Вообще говоря, иммунная система хорошо защищает нас от различных типов вируса папилломы человека (ВПЧ), наиболее известного как возбудитель кожных и генитальных бородавок. Хотя большинство людей действительно заражаются в какой-то момент своей жизни, вирус обычно контролируется, чтобы симптомы не развивались.
Исключение составляют редкие случаи, когда дети, рожденные от женщин, инфицированных ВПЧ, передаются от матери и у них развиваются стойкие бородавки в горле. До сих пор не было известно, почему у некоторых детей развиваются эти симптомы.
Согласно новому исследованию двух мальчиков с бородавками в горле, ответ может таиться в их генах. Команда ученых из Рокфеллера определила генетический вариант, который, возможно, заставил иммунную систему этих детей чрезмерно реагировать на вирус.
"Мы раскрыли загадку того, почему у мальчиков появились эти бородавки," говорит ведущий следователь Жан-Лоран Казанова, глава службы св. Лаборатория генетики инфекционных заболеваний человека имени Джайлза.
Полученные данные добавляют к растущему количеству доказательств, которые меняют отношение исследователей к инфекционным заболеваниям. Эта область долгое время была сосредоточена исключительно на патогенах, но лаборатория Казановы и другие обнаружили, что многие из этих состояний вызваны не только инфекцией. "Это также генетические нарушения," он говорит.
Раскрыть загадку
Рецидивирующий респираторный папилломатоз поражает примерно одного из 50 000 детей и может, среди прочего, привести к затрудненному дыханию и глотанию. Бородавки можно временно удалить с помощью лазерной хирургии, но они почти всегда отрастают снова.
Исследователи секвенировали ДНК двух братьев с этим заболеванием и обоих их здоровых родителей, чтобы найти связь между генами мальчиков и их бородавками. Они обнаружили пять генов, по которым оба мальчика унаследовали одинаковые редкие мутации. Эти мутации затрагивают только одну копию генов у каждого родителя, но у детей они были в двух копиях, по одной от каждого родителя.
Команда Казановы полагала, что один мутировавший ген, названный NLRP1, выделялся как наиболее вероятный виновник, потому что, как известно, он важен для иммунной системы. Он производит компонент инфламмасомы," белковый комплекс, который помогает организму обнаруживать и избавляться от болезнетворных микроорганизмов.
Ученые заподозрили, что они на правильном пути, когда обнаружили, что клетки кожи одного из мальчиков секретируют избыток IL-1b, молекулы, вырабатываемой инфламмасомой. И когда они обработали клетки лекарством, активирующим инфламмасому, это не привело к дальнейшему повышению уровня IL-1b, как это было для контрольных клеток. Они также проанализировали образцы крови мальчиков и обнаружили, что оба имеют повышенный уровень IL-18, другой воспалительной молекулы, секретируемой инфламмасомой. Все эти свидетельства указывают на то, что мутация NLRP1 у мальчиков приводит к гиперактивации инфламмасомы.
Однако неясно, почему именно у мальчиков появились бородавки, потому что исследователи не обнаружили типичных штаммов ВПЧ, вызывающих бородавки, ни у одного из детей. Возможно, мальчики когда-то были инфицированы вирусом, и инфекция гиперактивировала инфламмасому, заставляя ее уничтожить вирус, вызывая другие проблемы. Например, гиперактивные инфламмасомы могут вызывать чрезмерный рост клеток кожи, выстилающих горло, что приводит к образованию бородавок. Другая возможность заключается в том, что мальчики были инфицированы очень небольшим количеством вирусов, которые не были обнаружены при биопсии.