Ответ на вопрос сдерживания гриппа может быть прямо у нас под носом — или, точнее, внутри него. Новое исследование детально отображает события в носу во время гриппа и может потенциально привести к новым целям и более эффективным назальным вакцинам от гриппа.

Нос часто является воротами для респираторных инфекций, где вирусы впервые обустраиваются и начинают размножаться. Но, как ни странно, иммунный ответ в носу был относительно неизучен.

«Национальный институт сердца, легких и крови традиционно изучает легкие через трахею, а другой институт NIH финансирует исследования черепно-лицевых и стоматологических заболеваний», — говорит научный сотрудник Бостонской детской больницы, доктор философии Хосе Ордовас-Монтаньес. «Где находится нос?»

Ордовас-Монтаньес впервые взялся за эту недостаточно финансируемую часть тела во время пандемии COVID-19. Его лаборатория показала, что у людей, у которых развилась тяжелая форма COVID-19, были слабые противовирусные реакции в носу и горле. В новой работе под руководством Сэмюэля Казера, доктора философии, команда проанализировала, что происходило в носах мышей во время заражения гриппом .

В отличие от исследования COVID, в котором анализировались мазки из носа пациентов в определенный момент времени, новое исследование отслеживало события по всему носу, включая части, недоступные для мазка из носа, на протяжении всего эпизода гриппа.

Чтобы лучше понять иммунную память , исследователи повторно взяли образцы у мышей после повторной инфекции гриппа. Они опубликовали свои выводы в журнале Immunity .

«Атлас» клеточных реакций на грипп
В ходе инфекции исследователи секвенировали РНК тысяч отдельных клеток в слизистой оболочке носа (ткани, выстилающей носовую полость) — в общей сложности более 150 000 считываний за две недели. Это создало динамический «атлас», каталогизирующий, какие типы клеток там были и как каждая из них реагировала.

Группа исследователей выявила 127 типов и подтипов клеток, включая эпителиальные клетки , выстилающие слизистую оболочку, несколько типов иммунных клеток, клетки, составляющие соединительную ткань, и даже нейроны, которые способствуют обонянию.

«Мы увидели много интересного клеточного разнообразия в этой микроанатомии», — говорит Ордовас-Монтаньес. «Когда мы берем образцы у людей с помощью тампонов, мы просто соскабливаем поверхность. Сэм смог увидеть всю ткань».

Графическая аннотация. Кредит: Immunity (2024). DOI: 10.1016/j.immuni.2024.06.005
Различные клетки появлялись и исчезали во время заражения гриппом. Например, нейтрофилы (иммунные клетки первого реагирования) появлялись почти сразу, но исчезали после того, как вирус исчезал. Т-клетки памяти, резидентные в тканях (клетки TRM), которые сохраняют память об инфекции в тканях, появлялись примерно на 14-й день.

С тех пор они оставались в носу вплоть до второго приступа гриппа, как и плазмобласты, которые созрели в плазматические клетки, продуцирующие антитела.

Сохранение памяти о гриппе
Одна ранее неописанная группа клеток вышла на стадию через одну-две недели после начала инфекции. Названные Krt13+ назальными иммуновзаимодействующими эпителиальными клетками пола (клетки KNIIFE), они располагаются вдоль дна носовой полости , прямо над нёбом. Опыт Казера на стыке биологии и вычислительной науки сделал их открытие возможным, говорит Ордовас-Монтаньес.

«Мы чуть не выбросили эти клетки, потому что они выглядели очень странно», — добавляет он.

Эти клетки могут быть ключом к более быстрым и скоординированным иммунным реакциям, которые команда наблюдала во время второй инфекции гриппа.

«Клетки KNIIFE экспрессируют множество генов, связанных с иммунной функцией, которые мы не привыкли видеть в эпителиальных клетках», — поясняет Кейзер. «Они расширяются после того, как вирус исчезает, в том же анатомическом месте, что и клетки TRM. Мы считаем, что они могут помочь сохранить память об инфекции».

Попытки создать вакцину
Команда теперь продолжает изучать роль клеток KNIIFE и планирует сопоставить результаты, полученные на мышах, с данными мазков из носа у людей с гриппом и у детей, наблюдаемых в Бостонской детской больнице с другими вирусными инфекциями. Кейзер надеется, что их работа однажды приведет к созданию долгосрочной назальной вакцины, которая сможет ограничить распространение болезни за пределы носа, помогая носу «запомнить» вирус гриппа.

«Память может происходить во многих типах клеток», — говорит он. «Понимание того, как память выглядит в барьерной ткани, такой как слизистая оболочка носа, — это некая базовая биология, к которой мы пытаемся прийти».