О ВИЧ-инфекции известно уже более 40 лет. За это время болезнь распространилась на все страны мира, вирус иммунодефицита заразил более 85 миллионов человек, ежегодно выявляют до 1,5 миллиона новых случаев. По данным ЮНЭЙДС (Объединенной программы ООН по ВИЧ/СПИД), в 2022 году позитивный ВИЧ-статус имели 39 миллионов человек, из них 1,5 миллиона — дети в возрасте до 14 лет. Свыше 40 миллионов уже умерли от болезней, сопутствующих СПИДу. В последнее время на фоне пандемии коронавируса о ВИЧ-инфекции немного подзабыли. Однако СПИД-повестка не стала менее актуальной, люди продолжают заражаться, болеть и умирать от этого недуга. Сегодняшняя медицина располагает средствами, позволяющими затормозить или даже предотвратить развитие болезни, однако лечение помогает отнюдь не всем. Пермские иммунологи выдвинули гипотезу, объясняющую, почему так происходит. Об этих исследованиях «Поиск» поговорил с заведующей молодежной лабораторией молекулярной иммунологии Института экологии и генетики микроорганизмов Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН доктором биологических наук Евгенией САЙДАКОВОЙ.
— Какова ситуация с ВИЧ-инфекцией в России?
— РФ входит в пятерку стран мира с самой высокой скоростью распространения ВИЧ и занимает первое место в Европе, а Пермский край в минувшем году занял второе место по заболеваемости среди регионов России. Согласно официальной статистике, ВИЧ заражены 0,8% граждан нашей страны, среди лиц в возрасте от 15 до 49 лет инфицированы 1,4%. Впрочем, реальные цифры могут быть вдвое выше. В 2022 году уровень заболеваемости вирусом иммунодефицита в РФ превысил показатели предыдущих двух лет.
ВИЧ поражает иммунную систему, вызывая значительное снижение численности CD4+ Т-лимфоцитов. В норме задача этих иммунных клеток — управлять защитой организма от болезней. Без таких лимфоцитов человек быстро погибает от распространенных вирусных, бактериальных, грибковых инфекций или от неконтролируемого развития опухолей.
На сегодняшний день единственный способ контроля ВИЧ-инфекции — антиретровирусная терапия. Ежедневный прием комбинации лекарственных препаратов, подавляющих размножение вируса, значительно снижает его количество в крови и способствует восстановлению иммунитета, в первую очередь числа названных лимфоцитов. Пациент с минимальным количеством вируса и числом CD4+ Т-лимфоцитов более 500 в микролитре крови может не опасаться ни за свое здоровье, ни за здоровье своих близких. Однако у части ВИЧ-инфицированных лиц, несмотря на регулярную терапию и выраженное снижение вирусной нагрузки, иммунитет не восстанавливается. Механизмы развития этого явления, названного «иммунологическим неответом», остаются малопонятными, а попытки его коррекции пока безуспешны.
— Как пермские иммунологи вышли на эту проблему?
— Более десяти лет назад врач-иммунолог Пермского краевого центра по борьбе со СПИДом и инфекционными заболеваниями Надежда Шмагель стала замечать, что у части ее пациентов с ВИЧ-инфекцией, принимающих терапию, восстановление иммунной системы нарушено. Несмотря на подавление вирусной нагрузки, число CD4+ Т-лимфоцитов в крови больных оставалось низким — менее 350 клеток в микролитре. Из-за дефицита иммунных клеток у пациентов увеличивался риск инфекционных и неинфекционных заболеваний, возрастала вероятность развития СПИДа и смерти. Для привлечения внимания коллег к этой проблеме доктор Шмагель в 2011 году опубликовала статью в журнале «Инфекционные болезни». Это была первая в России научная публикация, посвященная проблеме иммунологических неответчиков.
Исследованием феномена занялись сотрудники лаборатории экологической иммунологии Института экологии и генетики микроорганизмов Пермского ФИЦ УрО РАН во главе с доктором медицинских наук Константином Шмагелем. Оказалось, что нарушение восстановления иммунитета у части ВИЧ-инфицированных отмечено во всех странах с продвинутой медициной. Так, в США иммунологический неответ развивается у 10-30% пациентов, получающих антиретровирусную терапию. В Перми на тот момент доля иммунологических неответчиков составила 11,3% от числа ВИЧ-инфицированных пациентов, начинающих лечение.
За 10 лет работы сотрудники лаборатории установили многие механизмы формирования иммунологического неответа. Выяснилось, что наибольшему риску подвержены потребители инъекционных наркотиков, в среде которых широко распространен вирус гепатита С. К повреждению иммунной системы и снижению ее регенераторной способности приводит продолжительное бесконтрольное течение ВИЧ-инфекции (без назначения антиретровирусной терапии). Ученые обнаружили также фармацевтические препараты, препятствующие восстановлению иммунитета.
— Когда к исследованиям феномена иммунологического неответа подключились сотрудники молодежной лаборатории молекулярной иммунологии?
— Наша лаборатория была создана в 2021 году в рамках национального проекта «Наука и университеты». Мы занялись разработкой гипотезы о влиянии клеточного метаболизма на восстановление CD4+ Т-лимфоцитов у ВИЧ-инфицированных больных.
Обмен веществ (метаболизм) обеспечивает функционирование не только организма в целом, но и отдельных его систем, в частности, иммунной.
Сегодня исследования роли клеточного метаболизма в развитии разнообразных болезней как никогда актуальны. Пристальный интерес научного сообщества вызывают особенности клеточного метаболизма при ВИЧ-инфекции, так как вирус способен ловко уходить из-под надзора иммунной системы. При иммунологическом неответе на антиретровирусную терапию лекарственные препараты успешно снижают количество ВИЧ в организме зараженных, но это не сопровождается ожидаемым приростом числа CD4+ Т-лимфоцитов, без которых невозможен слаженный иммунный ответ. В результате у иммунологических неответчиков повышается риск развития сердечно-сосудистых нарушений, болезней печени и почек, злокачественных новообразований, так называемых оппортунистических инфекций, СПИДа и смерти.
В ходе исследований обмена веществ в иммунных клетках ВИЧ-инфицированных нам впервые удалось выявить возможный механизм нарушения восстановления CD4+ Т-лимфоцитов. Оказалось, что в CD4+ Т-лимфоцитах иммунологических неответчиков изменяются основные метаболические пути — гликолиз и окислительное фосфорилирование, что сопровождается появлением аномалий в структуре митохондрий. Более того, в CD4+ Т-лимфоцитах обнаруживаются нарушения химического состава, а именно дефицит ключевых белков, липидов и углеводов. Эти дефекты сопряжены с гибелью клеток в процессе деления, что препятствует увеличению количества CD4+ Т-лимфоцитов, без того малочисленных у ВИЧ-инфицированных больных.
Однако есть и хорошая новость: согласно предварительным данным, выявленные метаболические изменения могут быть обратимыми. Воздействуя на обменные процессы, можно стимулировать восстановление иммунной системы ВИЧ-инфицированных.
Беседовала Елена ПОНИЗОВКИНА
Фото предоставлено Институтом экологии и генетики микроорганизмов ПФИЦ УрО РАН
Нет комментариев