекции». The Lancet . 1 (6): 254–262. doi :10.1016/s2666-5247(20)30114-2. PMC 7580833 . PMID  33103132. 
  12. ^ Киселева, И.; Ксенафонтов, А. (2021). «COVID-19 закрывает двери гриппу, но держит их открытыми для риновирусов». Биология . 10 ( 8): 733. doi : 10.3390/biology10080733 . PMC 8389621. PMID  34439965. 
  13. ^ Таннер, Х.; Боксолл, Э.; Осман, Х. (2012). «Респираторные вирусные инфекции в зимний сезон 2009–2010 гг. в Центральной Англии, Великобритания: заболеваемость и закономерности множественных вирусных коинфекций». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 31 (11): 3001–3006. doi :10.1007/s10096-012-1653-3. PMC 7088042. PMID  22678349 . 
  14. ^ Коста-Уртадо, М.; Афонсо, КЛ; Миллер, П. Дж.; Спэкман, Э.; Капчински, Д. Р.; Суэйн, Д. Э.; Шеперд, Э.; Смит, Д.; Жак, А.; Пантин-Джеквуд, М. (6 января 2014 г.). «Вирусная интерференция между низкопатогенным вирусом гриппа птиц H7N2 и лентогенным вирусом болезни Ньюкасла при экспериментальных коинфекциях у кур и индеек». Veterinary Research . 45 (1): 1. doi : 10.1186/1297-9716-45-1 . PMC 3890543 . PMID  24393488. 
  15. ^ Pantin-Jackwood, M.; Costa-Hurtado, M.; Miller, PJ; Afonso, CL; Spackman, E.; Kapczynski, D.; Shepherd, E.; Smith, D.; Swayne, D. (15 мая 2015 г.). «Экспериментальные коинфекции домашних уток вирулентным вирусом болезни Ньюкасла и низко- или высокопатогенными вирусами птичьего гриппа». Ветеринарная микробиология . 177 (1–2): 7–17. doi :10.1016/j.vetmic.2015.02.008. PMC 4388808. PMID  25759292 . 
  16. ^ abc Piret, J.; Boivin, G. (февраль 2022 г.). «Вирусная интерференция между респираторными вирусами». Emerging Infectious Diseases . 28 (2): 273–281. doi :10.3201/eid2802.211727. PMC 8798701. PMID  35075991 . 
  17. ^ ab Cohen, J. (18 ноября 2022 г.). «Конкуренция между респираторными вирусами может сдержать «трипледемию» этой зимой». Наука . Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г. . Получено 10 декабря 2022 г. .
  18. ^ Opatowski, L.; Fraser, C.; Griffin, J.; de Silva, E.; Van Kerkhove, MD; Lyons, EJ; Cauchemez, S.; Ferguson, NM (сентябрь 2011 г.). «Характеристики передачи пандемии гриппа H1N1 2009 года: сравнение 8 стран Южного полушария». PLOS Pathogens . 7 (9): e1002225. doi : 10.1371/journal.ppat.1002225 . PMC 3164643. PMID  21909272 . 
  19. ^ «Различные закономерности активности гриппа в южном полушарии во время и между пандемией 2009 года и зимним сезоном гриппа 2010 года — полезность для Европы». Европейский центр по контролю и профилактике заболеваний. 4 апреля 2011 г. Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г. Получено 10 декабря 2022 г.
  20. ^ Wilde, JA (1 марта 2010 г.). «A(H1N1) „Свиной грипп“ 2009/2010: где мы были, что мы теперь знаем, куда мы можем идти». Отчеты о неотложной детской медицине . Архивировано из оригинала 8 августа 2020 г. Получено 2 мая 2024 г.
  21. ^ Линде, А.; Ротцен-Эстлунд, М.; Цвейгберг-Виргарт, Б.; Рубинова, С.; Бриттинг, М. (8 октября 2009 г.). «Влияет ли вирусная интерференция на распространение гриппа?». Eurosurveillance . 14 (40). doi : 10.2807/ese.14.40.19354-en . PMID  19822124.
  22. ^ Ånestad, G.; Nordbø, SA (декабрь 2011 г.). «Вирусное вмешательство. Оказывала ли активность риновирусов негативное влияние на развитие пандемии гриппа A (H1N1) 2009 года в Норвегии?». Medical Hypotheses . 77 (6): 1132–1134. doi :10.1016/j.mehy.2011.09.021. PMID  21975051. Архивировано из оригинала 2024-04-16 . Получено 2024-05-02 .
