Infekcje wirusowe mogą prowadzić do chorób neurodegeneracyjnych

Niektóre infekcje wirusowe mogą prawdopodobnie przyczynić się do rozwoju chorób neurodegeneracyjnych, w tym choroby Alzheimera, choroby Parkinsona czy choroby Creutzfelda-Jakoba – donoszą naukowcy. Do takiego wniosku doszli na podstawie eksperymentów, w których udowodniono, że cząsteczki wirusów pomagają rozprzestrzeniać się nieprawidłowo pofałdowanym białkom, charakterystycznym dla chorób mózgu.

Eksperymenty przeprowadzili naukowcy z DZNE (Niemieckiego Centrum Chorób Neurodegeneracyjnych) – ośrodka badawczego skupiającego się na wszystkich aspektach chorób neurodegeneracyjnych, w tym takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona czy stwardnienie zanikowe boczne. Pracujący tam badacze opracowują nowe metody zapobiegania tym chorobom, a także ich leczenia.

Badacze przyjrzeli się tzw. agregatom nieprawidłowo sfałdowanych białek – czyli ich skupiskom - które występują w chorobach neurodegeneracyjnych mózgu. Białka te potrafią przenosić się między komórkami, w rezultacie czego choroba postępuje. Mimo, że dokładne mechanizmy tego zjawiska są nieznane, to jednak – zdaniem naukowców z Niemiec – by do niego doszło, potrzebny jest albo bezpośredni kontakt z komórką, abo interakcja receptora z tzw. ligandem, czyli cząsteczką, do której ten receptor może się przyczepić.

Opierając się na tym założeniu zespół badaczy przeprowadził wiele eksperymentów z różnymi kulturami komórkowymi, badając międzykomórkowy transfer cząsteczek, w tym prionów, a także białek tau, występujących w podobnej formie w chorobie Alzheimera.

Następnie naśladując mechanizmy zachodzące w trakcie infekcji wirusowej skłonili komórki do produkcji białek wirusowych. Jako główne przykłady infekcji wybrano białko SARS-CoV-2 pochodzące z koronawirusa oraz glikoproteinę wirusa pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej VSV-G, która występuje w patogenie zakażającym zwierzęta.

Na podstawie obserwacji wykazali, że białka wirusowe zwiększały rozprzestrzenianie się agregatów nieprawidłowo sfałdowanych białek między komórkami, zaś ligandy wirusowe pośredniczyły w ich umieszczaniu w zdrowych komórkach – tworzyły tam nowe, nieprawidłowo sfałdowane białka. Jak wyjaśniła kierująca eksperymentem prof. Ina Vorberg, ligandy wirusowe działają jak klucze, odblokowujące komórki i pozwalające na wtargnięcie do nich obcego elementu.

„Z pewnością nasze modele komórkowe nie odtwarzają wielu aspektów mózgu z jego bardzo wyspecjalizowanymi typami komórek.Jednak niezależnie od badanego typu komórki wytwarzającej patologiczne agregaty, obecność ligandów wirusowych wyraźnie zwiększała rozprzestrzenianie się nieprawidłowo sfałdowanych białek do innych komórek.Nasze dane sugerują, że oddziaływania wirusowe ligand-receptor mogą w zasadzie wpływać na przenoszenie patologicznych białek. To nowe odkrycie” - podsumowała badaczka.

Ekspertka wyjaśniła: „Mózgi pacjentów cierpiących na choroby neurodegeneracyjne czasami zawierają pewne wirusy. Podejrzewa się, że powodują one stany zapalne lub mają działanie toksyczne, przyspieszając w ten sposób neurodegenerację. Jednak białka wirusowe mogą również działać inaczej: mogą zwiększać międzykomórkowe rozprzestrzenianie się agregatów białkowych, już obecnych w przebiegu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera”

Katarzyna Hubicz