Теперь исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, изучающие лейшманиоз, тропическое заболевание, от которого ежегодно умирают десятки тысяч людей, считают, что они нашли объяснение, казалось бы, парадоксальной связи между длительной инфекцией и долгосрочным иммунитетом. . Постоянно напоминая иммунной системе, как выглядит паразит, вызывающий лейшманиоз, стойкая инфекция держит иммунную систему наготове против новых встреч, даже если она несет в себе риск вызвать болезнь в более позднем возрасте, как выяснили исследователи.Понимание того, как стойкая инфекция приводит к долгосрочному иммунитету, может помочь исследователям разработать вакцины и методы лечения стойких патогенов.
Исследование опубликовано 16 января в Proceedings of the National Academy of Sciences.«Люди думали о роли иммунной системы в хронической инфекции с точки зрения уничтожения любых возбудителей, которые реактивируются, чтобы защитить организм от болезней», — сказал Стивен Беверли, доктор философии, профессор молекулярной микробиологии и медицины Марвина А. Бреннеке. старший автор исследования. «Часто упускается из виду, что в процессе этого иммунная система постоянно стимулируется, что потенциально способствует защите от будущих болезней».При хронической инфекции небольшая популяция микробов остается в организме еще долго после того, как симптомы пациента исчезнут. Помимо паразита, вызывающего лейшманиоз, стойкие инфекции могут вызывать многие виды микробов, включая бактерии, вызывающие туберкулез, и вирусы, вызывающие герпес и ветряную оспу.
«Многие патогены вызывают стойкие инфекции, но этот процесс был чем-то вроде черного ящика», — сказал Майкл Манделл, доктор философии, первый автор исследования. Манделл, который проводил исследование в качестве аспиранта, сейчас является доцентом Университета Нью-Мексико. «На самом деле никто не знал, что происходило во время хронической инфекции и почему это было связано с иммунитетом».
Чтобы выяснить это, Манделл и Беверли изучили Leishmania, группу паразитов, которые вызывают язвы на коже и могут инфицировать внутренние органы. По оценкам, 250 миллионов человек во всем мире инфицированы паразитом, обнаруженным в тропических регионах, и 12 миллионов человек имеют активную болезнь. Болезнь может быть обезображивающей или даже смертельной, но как только человек инфицирован, он или она защищены от повторного заболевания. Другими словами, инфекция дает длительный иммунитет.
Считается, что люди продолжают содержать паразитов в небольших количествах в течение многих лет после выздоровления от болезни, в том числе некоторые люди, принимающие лекарства от лейшмании. Эта настойчивость может быть выгодна их человеческим хозяевам; исследования на мышах показали, что полное избавление от паразита часто делает животных восприимчивыми к новому приступу болезни, если они снова сталкиваются с паразитом.
Изучая мышей, исследователи использовали флуоресцентные маркеры, чтобы различать разные типы клеток мыши, и обнаружили, что большинство паразитов живут в иммунных клетках, способных убивать паразитов. Тем не менее, несмотря на опасное жилище, паразиты казались нормальными по форме и размеру.Кроме того, большинство паразитов продолжало размножаться, но общее количество паразитов со временем оставалось неизменным.
«Майк Манделл назвал это« эффектом Джимми Хоффа », потому что мы не смогли найти тело», — сказала Беверли. «Мы не смогли прямо показать, что паразитов убивали. Но некоторые из них, должно быть, умирали, потому что их количество не росло».Иммунные клетки, в которых обитают паразиты, несут ответственность за уничтожение патогенов и активацию более надежного иммунного ответа. Исследователи считают, что именно этот процесс — продолжающееся размножение и уничтожение паразитов — лежит в основе длительного иммунитета, связанного с устойчивой инфекцией, и, таким образом, объясняет, почему люди обычно не могут заболеть одним и тем же патогеном дважды.
«Кажется, что наша иммунологическая память иногда нуждается в напоминании», — сказал Манделл. «По мере того как стойкие паразиты размножаются и погибают, они постоянно стимулируют иммунную систему, поддерживая ее готовность к любым новым столкновениям с паразитом».Эти результаты показывают, что есть преимущества, а также опасности для стойкой инфекции, и, по крайней мере, для некоторых организмов, для разработки вакцины, вызывающей пожизненный иммунитет, может потребоваться живая вакцина, которая способна сохраняться, не вызывая у людей тошноты.«Обычно ученые разрабатывают вакцины, чтобы получить стерилизующий иммунитет.
Они просто пытаются убить всех насекомых», — сказал Беверли. «Но что вам действительно нужно, так это защита от патологических последствий болезни, а не обязательно стерилизация иммунитета. Для некоторых из этих организмов прочная долгосрочная защита может быть достигнута ценой стойкой инфекции».