  23. ^ Casalegno, JS; Ottmann, M.; Bouscambert Duchamp, M.; Escuret, V.; Billaud, G.; Frobert, E.; Morfin, F.; Lina, B. (1 апреля 2010 г.). «Риновирусы задержали циркуляцию вируса пандемического гриппа A (H1N1) 2009 во Франции». Clinical Microbiology and Infection . 16 (4): 326–329. doi : 10.1111/j.1469-0691.2010.03167.x . PMID  20121829. Архивировано из оригинала 5 сентября 2021 г. Получено 2 мая 2024 г.
  24. ^ аб Редин, С.; Хамрин, Дж.; Науклер, П.; Баннет, Р.; Роцен-Эстлунд, М.; Фернерт, А.; Эрикссон, Маргарета (14 декабря 2012 г.). «Респираторные вирусы у госпитализированных детей с гриппоподобным заболеванием во время пандемии H1n1 2009 г. в Швеции». ПЛОС ОДИН . 7 (12): e51491. Бибкод : 2012PLoSO...751491R. дои : 10.1371/journal.pone.0051491 . ПМЦ 3522717 . ПМИД  23272110. 
  25. ^ Nisii, C.; Meschi, S.; Selleri, M.; Bordi, L.; Castilletti, C.; Valli, MB; Lalle, E. (1 сентября 2010 г.). «Частота обнаружения вирусов верхних дыхательных путей у пациентов, прошедших тестирование на пандемическую вирусную инфекцию H1N1/09». Журнал клинической микробиологии . 48 (9): 3383–3385. doi :10.1128/JCM.01179-10. PMC 2937695. PMID  20592147 . 
  26. ^ Эспер, Ф. П.; Шпалингер, Т.; Чжоу, Л. (1 октября 2011 г.). «Частота и влияние коинфекции респираторного вируса на заболеваемость пандемическим гриппом (H1N1)». Журнал инфекций . 63 (4): 260–266. doi : 10.1016/j.jinf.2011.04.004. PMC 3153592. PMID 21546090.  Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г. Получено 2 мая 2024 г. 
  27. ^ Ли, И.; Ван, Х.; Мсоса, Т.; де Вит, Ф.; Мердок, Дж.; Наир, Х. (4 июля 2021 г.). «Влияние пандемии гриппа 2009 г. на сезонность респираторно-синцитиального вируса человека: систематический анализ». Грипп и другие респираторные вирусы . 15 (6): 804–812. doi :10.1111/irv.12884. PMC 8542946. PMID 34219389  . 
  28. ^ Peek, K. (29 апреля 2021 г.). «Грипп исчез более чем на год». Scientific American . Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г. . Получено 10 декабря 2022 г. .
  29. ^ abc Chow, EJ; Uyeki, TM; Chu, HY (17 октября 2022 г.). «Влияние пандемии COVID-19 на активность респираторных вирусов в сообществе». Nature Reviews Microbiology . 21 (3): 195–210. doi :10.1038/s41579-022-00807-9. PMC 9574826. PMID  36253478 . 
  30. ^ Zheng, Z.; Pitzer, VE; Shapiro, ED (16 декабря 2021 г.). «Оценка сроков и интенсивности повторного появления респираторно-синцитиального вируса после пандемии COVID-19 в США». JAMA Network Open . 4 (12): e2141779. doi :10.1001/jamanetworkopen.2021.41779. PMC 8678706. PMID 34913973.  Архивировано из оригинала 24 апреля 2024 г. Получено 2 мая 2024 г. 
  31. ^ ab Avadhanula, V.; Piedra, PA (октябрь 2021 г.). «Профилактика эпидемий распространенных респираторных вирусов в 2020–21 гг. во время пандемии тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2): неожиданная польза от внедрения мер общественного здравоохранения». The Lancet Regional Health . 2 : 100043. doi : 10.1016/j.lana.2021.100043. PMC 8377442. PMID 34430955  . 
  32. ^ abc Рубин, Р. (21 сентября 2022 г.). «Ужасная «двойственная» эпидемия гриппа и COVID-19 еще не материализовалась — может, это будет в этом году?». JAMA . 328 (15): 1488–1489. doi : 10.1001/jama.2022.15062 . PMID  36129724. S2CID  252405609. Архивировано из оригинала 12 сентября 2023 г. Получено 2 мая 2024 г.
  33. ^ Гринвуд, В. (31 января 2021 г.). «Вирусная загадка: может ли одна инфекция предотвратить другую?». STAT . Архивировано из оригинала 10 декабря 2022 г. Получено 10 декабря 2022 г.
  34. ^ Флам, Ф. (23 ноября 2022 г.). «Настоящие причины, по которым ваша семья сейчас больна». Bloomberg . Получено 10 декабря 2022 г.