Переболевшие сезонным гриппом могут легче перенести инфекцию новыми штаммами птичьего гриппа H5N1

Практически все взрослые люди обладают иммунитетом к вирусам гриппа, поскольку все болели гриппом и (или) вакцинировались. Однако иммунитет специфичен к типу и подтипу вируса, и неясно, в какой степени предшествующее инфицирование одним штаммом помогает легче перенести болезнь, вызванную другим. Ученые из США проверили, защищает ли от инфекции штаммами вируса гриппа А(H5N1) иммунитет к вирусу гриппа В или вирусам гриппа А других подтипов (H1N1, H3N2). Результаты исследования опубликованы в журнале Science Translational Medicine.

Большинство людей к пятилетнему возрасту успевают заразиться хотя бы одним сезонным вирусом гриппа А. При первом инфицировании у человека вырабатываются долгоживущие В-клетки памяти. В будущем они могут участвовать в иммунном ответе на заражение другими штаммами, в том числе других подтипов, что обеспечивает быстрое развитие иммунного ответа. Однако он направлен только на консервативные эпитопы, общие у того и другого штамма, а развитие ответа на другие эпитопы ограничено. Между тем наиболее изменчивы функционально важные участки вирусных белков, которые накапливают мутации, чтобы ускользать от нейтрализующих антител. Склонность иммунной системы предпочтительно использовать приобретенную ранее иммунологическую память называется иммунным импринтингом, или «первородным антигенным грехом».

С 2020 года вирусы высокопатогенного птичьего гриппа H5N1 клады 2.3.4.4b распространяются по всему миру перелетными птицами и уже обнаружены у скунсов, лисиц, медведей, тюленей, норок и других млекопитающих, в том числе у молочного скота и у людей. Вспышка гриппа, вызванная вирусом H5N1 клады 2.3.4.4b, в США началась в марте 2024 года и на данный момент охватывает 17 штатов. На июнь 2025 года известно о 41 случае заражения работников молочных ферм, а также о 24 случаях заражения работников во время умерщвления птиц на фермах, где была выявлена инфекция.

В большинстве случаев заражение вирусом H5N1 у людей протекает легко, чаще всего пострадавшие даже не обращаются за медицинской помощью. Ученые из Университета штата Пенсильвания, Медицинской школы Питтсбургского университета и Медицинской школы Университета Эмори оценили влияние иммунитета к сезонным вирусам гриппа на риск заражения двумя вирусами H5N1 клады 2.3.4.4b — A/mink (H5N1) и A/dairy cow (H5N1).

Исследования проводились на хорьках. Всего использовали четыре группы из четырех животных, иммунологически наивных либо преиммунизированных, то есть зараженных за 90 дней до начала эксперимента тремя различными штаммами — вирусом гриппа B (B/Brisbane/60/2008); вирусом гриппа A/California/07/2009 (H1N1pdm09) или сезонным вирусом гриппа A/Perth/16/2009 (H3N2) — и выздоровевших.

Штамм A/California/07/2009 (H1N1pdm09) был изолирован во время пандемии «свиного гриппа»; сезонные штаммы подтипа H1N1, циркулирующие в настоящее время, относятся к той же кладе, которая вытеснила более ранние штаммы H1N1, поэтому они тоже могут обозначаться как A(H1N1)pdm09. С 1977 года вирусы H1N1 и H3N2 коциркулируют, причем каждый год преобладает один из штаммов, поэтому можно ожидать, что у каждого человека существует иммунный импринтинг, сформированный или штаммом H1N1, или штаммом H3N2.

Хорькам интраназально вводили летальную для 100% животных дозу вируса A/mink (H5N1). У наивных и преиммунизированных вирусом гриппа В хорьков быстро развивалась тяжелая болезнь, и они погибали. Легче всего заражение переносили животные, преиммунизированные вирусом H1N1, — у них не было никаких признаков заражения или потери веса. У двух из четырех хорьков, преиммунизированных вирусом H3N2, болезнь протекала легко, они теряли около 10% веса. Все животные, преиммунизированные H1N1 или H3N2, пережили заражение летальной для неиммунизированных хорьков дозой вируса H5N1.

Чтобы оценить степень влияния иммунного импринтинга, ученые преиммунизировали хорьков двумя различными вирусами гриппа, с интервалом в 90 дней (всего было пять комбинаций: IBV/IBV, H3N2/IBV, H3N2/H1N1, H1N1/IBV, H1N1/H3N2). Еще через 90 дней брали у них образцы крови и инфицировали вирусом A/mink (H5N1).

У хорьков, перенесших инфекцию вирусом H1N1, причем вне зависимости от того, был ли он первым или вторым, вырабатывались антитела к гемагглютинину вируса H5N1 (хотя эти антитела не являлись нейтрализующими), а также существенные количества антител, связывающие нейраминидазу вируса и подавляющие ее активность. Болезнь, если и развивалась, то протекала легко и не приводила к гибели животных, они также выделяли меньше вируса, чем хорьки в других группах. У хорьков, не имевших иммунитета ни к вирусу H1N1 2009 года, ни к сезонному вирусу H3N2, развивалась тяжелая форма болезни. Животные, инфицированные H3N2, но не H1N1, при инфекции H5N1 по выделению вируса и проявлениям болезни занимали промежуточное положение между двумя первыми подгруппами.

Затем авторы повторили эксперименты, не закапывая суспензию вируса в нос, а имитируя реальные условия — заражение в прямом контакте, от больного животного к здоровому. Хорьков, иммунологически наивных либо преиммунных к вирусу H1N1 или H3N2, поселяли вместе с хорьком, зараженным вирусом H5N1 клады 2.3.4.4b (в этом эксперименте использовали штамм A/dairy cow (H5N1), выделенный от молочных коров во время вспышки в США).

Результаты оказались сходными. Смертность среди наивных хорьков составила 100%. Животные, преиммунизированные вирусом H3N2, заболевали, но смертность не превышала 50%, то есть имелся перекрестный защитный иммунитет, хотя не обеспечивающий надежной защиты. Ни у одного из животных, преиммунизированных вирусом H1N1, не появилось никаких признаков заболевания, все они выжили.

Ученые приходят к выводу, что иммунитет к сезонному вирусу H3N2 снижает риски заражения и заболевания вирусами H5N1. Иммунитет к вирусу H1N1 дает еще более надежную защиту даже при прямом контакте, подавляет репликацию вируса птичьего гриппа и предотвращает развитие тяжелого заболевания.

Примечательно, что иммунный импринтинг не ослаблял защиту, индуцированную инфекцией H1N1, если животное позднее было инфицировано другим подтипом вируса, H3N2. Это противоречит данным другого исследования, согласно которому порядок иммунизации имеет значение. Авторы предполагают, что неблагоприятное воздействие импринтинга в их экспериментах могло быть преодолено за счет высоких доз вируса, которые использовали для преиммунизации. Среди ограничений своего исследования они также отмечают относительно короткий временной интервал между инфекциями разными штаммами — три месяца, тогда как у людей в реальных условиях он может составлять до нескольких лет.

Вирусная реассортация сыграла важную роль в распространении птичьего гриппа в Северной Америке