Возможный патогенез коронавирусных инфекций на примере ИБК в качестве модели инфекции, ассоциированной с CoVid-19 у людей

Многие годы я считал, что инфекционный бронхит кур (ИБК) – результат воздушно-капельной передачи вируса. Далее развивается респираторная инфекция, и вирус диссеминируется по организму, поражая репродуктивную систему, почки, кишечник и т. д. Но в эту картину никак не вписывались

сопутствующие ИБК гепатиты (у людей с CoVID-19 уровень трансаминаз в крови часто тоже повышен).

Срывы вакцинации против инфекционного бронхита кур при проблемах с кишечником, выявление обильного количества коронавирусов при электронной микроскопии кишечного содержимого и вторичная инфекция, часто вызываемая кишечными бактериями (E. coli), – все это должно было уже раньше убедить меня в моей неправоте. Но только столкнувшись с массовыми случаями парвовирусного энтерита цыплят, провоцирующего массовые респираторные инфекции, несмотря на первичную локализацию вируса в кишечнике, я пересмотрел и подход к ИБК.

Следует также отметить, что основная масса коронавирусов у птиц, телят, поросят, собак, кошек и т. д. локализуется в кишечнике и вызывает в первую очередь кишечные расстройства. Вирус ИБК (вернее, часть пневмотропных штаммов данного вируса) выглядит на этом фоне таким же исключением, как и CoVID-19.

Тезис 1
Коронавирусы локализуются преимущественно в кишечнике. Возможно, объясняется это следующим: в присутствии протеолитических ферментов происходит созревание вирусных частиц и удаление гидрофильных аминокислот с поверхности вириона, что повышает его гидрофобность. За счет гидрофобных взаимодействий вирионы и прилипают к клеткам.

Но есть еще один факт: коронавирусы – это в основном вирусы не гемагглютинирующие. Однако вызывающий инфекционный бронхит кур вирус можно заставить гемагглютинировать после обработки трипсином. Важно то, что и типирование штаммов в РТГА (реакции торможения гемагглютинации) проводят с такими антигенами. Тогда получается, что и антитела блокируют связывание эритроцитов не с поверхностными эпитопами, а с участками антигенов, обнажившимися после обработки трипсином.

Из этих наблюдений вытекает следующая гипотеза: помимо механизмов интернализации в клетку с участием протеаз имеет место эволюционная выгода, связанная с тем, что появление первичных специфических антител приходится на функционально незначимые эпитопы белков вирусного капсида. Последующая протеолитическая деградация комплекса «вирус – антитела» делает вирус функционально активным, и требуется еще один цикл формирования иммунного ответа. Если это так, то следует учитывать вышеизложенное при разработке вакцин и при диагностике, а также нужно провести соответствующие испытания на культурах клеток с родственными CoVID-19 коронавирусами.

Влияние возраста инфицированных CoVID-19 людей на их смертность от данной инфекции можно объяснить не только изменениями представленности ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE II) на мембранах клеток, но и резким снижением в достигшем полового созревания организме концентрации альфа-2 макроглобулина (белка острой фазы воспаления и универсального ингибитора протеаз). Чем старше становится человек, тем меньше в его организме уровень содержания АСЕ II.

Тезис 2
В легкие коронавирус попадает гематогенно, поэтому и пневмония развивается двухстороння интерстициальная. Однако коронавирус сравнительно нечасто обсеменяет верхние дыхательные пути. Учитывая площадь слизистой и темпы размножения клеток в кишечнике, можно ожидать накопления гораздо большего количества вирусов в этом отделе ЖКТ, нежели в легких. У кур якобы респираторный коронавирус, вызывающий бронхит, существенно чаще обнаруживается методами ПЦР и электронной микроскопии в кишечнике. В трахее вирусов меньше, чем в бронхах (почти в десять раз), что неестественно для воздушно-капельного пути заражения.

Влияние протеаз на интернализацию коронавируса в клетку могло бы служить довольно неспецифическим механизмом, обеспечивающим межвидовой переход. Поэтому мы и имеем у инфицированного CoVID-19 человека сухой кашель и редко обнаруживаем вирус на слизистой носоглотки.

У кошек примерно такой же механизм, но вирус у них чаще попадает в органы брюшной полости благодаря макрофагам и металлопротеазам. Кстати, ингибирование металлопротеаз доксициклином ситуацию у котиков улучшает…

В общем, пока непонятно вот что: то ли CoVID-19 воздушно-капельным путем сразу попадает в легкие и там, активно размножаясь, их поражает, то ли коронавирусы проникают в легкие из кишечника, причем в количестве на порядок большем, чем это возможно при поступлении вируса в легкие через носоглотку.

Тезис 3
Возможно, нужно снизить концентрацию вирусов в кишечнике, и это уменьшит уровень их содержания в легких и органах брюшной полости.

