Причиною деменції Альцгеймера може бути простий вірус герпесу – патоген, що викликає запалення на губах. Нові докази цього надає експеримент на людських тканинах мозку. Коли їх інфікували вірусом герпесу, то в тканинах виникли амілоїдні бляшки, мозкові клітини відмирали, а нейромедіатор, типовий для Альцгеймера, утворювався посилено, повідомили науковці в журналі «Science Advances».
Флюоресцентні знімки заражених мозкових тканин: червоні – амілоїдні бляшки, зелені – заражені герпесом клітини, голубі – вже відмерлі нейрони. Зображення: Dana Cairns/ Tufts University.
Альцгеймер – одне з найпоширеніших нейродегенеративних захворювань у світі, але причин цієї деменції поки що не знають. Є деякі генетично зумовлені форми Альцгеймера, але 95 % пацієнтів хворіє на так звану спорадичну форму, а що її викликає, досі невідомо. Лікарі підозрювали різні зовнішні чинники, зокрема частинки пилу, алюміній та інші шкідливі для середовища речовини, а також патогени, які викликають періодонтит, і певні віруси.
Все ж один патоген привернув особливу увагу – вірус простого герпесу (Herpes simplex). Після інфікування цей вірус залишається в організмі на все життя та гніздиться у тонких нервових закінченнях шкіри та нервових волокнах, що від них відходять. Якщо патоген активується, на губах виникає типова висипка. В рідкісних випадках герпес проникає в мозок – тоді розвивається енцефаліт.
Водночас кілька досліджень вказують на те, що існує зв'язок між вірусом герпесу й Альцгеймером. Так, в пацієнтів з Альцгеймером виявляли високу щільність цього вірусу в амілоїдних бляшках, а в Тайвані науковці в межах епідеміологічного дослідження з’ясували: інфікування герпесом суттєво підвищує ризик пізніше захворіти на Альцгеймера. Чи існував причинно-наслідковий зв'язок, залишалося неясно.
Це вияснила Дана Кернс (Dana Cairns) з Університету Тафтса, що в Массачусетсі, та її команда. Для свого дослідження науковці виростили дво- й тривимірні культури тканини людського мозку з нервових стовбурових клітин. У 3D-культурах клітини росли на кругоподібному каркасі з шовкового протеїну й утворювали шари, подібні на ті, з яких складається сіра й біла речовина дорослого мозку.
Ці культури тканин науковці інфікували вірусом простого герпесу та спостерігали, що буде далі. «Результати нас здивували, – сказав колега Кернс Девід Каплан (David Kaplan) – Лише через три дні після інфікування в тканинах утворилися великі щільні бляшки бета-амілоїду, а фермент, що сприяє утворенню цих бляшок, вироблявся посилено».
Спеціальне фарбування тканин виявило, що накопичувався й типовий для Альцгейменра білок МАРТ. Крім того, напад вірусу змінив генетичну активність нейронів. Науковці помітили, що 40 генів, пов’язані з хворобою Альцгеймера, демонстрували надмірну активність.
Все це мало фатальні наслідки для мозкових клітин. Через тиждень після зараження в тканинних моделях видно було широкі ділянки вимерлих мозкових клітин, повідомили науковці. «Ми помітили втрату нейронів і, крім того, запалення тканини та пригнічену комунікацію між мозковими тканинами – все те, що спостерігаємо у хворих на Альцгеймера пацієнтів», – повідомив Каплан.
На думку Кернс та її команди, ці результати означають: існує причинний зв'язок між потраплянням герпесу в мозок і розвитком хвороби Альцгеймера. «Це перші дослідження, що демонструють стільки фізіологічно релевантних ознак недуги в одній модельній системі, – сказали вчені. – Наша тривимірна модель мозкової тканини доводить, що лише вірусу герпесу достатньо, щоб спровокувати типові для Альцгеймера ознаки».
Це підтвердив другий експеримент. У ньому науковці лікували інфіковані тканини валацикловіром – ліками, які часто використовують проти герпесу. «Ми хотіли знати, чи дія антивірусних засобів зменшить й ознаки, що нагадують хворобу Альцгеймера», – пояснила Кернс.
І з’ясувалося: нервові тканини, які зразу після інфікування герпесом отримали дозу валацикловіру, не продукували амілоїдних бляшок взагалі, а типовий для Альцгеймера фермент та нейромедіатор залишалися в нормі. У тканинах, що лише через день після зараження отримали ліки, патогенні зміни принаймні зменшилися (порівняно з контрольною групою).
«Це означає, що такий вид фармацевтичного втручання може бути корисним і для запобігання чи лікування пацієнтів, хворих на Альцгеймера», – сказали Кернс та її колеги. Наступні дослідження мають детальніше вивчити виявлений взаємозв’язок.
Nadja Podbregar
Herpes-Viren als Alzheimer-Auslöser?
Tufts University, 7/05/2020
Зреферувала С.К.
08.05.2020