Исследование показывает связь между распространенными вирусами и возникновением болезни Альцгеймера

Перевод от Технологий Долголетия

Болезнь Альцгеймера может начаться почти незаметно, часто маскируясь в первые месяцы или годы под забывчивость, которая часто встречается в пожилом возрасте. Что вызывает это заболевание, остается в значительной степени загадкой.

Но исследователи из Университета Тафтса и Оксфордского университета, используя трехмерную модель культуры тканей человека, имитирующую мозг, показали, что вирус ветряной оспы (VZV), который обычно вызывает ветряную оспу и опоясывающий лишай, может активировать другой распространенный вирус простого герпеса (ВПГ), чтобы запустить ранние стадии от болезни Альцгеймера.

Обычно ВПГ-1 – один из основных вариантов вируса — находится в состоянии покоя в нейронах головного мозга, но когда он активируется, это приводит к накоплению тау- и бета-амилоидных белков и потере функции нейронов — характерные признаки, обнаруженные у пациентов с болезнью Альцгеймера.

«Наши результаты предполагают один из путей развития болезни Альцгеймера, вызванный инфекцией VZV, которая создает воспалительные триггеры, которые пробуждают ВПГ в головном мозге. Хотя мы продемонстрировали связь между VZV и активацией HSV-1, вполне возможно, что другие воспалительные процессы в головном мозге также могут пробудить HSV-1 и привести к болезни Альцгеймера».

Дана Кэрнс, GB S 12, научный сотрудник, Отдел биомедицинской инженерии

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Alzheimer’s Disease.

Затаившиеся вирусы


«Мы проанализировали множество подтвержденных доказательств того, что ВПГ связан с повышенным риском развития болезни Альцгеймера у пациентов», — сказал Дэвид Каплан, профессор инженерного дела семьи Стерн и заведующий кафедрой биомедицинской инженерии Инженерной школы Тафтса. Одной из первых выдвинула гипотезу о связи между вирусом герпеса и болезнью Альцгеймера Рут Ицхаки из Оксфордского университета, которая сотрудничала с лабораторией Каплана в этом исследовании.

«Мы знаем, что существует корреляция между ВПГ-1 и болезнью Альцгеймера, и некоторые предполагают участие VZV, но чего мы не знали, так это последовательности событий, которые создают вирусы, чтобы запустить болезнь», — сказал он. «Мы думаем, что теперь у нас есть доказательства этих событий».

По данным Всемирной организации здравоохранения, по оценкам, 3,7 миллиарда человек в возрасте до 50 лет были инфицированы ВПГ-1 — вирусом, вызывающим оральный герпес. В большинстве случаев она протекает бессимптомно, дремля внутри нервных клеток.

При активации он может вызвать воспаление нервов и кожи, вызывая болезненные открытые язвы и волдыри. У большинства носителей — а это, по данным CDC, каждый второй американец — симптомы будут от очень легких до полного отсутствия, прежде чем вирус перейдет в спящий режим.

Вирус ветряной оспы также чрезвычайно распространен: около 95 процентов людей были инфицированы в возрасте до 20 лет. Многие из этих случаев проявляются как ветряная оспа. VZV, который является формой вируса герпеса, также может оставаться в организме, попадая в нервные клетки, а затем переходя в состояние покоя.

Позже в жизни VZV может быть реактивирован, вызывая опоясывающий лишай, заболевание, характеризующееся волдырями и узелками на коже, которые формируются в виде полос и могут быть очень болезненными, длящимися неделями или даже месяцами. У каждого третьего человека в конечном итоге в течение жизни разовьется опоясывающий лишай.

Связь между ВПГ-1 и болезнью Альцгеймера возникает только тогда, когда ВПГ-1 был реактивирован, вызывая язвы, волдыри и другие болезненные воспалительные состояния.

Как спящие вирусы могут проснуться


Чтобы лучше понять причинно-следственную связь между вирусами и болезнью Альцгеймера, исследователи из Тафтса воссоздали среду, похожую на мозг, в маленьких губках в форме пончика шириной 6 миллиметров, изготовленных из белка шелка и коллагена.

Они заселили губки нервными стволовыми клетками, которые растут и становятся функциональными нейронами, способными передавать сигналы друг другу по сети, точно так же, как это происходит в мозге. Некоторые из стволовых клеток также образуют глиальные клетки, которые обычно находятся в головном мозге и помогают поддерживать жизнь и функционирование нейронов.

Исследователи обнаружили, что нейроны, выращенные в ткани мозга, могут быть инфицированы VZV, но это само по себе не привело к образованию характерных для болезни Альцгеймера белков тау и бета-амилоида — компонентов запутанного беспорядка волокон и бляшек, которые образуются в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера — и что нейроны продолжали нормально функционировать.

Однако, если нейроны уже содержали покоящийся ВПГ-1, воздействие VZV привело к реактивации ВПГ и резкому увеличению тау- и бета-амилоидных белков, и сигналы нейронов начинают замедляться.

«Это один-два удара двух вирусов, которые очень распространены и обычно безвредны, но лабораторные исследования показывают, что если новое воздействие VZV пробудит дремлющий ВПГ-1, они могут вызвать проблемы», — сказал Кэрнс.

«Все еще возможно, что другие инфекции и другие причинно-следственные связи могут привести к болезни Альцгеймера, а такие факторы риска, как травма головы, ожирение или употребление алкоголя, предполагают, что они могут пересекаться при повторном появлении ВПГ в мозге», — добавила она.

Исследователи заметили, что образцы, инфицированные VZV, начали вырабатывать более высокий уровень цитокинов — белков, которые часто участвуют в запуске воспалительной реакции. Каплан отметил, что известно, что во многих клинических случаях VZV вызывает воспаление в головном мозге, что, возможно, может привести к активации дремлющего ВПГ и усилению воспаления.

Повторяющиеся циклы активации ВПГ-1 могут привести к усилению воспаления в головном мозге, образованию бляшек и накоплению нейронных и когнитивных повреждений.

Было также показано, что вакцина против VZV — для профилактики ветряной оспы и опоясывающего лишая — значительно снижает риск развития деменции. Вполне возможно, что вакцина помогает остановить цикл вирусной реактивации, воспаления и повреждения нейронов.

Исследователи также отметили долгосрочные неврологические последствия, которые некоторые пациенты с COVID испытали от вируса SARS-CoV-2, особенно среди пожилых людей, и что как VZV, так и HSV-1 могут быть реактивированы после заражения COVID. По их словам, в этих случаях было бы целесообразно следить за возможными последующими когнитивными эффектами и нейродегенерацией.

Перевёл: Никита Павловский

Источник: https://www.news-medical.net/news/20220729/Study-shows-the-link-between-common-viruses-and-onset-of-Alzheimere28099s-disease.aspx