Взаимодействия между вирусными и бактериальными патогенами в развитии инфекций: обзор с акцентом на вирус простого герпеса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Взаимодействие между вирусами и бактериями оказывает значительное влияние на здоровье человека, затрагивая различные микробные экосистемы в дыхательных и мочеполовых путях, а также в случаях вентилятор-ассоциированной пневмонии. Такие взаимодействия могут быть сложными и способствовать развитию заболеваний. Ряд взаимодействий могут непосредственно поддерживать жизненный цикл вируса, в то время как другие косвенно создают условия, благоприятные для роста бактерий. Например, вирусы могут повреждать эпителиальные клетки, нарушать иммунную систему и изменять состав микробиоты, делая организм хозяина более восприимчивым к бактериальным инфекциям. И наоборот, бактерии могут влиять на вирусные инфекции, изменяя гомеостаз организма хозяина и потенциально способствовать распространению вируса. Вирус простого герпеса (ВПГ) первого и второго типа (ВПГ-1 и ВПГ-2) вызывает распространенную инфекцию, проявляющуюся как в виде легких слизисто-кожных инфекций, так и в виде тяжелых неврологических и системных поражений. ВПГ-1 часто ассоциируется с герпесом на губах, в то время как ВПГ-2 в первую очередь вызывает генитальный герпес. Оба вируса крайне контагиозны и распространяются при близком контакте. Хотя существующие лекарства не приводят к элиминации вирусов, противовирусные препараты способны контролировать симптомы и снижать их распространение. Уровень инфицирования ВПГ-2 варьирует в разных странах и зависит от таких факторов, как географическое положение, пол и сексуальное поведение человека. Вирус может вызывать широкий спектр симптомов в зависимости от места инфицирования и сохранности иммунной системы человека. ВПГ может взаимодействовать с различными видами бактерий, влияя на развитие и прогрессирование заболевания. Например, он может усугублять пародонтоз, создавая условия, благоприятные для роста бактерий, или повышать риск заражения бактериальными инфекциями, такими как Staphylococcus aureus и Acinetobacter baumannii. И наоборот, некоторые бактерии, такие как Lactobacillus crispatus, могут препятствовать заражению ВПГ. Кроме того, ВПГ может взаимодействовать с бактериями и утяжелять течение пневмонии, связанной с искусственной вентиляцией легких, или способствовать формированию бактериальных инфекций мочевыводящих путей. Более того, бактериальный вагиноз связан с повышенным риском заражения ВПГ-2. В целом представленный обзор подчеркивает необходимость постоянного исследования вирусно-бактериальных взаимодействий, особенно роли ВПГ, для улучшения понимания патогенеза заболевания и улучшения терапевтических стратегий и тактики здравоохранения.

Об авторах

Мохаммад Хассан Калантар Неестанаки

Аракский университет медицинских наук

Email: mohakani@yahoo.com

врач, Медицинский факультет

Иран, Арак

Аида Мехдипур

Кумский университет медицинских наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: mkalantar1998@gmail.com

доцент, специалист по детской стоматологии, Центр клеточных и молекулярных исследований

