Исследование, опубликованное сегодня в журнале Science, предлагает долгожданное объяснение связи между ВИЧ-инфекцией и восприимчивостью к опасным для жизни нетифоидным штаммам сальмонеллы.
Исследование, финансируемое Wellcome Trust и GlaxoSmithKline, направлено на определение целей, которые могут быть достигнуты при разработке вакцины против сальмонеллы.
Нетифоидные штаммы сальмонеллы (NTS) обычно вызывают рвоту и диарею в развитых странах и в основном передаются при употреблении инфицированных продуктов, таких как сырое мясо и яйца. NTS также может вызывать смертельные инфекции кровотока у людей с ослабленным иммунитетом, таких как ВИЧ-инфицированные люди и дети в возрасте до двух лет или с малярией, анемией или недоеданием.
Это особая проблема в Африке, где сальмонеллы являются наиболее распространенными бактериями, заражающими кровь. Такие инфекции кровотока можно лечить антибиотиками, но лекарственная устойчивость растет, и в настоящее время вакцины нет.
"Связь между ВИЧ-инфекцией и смертельными случаями нетифоидной сальмонеллезной болезни известна с начала пандемии СПИДа 26 лет назад, но мы впервые смогли предложить научное объяснение того, почему", сказал доктор Кэл МакЛеннан из Университета Бирмингема, который руководил исследованием.
В предыдущем исследовании африканских детей группа исследователей, работающих в Программе клинических исследований Malawi-Liverpool-Wellcome Trust, Медицинском колледже Университета Малави и Университете Бирмингема, показала, что защитные антитела, специфичные для сальмонелл, образуются в первые два года жизни имеют решающее значение для борьбы с инфекцией.
В новом исследовании ученые обратили внимание на иммунитет взрослых африканцев. В то время как образцы крови взрослых, не инфицированных ВИЧ, убивали сальмонеллу без труда, образцы крови многих ВИЧ-инфицированных африканцев не могли убить сальмонеллу. Поскольку ВИЧ вызывает значительные дефекты в иммунной системе, команда исследовала, может ли нехватка этих антител объяснить отсутствие убийств и объяснить, почему ВИЧ-инфицированные взрослые особенно восприимчивы к инфекциям сальмонеллы.
Вопреки ожиданиям, команда обнаружила, что кровь ВИЧ-инфицированных взрослых содержит высокий уровень антител к сальмонелле, молекул, которые обычно помогают иммунной системе бороться с инфекциями. Однако, в отличие от антител здоровых взрослых, эти антитела не могли убить сальмонеллу. Фактически, антитела этих пациентов фактически не позволяли антителам здоровых взрослых убивать сальмонеллу.
Команда продолжила показывать, что эта разница в способности убивать сальмонеллу связана с той частью сальмонеллы, с которой связываются антитела. Защитные «убивающие» антитела связываются со структурами на поверхности бактерий, известными как белки внешней мембраны. Когда «убивающие» антитела связываются с белками внешней мембраны, это позволяет иммунной системе уничтожить бактерии сальмонеллы.
С другой стороны, большое количество антител у ВИЧ-инфицированных африканцев связывается со структурой, выступающей на поверхности сальмонелл, известной как ЛПС (липополисахарид). Эти «блокирующие» антитела, по-видимому, отвлекают иммунную систему от поверхности бактерий и мешают «убивающим» антителам выполнять свою работу.
Когда исследователи специально удалили «блокирующие» антитела из образцов крови, инфицированных ВИЧ, они обнаружили «убивающие» антитела, присутствующие в крови, которые могут снова убить бактерии. Это показывает, что пациенты, инфицированные ВИЧ, все еще имеют защитные «убивающие» антитела, вырабатываемые в первые два года жизни, которые могут контролировать инфекцию сальмонеллы, но избыток «блокирующих» антител останавливает работу «убивающих» антител.
"Обычно мы думаем, что пациенты с ВИЧ более восприимчивы к бактериальным инфекциям из-за недостатков их иммунной системы, и часто у них возникают проблемы с выработкой антител при вакцинации. В настоящем исследовании мы обнаружили, что на самом деле причиной проблемы является избыток антител" объяснил доктор Макленнан.
"Полученные результаты важны, потому что LPS в настоящее время исследуется как потенциальная мишень для вакцины. Наши наблюдения, что антитела, нацеленные на ЛПС, могут фактически препятствовать защитному иммунному ответу на сальмонеллу, предостерегают от этого, предполагая, что такая вакцина может принести больше вреда, чем пользы."
В Африке срочно необходима вакцина, защищающая как маленьких детей, так и ВИЧ-инфицированных взрослых от смертельных случаев НТС. Результаты этого исследования показывают, что белки внешней мембраны потенциально могут служить альтернативными мишенями для вакцины, и это область, которую в настоящее время исследует команда.