РНК-вирусы паразитических нематод вызывают иммунный ответ у зараженных людей

Вирусы, заражающие паразитов, могут усугублять течение вызываемых паразитами заболеваний у хозяина, приводить к развитию осложнений или способствовать появлению лекарственной устойчивости. Международная группа ученых под руководством экспертов Ливерпульской школы тропической медицины (Великобритания) исследовала виром нематод, которые ежегодно поражают более миллиарда человек в мире.

Ученые проанализировали транскриптомы 41 вида нематод, паразитирующих на людях и других животных. В результате они выявили 91 РНК-вирус, принадлежащий к 13 порядкам и 24 семействам вирусов. Такие РНК-вирусы заражали около 70% всех проанализированных видов паразитических нематод, причем ранее были описаны всего пять из них.

Авторы сосредоточили свое внимание на двух вирусах — BMRV1 (Brugia malayi RNA Virus 1) и OVRV1 (Onchocerca volvulus RNA Virus 1). BMRV1 заражает нематоду Brugia malayi — возбудителя бругиоза и слоновой болезни — и принадлежит к семейству тогавирусов. К этой кладе также относятся вирус чикунгунья и вирус западного энцефалита лошадей. Геном BMRV1 насчитывает 7,8 т.п.н. и кодирует крупный полипротеин, домены которого обладают активностью РНК-зависимой РНК-полимеразы, метилтрансферазы и хеликазы, а также содержат капсидный белок.

OVRV1 поражает Onchocerca volvulus — возбудителя онхоцеркоза, или речной слепоты, — и принадлежит к кладе лиссавирусов, куда также относится вирус бешенства. Геном OVRV1 немного больше: он состоит из 11,4 т.п.н. и кодирует пять белков, в том числе РНК-зависимую РНК-полимеразу, гликопротеин, нуклеопротеин, фосфопротеин и белок матрикса.

Также ученые выяснили, на каких стадиях жизненного цикла паразитов представлены эти вирусы. BMRV1 заражает еще личинок нематод, изначально выявляется не так много вирусов, но их количество повышается в 100 000 раз у взрослых червей. При этом BMRV1 поражает 48% самцов и 93% самок. Также исследователи отметили, что клетки нематоды отвечают на заражение посредством РНК-интерференции, пытаясь устранить двухцепочечную РНК вируса.

OVRV1, как оказалось, заражает не только один вид нематод: помимо O. volvulus он поражает также O. ochengi, паразита быков. OVRV1 присутствует на всех стадиях жизненного цикла паразита, но профиль экспрессии его белков меняется. Так, у личинок экспрессируется всего три из пяти белков, в основном гликопротеин, а у взрослых особей представлены все пять белков.

Иммунофлуоресцентный анализ и флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) позволили определить локализацию вирусных частиц в их хозяевах-нематодах. BMRV1 детектировался под кутикулой нематоды, в эпителии репродуктивного тракта и в самом репродуктивном тракте. OVRV1 также обнаруживался в основном в эпителии репродуктивного тракта и в кутикуле. В обоих случаях в местах заражения кутикула нематод взбухает. На основе локализации вирусных частиц ученые предположили, что вирусы передаются от особи к особи половым или вертикальным путем.

Чтобы подтвердить, что найденные РНК-вирусы нематод могут воздействовать на тяжесть заболеваний, вызываемых паразитами у своих хозяев, ученые проверили, есть ли у позвоночных иммунный ответ на вирусы. Иммунный ответ на BMRV1 и OVRV1 проверили у монгольской песчанки — она используется для исследований паразитов. Согласно результатам вестерн-блота, у 7 из 9 песчанок, зараженных B. malayi, вырабатывались антитела против капсидного белка BMRV1, тогда как ИФА выявил антитела у восьми грызунов. Антитела к OVRV1 выявлялись у 11 из 12 песчанок, зараженных O. ochengi.

У людей, зараженных O. volvulus, также удалось найти антитела к OVRV1. Серопозитивными оказались пациенты из Камеруна, Нигерии, Того, а также Уганды. Что интересно, в Эквадоре серопозитивными были только 48% пациентов с онхоцеркозом. Ученые предполагают, что вирусы нематод действительно могут влиять на течение и тяжесть вызываемых нематодами заболеваний. Так, они подозревают, что неврологические симптомы при онхоцеркозе связаны с OVRV1.