Иран, Кум

Список литературы

  1. Almand E.A., Moore M.D., Jaykus L.A. Virus-Bacteria Interactions: An Emerging Topic in Human Infection. Viruses, 2017, vol. 9, no. 3: 58. doi: 10.3390/v9030058
  2. Bakaletz L.O. Viral-bacterial co-infections in the respiratory tract. Curr. Opin. Microbiol., 2017, vol. 35, no. 1, pp. 30–35. doi: 10.1016/j.mib.2016.11.003
  3. Birkmann A., Zimmermann H. HSV antivirals — current and future treatment options. Curr. Opin. Virol., 2016, vol. 18, no. 1, pp. 9–13. doi: 10.1016/j.coviro.2016.01.013
  4. Bosch A.A., Biesbroek G., Trzcinski K., Sanders E.A., Bogaert D. Viral and bacterial interactions in the upper respiratory tract. PLoS Pathog., 2013, vol. 9, no. 1: e1003057. doi: 10.1371/journal.ppat.1003057
  5. Bouza E., Giannella M., Torres M.V., Catalán P., Sánchez-Carrillo C., Hernandez R.I., Muñoz P. Herpes simplex virus: a marker of severity in bacterial ventilator-associated pneumonia. J. Crit. Care, 2011, vol. 26, no. 4: 432.e1–432.e6. doi: 10.1016/j.jcrc.2010.10.008
  6. Casto A.M., Roychoudhury P., Xie H., Selke S., Perchetti G.A., Wofford H., Huang M.L., Verjans G.M.G.M., Gottlieb G.S., Wald A., Jerome K.R., Koelle D.M., Johnston C., Greninger A.L. Large, Stable, Contemporary Interspecies Recombination Events in Circulating Human Herpes Simplex Viruses. J. Infect. Dis., 2020, vol. 221, no. 8, pp. 1271–1279. doi: 10.1093/infdis/jiz199
  7. Chang J.Y., Balch C., Puccio J., Oh H.S. A narrative review of alternative symptomatic treatments for herpes simplex virus. Viruses, 2023, vol. 15, no. 6: 1314. doi: 10.3390/v15061314
  8. Cherpes T.L., Melan M.A., Kant J.A., Cosentino L.A., Meyn L.A., Hillier S.L. Genital tract shedding of herpes simplex virus type 2 in women: effects of hormonal contraception, bacterial vaginosis, and vaginal group B Streptococcus colonization. Clin. Infect. Dis., 2005, vol. 40, no. 10, pp. 1422–1428. doi: 10.1086/429622
  9. Cole S. Herpes Simplex Virus: Epidemiology, Diagnosis, and Treatment. Nurs. Clin. North Am., 2020, vol. 55, no. 3, pp. 337–345. doi: 10.1016/j.cnur.2020.05.004
  10. Contreras A., Slots J. Herpesviruses in human periodontal disease. J. Periodontal Res., 2000, vol. 35, no. 1, pp. 3–16. doi: 10.1034/j.1600-0765.2000.035001003.x
  11. Dai L., DeFee M.R., Cao Y., Wen J., Wen X., Noverr M.C., Qin Z. Lipoteichoic acid (LTA) and lipopolysaccharides (LPS) from periodontal pathogenic bacteria facilitate oncogenic herpesvirus infection within primary oral cells. PLoS One, 2014, vol. 9, no. 6: e101326. doi: 10.1371/journal.pone.0101326
  12. Esber A., Vicetti Miguel R.D., Cherpes T.L., Klebanoff M.A., Gallo M.F., Turner A.N. Risk of Bacterial Vaginosis Among Women With Herpes Simplex Virus Type 2 Infection: A Systematic Review and Meta-analysis. J. Infect. Dis., 2015, vol. 212, no. 1, pp. 8–17. doi: 10.1093/infdis/jiv017
  13. Fatahzadeh M., Schwartz R.A. Human herpes simplex virus infections: epidemiology, pathogenesis, symptomatology, diagnosis, and management. J. Am. Acad. Dermatol., 2007, vol. 57, no. 5, pp. 737–763. doi: 10.1016/j.jaad.2007.06.027
  14. Freeman E.E., Weiss H.A., Glynn J.R., Cross P.L., Whitworth J.A., Hayes R.J. Herpes simplex virus 2 infection increases HIV acquisition in men and women: systematic review and meta-analysis of longitudinal studies. AIDS, 2006, vol. 20, no. 1, pp. 73–83. doi: 10.1097/01.aids.0000198081.09337.a7
