Цивилизация
Герпесвирусы — обширное семейство, насчитывающее почти 90 видов вирусов, поражающих млекопитающих, птиц, рыб, рептилий и земноводных. Человек уязвим лишь для восьми из них. При этом после заражения, например, вирусами простого герпеса I и II типа, избавиться от инфекции в организме уже невозможно. Вирус сохраняется в латентной форме, напоминая о себе в среднем несколько раз в год высыпаниями, преимущественно в районе губ или половых органов. Вирусом простого герпеса I типа, по разным оценкам, заражено до 90% населения планеты.
Ранее вирус простого герпеса I типа уже связывали с болезнью Альцгеймера — у людей с HSV-1 заболевание возникает чаще, а вирусная ДНК определяется в амилоидных бляшках.
Однако достаточно подробных исследований, посвященных связи вирусов герпеса с нейродегенеративными заболеваниями и поиску возможных механизмов, повышающих риски, не проводилось.
Заняться поиском факторов, с помощью которых вирусы делают мозг более предрасположенным к дегенерации нервных клеток, решили специалисты Иллинойсского университета в Чикаго. Свои выводы они изложили в статье в журнале Nature Communications.
Исследователи хотели выяснить, почему HSV-1 может стать смертельным для людей с ослабленным иммунитетом, но не наносит серьезного вреда здоровым людям. Герпесвирусы инфицируют центральную нервную систему и могут приводить к энцефалиту и прочим поражениям мозга. Однако в большинстве случаев организм подавляет первичную инфекцию прежде, чем она успевает нанести ЦНС серьезный ущерб.
В механизме защиты может играть роль белок оптиневрин, предположили ученые. Оптиневрин — рецептор, способный склонить белки вируса к аутофагии.
«Оптиневрин останавливает рост вируса, это происходит путем аутофагии — захвата частиц вируса внутри крошечных везикул, называемых аутофагосомами. Происходящая аутофагия очень избирательна. Это может быть важно для понимания того, как организм борется и с другими вирусами», — говорит доктор Дипак Шукла, один из авторов работы.
Чтобы проверить эту версию, исследователи использовали линию генетически модифицированных мышей, у которых не синтезировался оптиневрин. Их и обычных мышей ученые заразили HSV-1. У мышей без оптиневрина вирус беспрепятственно размножался в мозге, уничтожая нейроны и, в конечном итоге, приводя к смерти грызунов.
Ген, регулирующий выработку оптиневрина, может мутировать и естественным образом, отмечают авторы работы.
«Если у вас есть и мутировавший оптиневрин, и герпес, это катастрофа с точки зрения нейродегенерации», — говорит Шукла.
«Исследование также показывает, что при дефиците оптиневрина нарушается иммунный ответ, — добавляет Чандрашекхар Патил, соавтор исследования. — Оптиневрин необходим для подачи сигнала о притоке соответствующих иммунных клеток в место инфекции. Когда у вас его нет, возникают проблемы».
Поскольку вирус герпеса остается в нервных клетках, исследователи полагают, что он может быть фактором, повышающим риск развития нейродегенеративных заболеваний. Чтобы постоянно бороться с вирусом, иммунной системе приходится запускать воспалительные процессы, и это сказывается на состоянии нейронов не лучшим образом.
Мыши без оптиневрина, зараженные HSV-1, через 30 дней теряли способность распознавать объекты. По словам Шуклы, это может свидетельствовать, что наличие вируса вкупе с мутацией способно ускорить повреждение нейронов привести к когнитивным нарушениям.
По мнению авторов работы, результаты могут касаться всех видов герпесвирусов, поражающих человека. Хотя исследование проводилось на мышах, у ученых нет сомнений, что и в человеческом мозге отсутствие оптиневрина приведет к тем же последствиям — ускоренной дегенерации нервных клеток. Исследователи планируют дополнительно изучить возникающие естественным образом мутации гена, регулирующего выработку оптиневрина — так, известно, что они наблюдаются у людей с глаукомой. Теперь же предстоит выяснить, как они влияют на здоровье при наличии в организме HSV-1 и других вирусов герпеса.