Летучие мыши переносят опасные вирусы, но сами не болеют

Многие вирусы, в том числе Эбола, вирус Нипах, коронавирусы SARS и MERS (ближневосточного респираторного синдрома), могут распространяться летучими мышами. У самих мышей при этом симптомы болезней почти не проявляются. Это наблюдение привлекло внимание ученых к иммунитету рукокрылых. Авторы работы, опубликованной в Nature Microbiology, изучали механизм подавления воспаления у зараженных летучих мышей.

NLRP3 (NLR family pyrin domain containing 3) — это важный рецептор и основной компонент NLRP3-инфламмасом, который распознает сигналы клеточного стресса (например, АТФ), а также вирусные и бактериальные инфекции. Его активация ведет к образованию агрегатов белка ASC и зрелой формы интерлейкина 1 бета. Уровень активности NLRP3 тесно связан с силой воспалительного ответа, однако почти не влияет на вирусную нагрузку. Логично было предположить, что NLRP3-инфламмасомы у летучих мышей работают не так, как у других млекопитающих.

Ученые анализировали мононуклеарные клетки периферической крови, макрофаги костного мозга и дендритные клетки рукокрылых (черных летучих лисиц Pteropus alecto), мышей и человека. Клетки обработали активаторами NLRP3: сигналом клеточного стресса АТФ и веществом бактериального происхождения нигерицином. Уровень активации NLRP3 оценивали по числу ASC-агрегатов и количеству зрелого интерлейкина 1 бета. В клетках человека и мыши число ASC-агрегатов сильно возросло, а уровень интерлейкина заметно снизился, в отличие от клеток летучей мыши. Дальнейшее изучение активации NLRP3 показало, что в клетках летучей мыши ослаблена активация транскрипции NLRP3, причем положительная регуляция транскрипционным фактором NF-κB через Toll-подобные рецепторы, необходимая для активации инфламмасом, с этим, скорее всего, не связана.

У рукокрылых была обнаружена одна изоформа ASC и четыре изоформы NLRP3, в том числе нехарактерные для других млекопитающих — с пропуском седьмого экзона и, соответственно, измененным LRR (leucine rich repeat) доменом. По сравнению с клетками человека в клетках летучей мыши подавлена экспрессия но всех четырех изоформ NLRP3, но не ASC, а вырезание седьмого экзона усиливает этот эффект.

Отряд рукокрылых очень разнообразен, в нем более тысячи видов. Анализ изоформ у летучих мышей из разных подотрядов и у других млекопитающих показал, что, во-первых, этот ген испытывает у летучих мышей более высокое давление отбора, чем у других млекопитающих, а во-вторых, специфичный для рукокрылых сплайсированный вариант белка и/или измененный LRR-домен обусловливают меньшую активность всех изоформ NLRP3.

Чтобы подтвердить эти выводы, авторы обработали мышиные иммортализованные макрофаги, нокаутные по NLRP3 и экспрессирующие NLRP3 человека или летучей мыши болезнетворными вирусами: вирусом гриппа (-ssRNA-вирусом), PRV3M (dsRNA-вирусом) и MERS-коронавирусом (+ssRNA-вирусом). Активность NLRP3 летучих мышей в иммунных клетках оказалась меньше, а уровень активации NLRP3-инфламмасом в ответ на инфекцию был снижен при неизменной вирусной нагрузке.

Таким образом, установлено, что NLRP3-опосредованное воспаление у летучих мышей подавляется и на уровне мРНК, и на уровне белка. Учитывая все возрастающее число вирусов, в распознавании которых подтверждают роль NLRP3, эти результаты важны и для эпидемиологии вирусов, переносимых рукокрылыми, и для дальнейшего изучения особенностей их иммунитета, обеспечивающих толерантность к инфекциям.