  15. Groeger S.E., Meyle J. Epithelial barrier and oral bacterial infection. Periodontol. 2000, 2015, vol. 69, no. 1, pp. 46–67. doi: 10.1111/prd.12094
  16. Hedlund M., Aschenbrenner L.M., Jensen K., Larson J.L., Fang F. Sialidase-based anti-influenza virus therapy protects against secondary pneumococcal infection. J. Infect. Dis., 2010, vol. 201, no. 7, pp. 1007–1015. doi: 10.1086/651170
  17. Johnston C., Gottlieb S.L., Wald A. Status of vaccine research and development of vaccines for herpes simplex virus. Vaccine, 2016, vol. 34, no. 26, pp. 2948–2952. doi: 10.1016/j.vaccine.2015.12.076
  18. Kamma J.J., Contreras A., Slots J. Herpes viruses and periodontopathic bacteria in early-onset periodontitis. J. Clin. Periodontol., 2001, vol. 28, no. 9, pp. 879–885. doi: 10.1034/j.1600-051x.2001.028009879.x
  19. Kane M., Case L.K., Kopaskie K., Kozlova A., MacDearmid C., Chervonsky A.V., Golovkina T.V. Successful transmission of a retrovirus depends on the commensal microbiota. Science, 2011, vol. 334, no. 6053, pp. 245–249. doi: 10.1126/science.1210718
  20. Kash J.C., Taubenberger J.K. The role of viral, host, and secondary bacterial factors in influenza pathogenesis. Am. J. Pathol., 2015, vol. 185, no. 6, pp. 1528–1536. doi: 10.1016/j.ajpath.2014.08.030
  21. Kc R., Shukla S.D., Walters E.H., O’Toole R.F. Temporal upregulation of host surface receptors provides a window of opportunity for bacterial adhesion and disease. Microbiology (Reading), 2017, vol. 163, no. 4, pp. 421–430. doi: 10.1099/mic.0.000434
  22. Khosravi A., Mazmanian S.K. Disruption of the gut microbiome as a risk factor for microbial infections. Curr. Opin. Microbiol., 2013, vol. 16, no. 2, pp. 221–227. doi: 10.1016/j.mib.2013.03.009
  23. Kuss S.K., Best G.T., Etheredge C.A., Pruijssers A.J., Frierson J.M., Hooper L.V., Dermody T.S., Pfeiffer J.K. Intestinal microbiota promote enteric virus replication and systemic pathogenesis. Science, 2011, vol. 334, no. 6053, pp. 249–252. doi: 10.1126/science.1211057
  24. Looker K.J., Elmes J.A.R., Gottlieb S.L., Schiffer J.T., Vickerman P., Turner K.M.E., Boily M.C. Effect of HSV-2 infection on subsequent HIV acquisition: an updated systematic review and meta-analysis. Lancet Infect. Dis., 2017, vol. 17, no. 12, pp. 1303–1316. doi: 10.1016/S1473-3099(17)30405-X
  25. Lozupone C.A., Stombaugh J.I., Gordon J.I., Jansson J.K., Knight R. Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota. Nature, 2012, vol. 489, no. 7415, pp. 220–230. doi: 10.1038/nature11550
  26. Manna S., Baindara P., Mandal S.M. Molecular pathogenesis of secondary bacterial infection associated to viral infections including SARS-CoV-2. J. Infect. Public Health, 2020, vol. 13, no. 10, pp. 1397–1404. doi: 10.1016/j.jiph.2020.07.003
  27. Meier A.F., Tobler K., Michaelsen K., Vogt B., Henckaerts E., Fraefel C. Herpes Simplex Virus 1 Coinfection Modifies Adeno-associated Virus Genome End Recombination. J. Virol., 2021, vol. 95, no. 13: e0048621. doi: 10.1128/JVI.00486-21
  28. Moore M.D., Jaykus L.A. Virus-Bacteria Interactions: Implications and Potential for the Applied and Agricultural Sciences. Viruses, 2018, vol. 10, no. 2: 61. doi: 10.3390/v10020061
  29. Mousavi E., Makvandi M., Teimoori A., Ataei A., Ghafari S., Samarbaf-Zadeh A. Antiviral effects of Lactobacillus crispatus against HSV-2 in mammalian cell lines. J. Chin. Med. Assoc., 2018, vol. 81, no. 3, pp. 262–267. doi: 10.1016/j.jcma.2017.07.010
