• Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
8
Вирус простого герпеса может быть спусковым крючком нейродегенерации
Нейронауки
3D-модель вируса простого герпеса 1-го типа (ВПГ-1)

Вирус простого герпеса может быть спусковым крючком нейродегенерации

Против большинства патогенных вирусов, в отличие от бактерий, не существует эффективной специфической терапии. При этом многие вирусы, годами «дремлющие» в нашем организме, на первый взгляд не наносят серьезного ущерба. Но все не так просто: к примеру, вирус простого герпеса способен «перепрограммировать» иммунные клетки мозга, провоцируя развитие тяжелых неврологических расстройств

Вирус простого герпеса 1-го типа (ВПГ-1) – широко распространенный патоген, которым инфицировано около 60% всех людей. Однажды попав в организм, этот вирус остается в нем на всю жизнь.

Вирус герпеса нам знаком в основном как причина высыпаний на губах, но он также способен проникать в центральную нервную систему. И хотя в этом случае тяжелые осложнения (такие как вирусный энцефалит) возникают редко, известно, что он может провоцировать хроническое нейровоспаление и связанные с ним когнитивные нарушения, включая болезнь Альцгеймера.

Защиту тканнй головного мозга от ВПГ-1обеспечивают клетки микроглии. Эти клетки обладают высокой функциональной пластичностью и, помимо защитной, выполняют много других функций. Так, они участвуют в поддержании тканевого гомеостаза, метаболизма липидов и ремоделировании синапсов – мест контактов между возбудимыми клетками (нейронами либо нейроном и клеткой рабочего органа). В рамках своей иммунной функции клетки микроглии, в кооперации с другими иммунными клетками (периферическими макрофагами), обеспечивают врожденный противовирусный ответ в центральной нервной системе.

При проникновении в мозг вируса герпеса микроглия переходит в режим экстренной защиты, изменяя свой транскрипционный профиль, т.е. активность совокупности конкретных генов, с которых считывается информация на молекулы РНК в данный момент времени. Цел этих изменений – адаптировать работу клетки под новые задачи: «презентации» иммунной системе вирусных антигенов (веществ, которые организм распознает как чужеродные) и запуск процесса воспаления. Формируются популяции клеток, обеспечивающие врожденный противовирусный ответ, при котором идет активный синтез интерферонов – особых белков, запускающих цепочку процессов, блокирующих размножение патогена.

На основе результатов ряда исследований было выдвинуто предположение, что такой интенсивный защитный режим нарушает способность микроглии выполнять свои другие «обязанности», что может приводить к развитию нейровоспаления.

Чтобы изучить механизмы, с помощью которых вирус может провоцировать патологические изменения в центральной нервной системе, ученые из США провели эксперименты на мышах, инфицированных ВПГ-1. Вирус вводили интраназально (через нос) – при таком способе очаги поражения локализуются в строго определенных областях ствола головного мозга, что позволяет изучить локальный противовирусный ответ иммунной системы. 

Через 6 дней после инфицирования, на пике реакции микроглии, в тканях мозга животных проанализировали активность генов в отдельных ядрах клеток из очага поражения, оценили доступность хроматина (ДНК, упакованной внутри клеточного ядра) для регуляторных белков и составили пространственную карту активности белкового синтеза в разных участках ткани мозга.

Как выяснилось, в результате инфекции в областях мозга, где был обнаружен вирус, образуются популяции клеток микроглии, которые преимущественно участвуют в интерфероновом противовирусном ответе, при этом активность генов, отвечающих за обычные защитные и поддерживающие функции, у них была ниже. 

Также исследователи обнаружили изменения в хроматине, влияющие на доступность регуляторных молекул к определенным генам и, соответственно, на легкость их «включения» и «выключения». Именно эти изменения и смещают функции микроглии от поддержания гомеостаза к противовирусному ответу. Важно, что подобные изменения были обнаружены и при разных неврологических расстройствах, включая болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз. Резонно предположить, что перепрограммирование микроглии вирусом может быть общим фактором, связывающим инфекцию, старение и генетические факторы риска развития нейропатологии.

Сохраняются ли эти эпигенетические (надгеномные) изменения после острой фазы заболевания, пока неизвестно. Возможно, первоначальная инфекция ВПГ-1 увеличивает доступность хроматина в локусах, регулируемых интерфероном, – так может формироваться своего рода эпигенетическая иммунная память, усиливающая воспалительный ответ при последующих контактах с вирусом. Такое накопительное ремоделирование иммунной системы может приводить к избирательной нейродегенерации, особенно в тех областях мозга, которые наиболее часто подвергаются воздействию патогена. 

Более того, таким скрытым «вредителем» может оказаться не только ВПГ-1. К примеру, сегодня мы знаем, что считавшийся ранее относительно безопасным вирус Эпштейна–Барр может способствовать развитию не только онкогематологических заболеваний, но и тяжелой неизлечимой нейродегенеративной патологии – бокового амиотрофического склероза.

Поэтому необходимо выяснить, как именно различные вирусные инфекции меняют функциональные состояния микроглии. Это позволит понять, как «спящие» нейротропные вирусы поддерживают хроническое нейровоспаление и почему организм некоторых людей с возрастом становится более уязвимым к нейродегенерации.

Фото: https://scienmag.com

Публикации по теме:

Депрессия и нейродегенерация: новые стратегии диагностики и терапии

Сон «промывает» мозги 

Кристально прозрачная мысль

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!