В ветеринарии есть опыт борьбы с кишечными вирусными инфекциями, в том числе и с инфекциями «псевдореспираторными», изначально возникающими в кишечнике. Один из подходов – снижение в кишечнике концентрации вирусных частиц путем применения веществ с узкой или широкой вироцидной активностью. Персульфаты, гуанидины (ПГМГ), синтетические рибонуклеазы и, возможно, препараты серебра – все они довольно широко применялись и применяются при фармакопрофилактике и терапии вирусных мальадсорбций и энтеритов. Почему же в медицине этому вопросу уделяется меньшее внимание?

В ветеринарии проблема здоровья кишечника является первостепенной, так как от этого зависит продуктивность. Образцы биоматериала для лабораторных исследований берут у живых животных, а после их диагностического убоя – из тонкого отдела кишечника и печени. Такой подход немыслим в медицине, и это сказывается на точности диагностики.

Сегодня медицина сконцентрировалась на лечении пневмоний у зараженных CoVID-19 людей, и уже наблюдаются эффекты от применения макролидных антибиотиков (азитромицина), хотя ранее медики утверждали, что при вирусных инфекциях антибактериальные препараты бесполезны и даже опасны. Как тут не отметить, что опыт терапии вирусных пневмоний с использованием макролидных антибиотиков в ветеринарии весьма широк и существует много лет!

Несколько лет назад я предлагал ингибировать металлопротеазу у кошек с FIP доксициклином. Металлопротеаза появляется при воспалении на фоне коронавирусной инфекции кошек и связана с патогенезом вирусного перитонита (разрушается связь с эндотелиоцитами, повышается порозность сосудов). Я бы не исключил, что этот фермент нужен коронавирусу, размножающемуся по описанному здесь механизму. Ну так вот: противовоспалительный эффект при использовании доксициклина я наблюдал ранее на курах и свиньях, в том числе при вирусных патологиях (это к вопросу о якобы вреде антибиотиков при вирусных инфекциях). В России этот опыт провести не удалось, но в США есть подобные наблюдения (см., например, статью, выложенную на сайте Национального центра биотехнологической информации: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4266056/).

Конечно, эффективная терапия при коронавирусной пневмонии очень важна, но подавляющее большинство людей, вероятно, являются бессимптомными носителями, и вирус у них локализован в кишечнике. В такой ситуации можно ожидать и всплесков эндогенных коронавирусных инфекций в более отдаленные периоды, и отсутствие иммунизирующей субинфекции у носителей вируса, и проблемы с иммуногенностью вакцин.

Соответственно, важно своевременно диагностировать воспаление тонкого отдела кишечника (например, можно было бы создать таблетку-термометр, позволяющую получать термограмму кишечника). Проблема вирусных энтеритов в том, что симптомы нередко стерты, поскольку воспалительный экссудат может всасываться в толстом кишечнике. В связи с этим диареи части инфицированных CoVID-19 больных говорят о намного большем количестве людей со скрытыми энтеритами. Клиническая диагностика ринитов в медицине на порядок информативнее!
Важно протестировать и подобрать препараты, снижающие вирусную нагрузку в кишечнике, и выяснить вклад протеолитических ферментов в патогенез, руководствуясь опытом ветеринарных исследователей.

Какой же вклад могут внести в борьбу с пандемией CoVID-19 ветеринары?

1. Было бы очень глупо игнорировать огромную армию специалистов в области инфекционных патологий, дезинфекции, обеспечения биозащиты и диагностики, только потому, что они ветеринары. Следует учесть и утверждение, что CoVID-19 изначально попал в организм человека от животного, и никто не может гарантировать, что у животных других видов этого вируса сейчас нет.

2. Нужно тестировать собак на наличие этого коронавируса и обязательно собирать образцы кала или соскобы из прямой кишки просто потому, что фекальное загрязнение улиц велико, и если в этих фекалиях будет еще и CoVID-19, то вклад животных в эпидемическую ситуацию может стать превалирующим.

3. Пока у нас не появились в избытке люди для апробации разнообразных идей в области лечения вызванной CoVID-19 инфекции, стоит эти идеи обкатывать на животных, зараженных естественным образом.

4. Ветеринарных лабораторий, которым по силам ПЦР и ИФА-диагностика коронавирусных инфекций, в том числе и CoVID-19, у нас в стране много – это и масса ветеринарных клиник, и обширная система областных лабораторий, и научно-исследовательские учреждения. Тестирование животных, с которыми ветеринарные специалисты и так контактируют, на наличие CoVID-19, никак не повысит риски заражения людей более, чем они уже есть. Выявление новых природных резервуаров вируса и новых путей распространения этой заразы может иметь огромное значение.
Целесообразно также рассматривать ветеринарных специалистов в качестве кадрового резерва для борьбы с CoVID-19 у людей.

Авторы:
В. Н. Афонюшкин, кандидат биологических наук, заведующий сектором молекулярной биологии Сибирского федерального центра агробиотехнологий Российской академии наук, сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск

Т. Е. Миронова, аспирант ФГБОУ ВО Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск

В. С. Черепушкина, младший научный сотрудник сектора молекулярной биологии СФНЦА РАН, Новосибирск


Уралбиовет
Опубликовал Уралбиовет Сентябрь 15, 2020 09:52