  30. Neu U., Mainou B.A. Virus interactions with bacteria: Partners in the infectious dance. PLoS Pathog., 2020, vol. 16, no. 2: e1008234. doi: 10.1371/journal.ppat.1008234
  31. O’Toole R.F., Shukla S.D., Walters E.H. Does upregulated host cell receptor expression provide a link between bacterial adhesion and chronic respiratory disease? J. Transl. Med., 2016, vol. 14, no. 1: 304. doi: 10.1186/s12967-016-1063-x
  32. Oliveira de Almeida M., Carvalho R., Figueira Aburjaile F., Malcher Miranda F., Canário Cerqueira J., Brenig B., Ghosh P., Ramos R., Kato R.B., de Castro Soares S., Silva A., Azevedo V., Canário Viana M.V. Characterization of the first vaginal Lactobacillus crispatus genomes isolated in Brazil. PeerJ, 2021, vol. 9: e11079. doi: 10.7717/peerj.11079
  33. Petti S., Lodi G. The controversial natural history of oral herpes simplex virus type 1 infection. Oral Dis., 2019, vol. 25, no. 8, pp. 1850–1865. doi: 10.1111/odi.13234
  34. Rice S.A. Release of HSV-1 Cell-Free Virions: Mechanisms, Regulation, and Likely Role in Human-Human Transmission. Viruses, 2021, vol. 13, no. 12: 2395. doi: 10.3390/v13122395
  35. Robledo Gonzalez L., Tat R.P., Greaves J.C., Robinson C.M. Viral-Bacterial Interactions That Impact Viral Thermostability and Transmission. Viruses, 2023, vol. 15, no. 12: 2415. doi: 10.3390/v15122415
  36. Rodrigues P.M., Teixeira A.L., Kustner E.C., Medeiros R. Are herpes virus associated to aggressive periodontitis? A review of literature. J. Oral Maxillofac. Pathol., 2015, vol. 19, no. 3, pp. 348–355. doi: 10.4103/0973-029X.174621
  37. Rossi G.A., Fanous H., Colin A.A. Viral strategies predisposing to respiratory bacterial superinfections. Pediatr. Pulmonol., 2020, vol. 55, no. 4, pp. 1061–1073. doi: 10.1002/ppul.24699
  38. Said M.S., Tirthani E., Lesho E. Enterococcus Infections. StatPearls [Internet], 2024. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33620836
  39. Sajjan U., Wang Q., Zhao Y., Gruenert D.C., Hershenson M.B. Rhinovirus disrupts the barrier function of polarized airway epithelial cells. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2008, vol. 178, no. 12, pp. 1271–1281. doi: 10.1164/rccm.200801-136OC
  40. Slots J. Interactions between Herpesviruses and Bacteria in Human Periodontal Disease. In: Brogden K.A., Guthmiller J.M. (eds.) Polymicrobial Diseases. Washington (DC): ASM Press, 2002, Chapter 16, год обращения: 2025, ссылка: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2484/
  41. Smith C.B., Golden C., Klauber M.R., Kanner R., Renzetti A. Interactions between viruses and bacteria in patients with chronic bronchitis. J. Infect. Dis., 1976, vol. 134, no. 6, pp. 552–561. doi: 10.1093/infdis/134.6.552
  42. Sommer F., Bäckhed F. The gut microbiota — masters of host development and physiology. Nat. Rev. Microbiol., 2013, vol. 11, no. 4, pp. 227–238. doi: 10.1038/nrmicro2974
  43. Steed A.L., Stappenbeck T.S. Role of viruses and bacteria-virus interactions in autoimmunity. Curr. Opin. Immunol., 2014, vol. 31, no. 1, pp. 102–107. doi: 10.1016/j.coi.2014.10.006
  44. Superti F., Longhi C., Di Biase A.M., Tinari A., Marchetti M., Pisani S., Gallinelli C., Chiarini F., Seganti L. Herpes simplex virus type 2 modulates the susceptibility of human bladder cells to uropathogenic bacteria. Med. Microbiol. Immunol., 2001, vol. 189, no. 4, pp. 201–208. doi: 10.1007/s004300100067
