Нарушение циркадных ритмов лёгких у людей с ВИЧ

В новом исследовании специалисты изучили, почему у людей, живущих с ВИЧ, чаще возникает воспаление лёгких и хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ). Исследование опубликовано в журнале Nature. 

Исследователи предположили, что причиной может быть нарушение «внутренних часов» лёгких — так называемых циркадных ритмов, которые регулируют работу органов в течение дня. Эти ритмы влияют на дыхательные пути, производство слизи и реакции иммунной системы. В работе они сосредоточились на белке TAT, который вырабатывает ВИЧ. Этот белок может попадать в клетки и менять их работу, даже если вирус сам по себе не размножается активно.

В исследовании использовали несколько моделей: клетки бронхиального эпителия человека, ткани лёгких людей с ВИЧ и трансгенных мышей, у которых белок TAT вырабатывался только в лёгких. Учёные обнаружили, что TAT повышает уровень микроРНК miR-126-3p (молекула РНК, которая поддерживает здоровье сосудов и восстанавливает ткани), а она, в свою очередь, снижает активность белка SIRT1, который участвует в поддержании циркадных ритмов в лёгких. Когда его становится меньше, падает активность основных циркадных генов, таких как BMAL1 и PER2. Это приводит к нарушению работы «внутренних часов» лёгких.

В клеточных моделях нарушение циркадных ритмов сопровождалось ростом воспалительных маркеров: повышались уровни цитокинов (белковые сигнальные молекулы), которые участвуют в воспалении. В тканях лёгких людей с ВИЧ также наблюдалось подавление циркадных генов и присутствие белка TAT вместе с воспалительными изменениями. У трансгенных мышей уже были заметны изменения в генах циркадных часов и признаки воспаления. У этих животных также появлялись признаки повреждения лёгких, похожие на раннюю стадию эмфиземы (хроническое заболевание, при котором происходит необратимое разрушение стенок альвеол).

Эксперты считают, что цепочка  TAT — miR-126-3p — SIRT1 играет ключевую роль в том, как ВИЧ может нарушать работу лёгких и усиливать воспаление. Эти результаты помогают лучше понять, как развивается ХОБЛ у людей с ВИЧ, и могут стать основой для поиска новых подходов к снижению воспаления в дыхательных путях.