Туннельные нанотрубки (ТНТ) – это длинные актиновые мембранные выросты, которые соединяют клетки между собой и позволяют клеткам обмениваться органеллами и сигнальными молекулами. Сравнительно недавно было установлено, что через ТНТ может осуществляться передача белков вирусов гриппа и парагриппа 5 типа.
Показать полностью… Однако вопрос о возможности передачи генома вирусов посредством ТНТ оставался открытым. Также необходимо было установить, может ли вирус гриппа использовать ТНТ, соединяющий инфицированную клетку с неинфицированной, как механизм для развития продуктивной инфекции, если все остальные пути передачи инфекции недоступны.
С этой целью авторы статьи разработали экспериментальную систему, в которой они могли селективно отсортировать наивные неинфицированные клетки А-549 после их контакта с инфицированными вирусом гриппа PR8 клетками А-549 в присутствии антигемагглютинирующих антител и озельтамивира. После такого сортинга производилась оценка присутствия вирусных белков и/или РНК в исходно неинфицированных клетках.
Основной экспериментальной клеточной линией была выбрана эпителиальная культура клеток А-549. Было показано, что между отдельными клетками в культуре формируются ТНТ различной длины (от коротоких 1-2 микрона, до сверхдлинных - свыше 100 микрон). Средний диаметр ТНТ составлял 0,25 – 1,37 микрона. В состав ТНТ входили белки цитоскелета – актин и тубулин, а также фибриллы, которые обнаруживались по всей длине ТНТ. С помощью флуоресцентных красителей удалось зафиксировать перемещение митохондрий и рибосом между клетками за счет их перехода между клетками по ТНТ.
Инфицирование клеток А-549 вирусом PR8 приводило к статистически значимому усилению формирования ТНТ между клетками в культуре. При этом ТНТ формировались как между зараженными клетками, так и между парами «инфицированная клетка-неинфицированная клетка». Использование флуоресцентно-меченных антител против НА, NP, М и М2 белков вируса гриппа позволило продемонстрировать, что все эти белки обнаруживаются в ТНТ, соединяющих клетки.
Используя разработанную ими систему, в которой единственным путем заражения неинфицированных клеток могла стать передача вирусного материла через ТНТ от инфицированной клетки к неинфицированной, авторы убедительно доказали, что передача вирусной РНК (а также белков) осуществляется по ТНТ между клетками и такой путь передачи приводит к продуктивной инфекции. Это означает, что наивные неинфицированные клетки могут быть инфицированы посредством передачи вирусного генома и белков от прилежащих инфицированных клеток через ТНТ даже в отсутствии внеклеточно распространяющего вируса ( что происходит при обычном механизме заражения клеток: вирусные частицы выходят во внеклеточное пространство и заражают соседние клетки). Авторы также провели ряд экспериментов с ингибиторами полимеризации актина и тубулина и закономерно установили, что в присутствии этих ингибиторов формирование ТНТ нарушено, а продуктивной вирусной инфекции не наблюдается.
Таким образом, данная работа впервые описывает новый механизм передачи вирусов гриппа от клетки к клетке и вносит важный вклад в понимание механизмов вирусного патогенеза, демонстрируя что вирус способен вызывать продуктивную инфекцию в присутствии нейтрализующих антител и противовирусных препаратов за счет межклеточного распространения по туннельным нанотрубкам.
Kumar A., Kim J. H., Ranjan P., Metcalfe M. G., Cao W., Mishina M., Gangappa S., Guo Z., Boyden E. S., Zaki S., York I., A. García-Sastre, M. Shaw, S. Sambhara
Scientific Reports 7, Article number: 40360 (2017)
doi:10.1038/srep40360
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28059146
Перевод подготовила Дарья Даниленко
/
Новости
