Zakażenia wirusem opryszczki zwykłej (HSV1) są inicjowane na powierzchniach błony śluzowej, gdzie wirus infekuje komórki nabłonkowe. Kiedy HSV1 rozprzestrzenia się z nerwów obwodowych do ośrodkowego układu nerwowego, może zainfekować mózg i spowodować zapalenie mózgu opryszczki zwykłej, rzadką chorobę o wysokiej śmiertelności, jeśli nie zostanie leczona. W większości przypadków wrodzony układ odpornościowy zapobiega infekcji mózgu HSV1, ale HSV1 czasami potrafi uniknąć mechanizmów obronnych mózgu. Zespół badawczy z Aarhus University, University of Oxford i University of Gothenburg, kierowany przez pierwszego autora Chiranjeevi Bodda w laboratorium Sørena Paludana, odkrył mechanizm molekularny, który pomaga HSV1 zainfekować mózg. Odkrycia zostały opublikowane w Journal of Experimental Medicine (JEM).
Jak wirus opryszczki atakuje mózg?
Stymulator białka genów interferonu (STING) odgrywa ważną rolę w odporności i jest aktywowany przez DNA wirusa podczas infekcji wirusowej. STING inicjuje kaskadę akcji komórkowych, które pomagają walczyć z najeźdźcą. Te początkowe wysiłki obejmują aktywację genów i produkcję białek cytokin, takich jak interferon typu I (IFN), które wzmacniają odpowiedź immunologiczną. „HSV1 rozwinęło wiele mechanizmów unikania indukcji komórek gospodarza typu IFN typu I” – wyjaśnia Bodda – „ale nie wiadomo, w jaki sposób HSV1 unika odpowiedzi IFN typu I w mózgu”.
Zespół badawczy pracował nad identyfikacją białek kodowanych w genomie HSV1, które promowały unikanie odporności HSV1 w mózgu. Zainfekowali mysie komórki mózgowe hodowli mutantami HSV1, którym brakowało kluczowych genów lub których aktywność genów została zmieniona, i odkryli, że HSV1 zawierający zmutowany gen VP1-2 wykazuje zwiększoną wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Myszy wykazały podobnie silną odpowiedź immunologiczną na HSV1 ze zmutowanym VP1-2. Wskazuje to, że normalny VP1-2 tłumi odporność.
Kluczową różnicą między normalnym VP1-2 a mutantem VP1-2 był brak możliwości mutacji po translacyjnej modyfikacji zwanej ubikwityną z innych białek w komórkach gospodarza po ich zakażeniu. Ubikwityna jest jedną z kilku modyfikacji potranslacyjnych znanych z modulowania odpowiedzi immunologicznej kaskady STING. Zespół odkrył, że VP1-2 celuje w aktywność STING w komórkach odpornościowych mózgu, zwanych mikrogleju. Zespół wykazał ponadto, że VP1-2 może bezpośrednio usunąć ubikwitynację STING, co zapobiegło aktywacji STING do sygnalizacji. „Przed tym badaniem nie było wiedzy na temat wirusów zmieniających ubikwitynę w odpowiedzi immunologicznej mózgu”, mówi Paludan.
Paludan dodaje, że chociaż badanie koncentruje się na wirusach opryszczki, istnieje podobieństwo do koronawirusa i związek z pandemią COVID-19. „Nasze wyniki prowadzą nas do nadziei, że jeśli uda nam się zapobiec blokowaniu wirusa STING przez wirusy, możemy zapobiec replikacji wirusa. To może utorować drogę nowym zasadom leczenia opryszczki, grypy, a także koronawirusa”.
Czytaj też:
Bakterie mogą „pamiętać” wydarzenia z przeszłości