  45. Tugizov S. Virus-associated disruption of mucosal epithelial tight junctions and its role in viral transmission and spread. Tissue Barriers, 2021, vol. 9, no. 4: 1943274. doi: 10.1080/21688370.2021.1943274
  46. Van Der Sluijs K.F., van der Poll T., Lutter R., Juffermans N.P., Schultz M.J. Bench-to-bedside review: bacterial pneumonia with influenza—pathogenesis and clinical implications. Crit. Care, 2010, vol. 14, no. 2: 219. doi: 10.1186/cc8893
  47. Van Wagoner N., Qushair F., Johnston C. Genital herpes infection: progress and problems. Infect. Dis. Clin. North Am., 2023, vol. 37, no. 2, pp. 351–367. doi: 10.1016/j.idc.2023.02.011
  48. Verkaik N.J., Nguyen D.T., de Vogel C.P., Moll H.A., Verbrugh H.A., Jaddoe V.W., Hofman A., van Wamel W.J., van den Hoogen B.G., Buijs-Offerman R.M., Ludlow M., de Witte L., Osterhaus A.D., van Belkum A., de Swart R.L. Streptococcus pneumoniae exposure is associated with human metapneumovirus seroconversion and increased susceptibility to in vitro HMPV infection. Clin. Microbiol. Infect., 2011, vol. 17, no. 12, pp. 1840–1844. doi: 10.1111/j.1469-0691.2011.03480.x
  49. Wachsman M.B., Castilla V., de Ruiz Holgado A.P., de Torres R.A., Sesma F., Coto C.E. Enterocin CRL35 inhibits late stages of HSV-1 and HSV-2 replication in vitro. Antiviral Res., 2003, vol. 58, no. 1, pp. 17–24. doi: 10.1016/s0166-3542(02)00099-2
  50. Wei Y., Palacios Araya D., Palmer K.L. Enterococcus faecium: evolution, adaptation, pathogenesis and emerging therapeutics. Nat. Rev. Microbiol., 2024, vol. 22, no. 11, pp. 705–721. doi: 10.1038/s41579-024-01058-6
  51. Wertheim J.O., Hostager R., Ryu D., Merkel K., Angedakin S., Arandjelovic M., Ayimisin E.A., Babweteera F., Bessone M., Brun-Jeffery K.J., Dieguez P., Eckardt W., Fruth B., Herbinger I., Jones S., Kuehl H., Langergraber K.E., Lee K., Madinda N.F., Metzger S., Ormsby L.J., Robbins M.M., Sommer V., Stoinski T., Wessling E.G., Wittig R.M., Yuh Y.G., Leendertz F.H., Calvignac-Spencer S. Discovery of novel herpes simplexviruses in wild gorillas, bonobos, and chimpanzees supports zoonotic origin of HSV-2. Mol. Biol. Evol., 2021, vol. 38, no. 7, pp. 2818–2830. doi: 10.1093/molbev/msab072
  52. Whitley R.J. Herpes simplex virus infection. Semin. Pediatr. Infect. Dis., 2002, vol. 13, no. 1, pp. 6–11. doi: 10.1053/spid.2002.29752
  53. Wiertsema S.P., Chidlow G.R., Kirkham L.A., Corscadden K.J., Mowe E.N., Vijayasekaran S., Coates H.L., Harnett G.B., Richmond P.C. High detection rates of nucleic acids of a wide range of respiratory viruses in the nasopharynx and the middle ear of children with a history of recurrent acute otitis media. J. Med. Virol., 2011, vol. 83, no. 11, pp. 2008–2017. doi: 10.1002/jmv.22221
  54. Zhu S., Viejo-Borbolla A. Pathogenesis and virulence of herpes simplex virus. Virulence, 2021, vol. 12, no. 1, pp. 2670–2702. doi: 10.1080/21505594.2021.1982374

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Иллюстрация к статье «Взаимодействия между вирусными и бактериальными патогенами в развитии инфекций: обзор с акцентом на вирус простого герпеса» (авторы: М.Х. Калантар Нейестанаки, А. Мехдипур) (с. 465–475)

Скачать (425KB)
Метаданные
3. Иллюстрация к статье «Взаимодействия между вирусными и бактериальными патогенами в развитии инфекций: обзор с акцентом на вирус простого герпеса» (авторы: М.Х. Калантар Нейестанаки, А. Мехдипур) (с. 465–475)

Скачать (1MB)
Метаданные

© Калантар Неестанаки М., Мехдипур А., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».