Неділя, Лис 29, 2020
Велика Епоха
Ukrainian Edition

Вірус простого герпесу призводить до змін в структурі мозку

Вівторок, 27 жовтня 2020 року

Вірус простого герпесу першого типу порушує процеси диференціювання стовбурових нервових клітин і формування кори головного мозку. Такі результати вдалося отримати за допомогою, в тому числі тривимірної моделі головного мозку людини. Крім того, вченим вдалося показати, що вірус сприяє аномальній активації мікроглії, яка супроводжується виробленням запальних медіаторів. Вона також може порушувати процес розвитку нервової тканини. Дослідження опубліковане в журналі PLoS Pathogens.

Порушення розвитку головного мозку у внутрішньоутробному періоді росту дитини можуть викликати більш пізні нейропсихічні розлади, які зберігаються і в дорослому віці. До таких розладів відносяться синдром дефіциту уваги і гіперактивність, розлади аутистичного спектра, нездатність до навчання і розумова відсталість. Однією з причин порушень розвитку мозку може стати внутрішньоутробна інфекція. Вірусна внутрішньоутробна інфекція призводить до змін в структурі мозку, порушень синаптичної передачі, імунної системи й поведінки.

Вірус простого герпесу (ВПГ) - один з найбільш поширених патогенів людини в усьому світі. ВПГ першого типу (ВПГ-1) в основному передається при оральному контакті й викликає герпес на губах і в роті, в той час, як ВПГ другого типу передається статевим шляхом і викликає генітальний герпес. Обидва типи вірусу здатні викликати довічну інфекцію й іноді здатні викликати і важкі захворювання, наприклад, енцефаліт. Ряд досліджень показали, що внутрішньоутробні інфекції ВПГ-1 пов'язані з ризиком порушень розвитку центральної нервової системи плода, що призводить до довгострокових неврологічних наслідків, включаючи когнітивну дисфункцію, нездатність до навчання і деменцію у дорослих. Однак патогенетичні ланки цього процесу залишаються неясними.

Сучасне розуміння того, як інфекція ВПГ-1 впливає на мозок плода, значною мірою відомо по тваринних моделях. Однак людський мозок містить набагато більше нервових і гліальних клітин, які формують складні морфологічні й функціональні зв'язки. Через цю складність повноцінно перенести результати з тваринних моделей на людину не можна. Тому група вчених з Уханського університету під керівництвом Хаовень Цяо (Haowen Qiao) вивчила патогенну дію вірусу простого герпесу першого типу на нервових клітинах різного ступеня диференціювання і тривимірних органелах головного мозку, які були максимально наближені морфологічно і функціонально до головного мозку плода, що розвивається.

Щоб зрозуміти, які клітини вражає ВПГ-1, вчені спробували заразити вірусом плюрипотентні стовбурові клітини, нервові стовбурні клітини й зрілі нейрони різною кількістю вірусних частинок. Через вісім днів при кількісному визначенні рівня інфікування клітин (за допомогою імунофлуоресцентного фарбування антитіл проти антигенів ВПГ-1 на оболонці клітини) з'ясувалося, що найбільш вразливими до ВПГ-1 виявилися нервові стовбурні клітини, причому чим більше була концентрація вірусу, тим сильніше інфікована клітина.

Плюрипотентні стовбурові клітини (hiPSCs), нервові стовбурні клітини (NSC) і нейрони через 24 години після зараженням ВПГ-1. Зелений колір — імунофлуоресцентне фарбування білка оболонки ВПГ-1. Haowen Qiao et al./PLOS Pathogens, 2020

Інфікування різних видів клітин. Фото: Haowen Qiao et al./PLOS Pathogens, 2020

Вченим вдалося на органоїдних моделях головного мозку людини показати, що інфекція ВПГ-1 призводить до порушення диференціювання нервових клітин, порушення регуляції нейрогенезу і дисрегуляції коркового шару і регіоналізації мозку у плода. Крім того, інфекція ВПГ-1 сприяла аномальній проліферації й активації мікроглії. Це дослідження відкриває нові можливості, по-перше, для імітації патології розвитку мозку плода при ВПГ-інфекції, а по-друге, розширює картину патогенезу ушкодження центральної нервової системи при внутрішньоутробній інфекції ВПГ-1.

Comments   

загрузка...