Пространственная локализация рецепторов вируса гриппа A у птиц и людей в мужских и женских репродуктивных тканях крупного рогатого скота

Почему это важно для коров, фермеров и людей

Высокопатогенный птичий грипп (H5N1) недавно проник в молочные стада США: вирус обнаружен в молоке и тканях молочной железы. Это вызывает срочный вопрос: может ли вирус использовать репродуктивную систему коровы как скрытую «магистраль», распространяться через сперму, родовые выделения или даже попадать к развивающимся телятам — и потенциально возвращаться к людям? В этом исследовании подробно нанесены на карту места в мужских и женских репродуктивных органах крупного рогатого скота, где расположены «пристани» благоприятные для гриппа, что даёт раннее предупреждение о новых путях инфицирования и распространения.

Как грипп закрепляется в организме

Вирусы гриппа начинают инфицирование, цепляясь за крошечные сахарные окончания — сиаловые кислоты — которые покрывают поверхность многих клеток. Птицетипичные штаммы, такие как классический H5N1, предпочитают один тип связи; штаммы, адаптированные к человеку, — другой. Можно думать о них как о разных ключах, подходящих к слегка разным замкам. Исследователи использовали специальные растительные белки — лектины — которые светятся там, где эти «замки» обнаруживаются в срезах тканей быков и коров, отобранных на скотобойне. Сравнивая модели окрашивания в разных органах, они составили пространственную карту расположения рецепторов, схожих с птичьими и человеческими, в репродуктивном тракте.

Скрытые входы у быка

У самцов команда обнаружила обширную сеть мест, благоприятных для гриппа. Пенильная уретра имела как рецепторы типа «человеческого», так и один тип «птичий» в поверхностных слоях, а все три формы рецепторов выстилали кровеносные сосуды и соединительную ткань внутри пениса. Рецепторы также были распространены в семенных пузырьках, семявыносящих путях (vas deferens), эпидидимисе и яичках. Важно, что эпителий семявыносящих путей и эпидидимиса — отвечающий за хранение и транспорт спермы — демонстрировал интенсивное окрашивание рецепторов человеческого типа, в то время как окружающие ткани несли птичьи формы. Зрелые сперматозоиды сами по себе не показывали птичьих рецепторов, но имели рецепторы человеческого типа, сосредоточенные в акросоме и средней части — областях, критичных для оплодотворения и подвижности. В совокупности эти закономерности указывают, что несколько участков мужского тракта теоретически могут обеспечивать вход вируса, системное распространение через кровь или контаминацию спермы, хотя присутствие активного вируса в сперме быков пока не подтверждено.

Уязвимые места у коровы

У самок распределение рецепторов было более пятнистым, но стратегически расположенным. Влагалище и шейка матки несли на своей внутренней поверхности как рецепторы человеческого типа, так и один птичий тип, что совпадает с известными очагами для других половых и вертикально передаваемых вирусов. Маточная труба, где происходит оплодотворение и раннее развитие эмбриона, показывала высокие уровни всех трёх типов рецепторов на своей внутренней поверхности, а рецепторы человеческого типа и один птичий тип также присутствовали в кровеносных сосудах под ней. Яичник содержал птичьи рецепторы в гранулёзных клетках, поддерживающих фолликул, и рецепторы человеческого типа в наружной оболочке яйцеклетки, что даёт основание полагать, что яйцеклетки и ранние эмбрионы потенциально могут связывать вирус гриппа. Как и ожидалось по данным недавних вспышек, молочная железа богата птичьими рецепторами в молоке и альвеолярных структурах, а рецепторы человеческого типа обнаружены в эпителии и соединительной ткани, что согласуется с ролью железы как мощного усилителя и источника вирусоносного молока.

Беременность и риск для следующего поколения

Матка рассказала особенно важную историю. У неплодящих коров внутренняя оболочка, обращённая в полость матки, почти не показывала обнаруживаемых рецепторов гриппа, хотя кровеносные сосуды и подлежащая ткань несли рецепторы человеческого типа и один птичий тип. Однако во время ранней беременности картина резко изменилась: и человеческие, и птичьи рецепторы появились вдоль люминального и железистого эпителия, а также в поддерживающем строме и мышце. Поразительно, что окрашивание рецепторов также выявлено на самом концептусе — раннем эмбрионе и его оболочках — на поверхностях, непосредственно контактирующих с маточной слизистой, и в подлежащем энтодерме. Такая конфигурация создаёт потенциальный мост для перемещения вируса между матерью и развивающимся потомством в критическое окно имплантации и формирования органов.

Что это значит для распространения болезни и контроля

Нанесение на карту расположения рецепторов гриппа в репродуктивных тканях крупного рогатого скота показывает, что как птицетипичные, так и человечетипичные штаммы гриппа имеют множество потенциальных «пристанищ» в организме коровы помимо лёгких и молочной железы. Мужские ткани кажутся широко восприимчивыми вдоль пути спермы, тогда как у самок рецепторы сосредоточены во влагалище, шейке матки, маточной трубе, матке в ранней беременности, яичнике и молочной железе. Хотя работа не демонстрирует активную инфекцию или передачу через эти маршруты, она выделяет правдоподобные пути для половой, вертикальной и молочной передачи у крупного рогатого скота и подчёркивает необходимость целевой биобезопасности, наблюдения за спермой и репродуктивными тканями, а также дальнейших экспериментов, чтобы проверить, могут ли H5N1 и родственные вирусы действительно использовать эти недавно картированные «порты входа».

Цитирование: Poliakiwski, B.D., Minela, T., Smith, D. . et al. Spatial localization of avian and human influenza A virus receptors in male and female bovine reproductive tissues. Sci Rep 16, 9974 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36120-1

Ключевые слова: H5N1 у крупного рогатого скота, репродукция крупного рогатого скота, рецепторы гриппа, зоонозная передача, птичий грипп