Туберкулез является основной причиной смертности от инфекционных заболеваний. Факторы, связанные с риском туберкулеза (ТБ), остаются плохо определенными. Исследования показывают, что вирусные инфекции могут повышать риск перехода от латентной инфекции Mycobacterium tuberculosis ( Mtb ) к ТБ. В статье сосредоточено внимание на сборе научных данных, указывающих на то, что вирусные инфекции могут способствовать прогрессированию ТБ, что, возможно, позволит разработать новые профилактические мероприятия. Работа опубликована в журнале Cell Press.
Вирусы способны создавать долгосрочные резервуары или вызывать устойчивое локальное или системное воспаление, увеличивать риск патогенеза туберкулеза. В этой статье рассматриваются имеющиеся доказательства связи между несколькими вирусами, включая ВИЧ-1, ЦМВ, вирус гриппа А, SARS-CoV-2, флавивирусы и вирус кори, и риском туберкулеза.
ВИЧ-1, вероятно, является единственным наибольшим фактором риска прогрессирования туберкулеза из-за инфекционного агента. ВИЧ-1 увеличивает риск туберкулеза посредством нескольких механизмов, включая иммунную гиперактивацию, истощение иммунной системы, системное воспаление и истощение CD4 + T-клеток, что приводит к потере контроля над туберкулезом. Коинфекция Mtb также связана с повышенной репликацией вируса, где ВИЧ-1 реплицируется больше в макрофагах, чем в нейтрофилах, провоцируя положительнуюобратную связь, которая увеличивает вирулентность как Mtb , так и ВИЧ-1, о чем свидетельствует конфокальная микроскопия. IFN типа I связаны с острой/ранней инфекцией ВИЧ-1 и прогрессированием ВИЧ-1; они также могут вызывать гибель клеток, вызванную Mtb и патогенез туберкулеза.
Несмотря на эпидемиологические данные, подтверждающие умеренное влияние ЦМВ на риск туберкулеза, нет доклинических моделей для изучения этой связи или ее основных биологических механизмов при отсутствии сопутствующих эпидемиологических факторов. У ЦМВ-дискордантных монозиготных близнецов ЦМВ объясняет большую часть ненаследуемой гетерогенности в иммунных фенотипах, открывая множество гипотез о том, как инфекция ЦМВ может повышать риск туберкулеза. ЦМВ также расширяет специфические антигенспецифические подмножества естественных клеток-киллеров памяти (NK), также известные как адаптивные NK-клетки, характеризующиеся экспрессией Ly49H у мышей и изоформой C группы 2 NK-клеток CD94 (NKG2C) у людей, с неизвестной значимостью для контроля Mtb . Неясно, как эти подмножества NK, расширенные ЦМВ, могут модулировать риск туберкулеза. В метаанализе когортных исследований людей более высокое количество NK-клеток в крови было связано с защитой от туберкулеза у лиц, подвергшихся воздействию Mtb. Однако неизвестно, модулируют ли адаптивные субпопуляции NK-клеток, индуцированные ЦМВ, риск прогрессирования туберкулеза.человеческий CMV экспрессирует свой собственный гомолог интерлейкина (IL)-10, кодируемый открытой рамкой считывания (ORF) UL111a. Сообщалось, что кодируемый ЦМВ вирусный IL-10 вызывает иммуносупрессию путем поляризации первичных человеческих моноцитов CD14 + в противовоспалительный фенотип макрофагов, подобный CD163 +. Данные, полученные от людей, перенесших трансплантацию легких, свидетельствуют о том, что ЦМВ может реплицироваться в легких, что повышает вероятность того, что ЦМВ может способствовать иммунорегуляторной среде, которая может быть связана с локальной потерей контроля над Mtb , как это было визуализировано в гранулемах пациентов с туберкулезом с помощью мультиплексной визуализации ионного пучка по времени пролета (MIBI-TOF).
Эксперименты показали, что предварительное инфицирование мышей C57BL/6 штаммом вируса гриппа А PR8 за 28 дней до Mtb увеличивало как нагрузку Mtb в легких, так и смертность к 120-му дню после заражения Mtb. Примечательно, что инфицирование двумя подтипами вируса гриппа А на 1-й и 14-й дни после заражения Mtb соответственно приводило к более высокой бактериальной нагрузке Mtb, чем в контрольной группе. Заболевание гриппом также было связано с повышенной смертностью среди больных туберкулезом легких с инфекцией ВИЧ-1 и без нее по сравнению с контрольными лицами, инфицированным и вирусом гриппа А.
Вирус SARS-CoV-2 имеет схожий путь передачи с Mtb , что увеличивает вероятность модуляции антимикобактериального иммунитета и восприимчивости к инфекции Mtb в легких. Недавнее исследование показало, что как альвеолярные, так и активированные интерстициальные макрофаги были высоко восприимчивы к инфекции SARS-CoV-2 в срезах легких человека in vitro. Активированные интерстициальные макрофаги показали значительно более высокую репликацию вируса и индукцию генов, стимулируемых IFN, чем альвеолярные макрофаги, которые показали более низкую репликацию и воспаление, о чем свидетельствует мультиплексная одиночная молекулярная флуоресцентная гибридизация in situ (smFISH) срезов легких, инфицированных SARS-CoV-2, обнаруживающая РНК хозяина, а также положительные и отрицательные цепи РНК SARS-CoV-2.
Прогрессирование туберкулеза связано с более высокой экспрессией FcγRI и FcγRII на моноцитах, что повышает вероятность того, что эти рецепторы могут связывать иммунные комплексы вирусный антиген-антитело. Ученые прогнозируют, что это связывание увеличит антителозависимое усиление, когда иммунные комплексы DENV могут увеличить проникновение вируса в клетки, что приведет к ухудшению симптомов и воспалению. Это, в свою очередь, может усилить системные реакции IFN типа I, вероятно, связанные с риском туберкулеза. Недавняя передача различных флавивирусов, эндемичных для многих частей света, включают Чикунгунья, Зика, Западный Нил, желтую лихорадку и Эболу вирусов была задокументирована в эндемичных по туберкулезу местах, что поднимает вопросы о влиянии коинфекции Mtb сфлавивирусами на иммунную систему человека. Степень передачи флавивирусов, вероятно, недооценена.
Вирус кори вызывает серьезную иммуносупрессию увеличивает риск вторичных оппортунистических инфекций. Существует мало эпидемиологических данных, подтверждающих гипотезу о том, что вирус кори увеличивает риск туберкулеза. Недавнее исследование, проведенное в Корее, показало более низкую заболеваемость туберкулезом после вспышки кори у людей и пришло к выводу, что вирус кори может оказывать умеренное профилактическое действие против туберкулеза.
Вирусы, способные создавать долгосрочный резервуар и поддерживать провоспалительную среду, с большей вероятностью будут способствовать устойчивому повышению риска туберкулеза. В то время как ВИЧ-1, ЦМВ и вирус гриппа А имеют положительные ассоциации с риском туберкулеза, доказательства остаются неясными для других вирусов. Систематический анализ воздействия семейств вирусных инфекций на риск туберкулеза может дать информацию о новых стратегиях скрининга общественного здравоохранения для такого риска, включая скрининг текущих или предыдущих вирусных воздействий с помощью молекулярных или серологических тестов. Эти исследования также могут мотивировать доклиническую разработку новых потенциальных терапевтических целей, таких как противовирусные препараты или иммуномодулирующие агенты, для сдерживания или устранения воздействия вирусных инфекций на иммунные пути, которые имеют отношение к контролю туберкулеза.
