Η «αλλαγή ταυτότητας» του ιού μπορεί να παίζει ρόλο στο Αλτσχάιμερ
Σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα in vitro και σε ποντίκια, ιοί που έρχονται σε επαφή με βιολογικά υγρά αποκτούν επικάλυψη πρωτεΐνης που τα καθιστά πιο μολυσματικά. Επιπλέον, φαίνεται ότι ορισμένοι ιοί που «αλλάζουν ταυτότητα» με αυτόν τον τρόπο μπορούν να προάγουν νευροεκφυλιστικές καταστάσεις, όπως το Αλτσχάιμερ.
Οι ιοί είναι παράξενοι, συναρπαστικοί παράγοντες, κυρίως επειδή οι επιστήμονες εξακολουθούν να δυσκολεύονται να πουν αν θεωρούνται ως ζωντανοί οργανισμοί ή όχι.
Για αναπαραγωγή, οι ιοί πρέπει να μολύνουν έναν ξενιστή - έτσι σε ένα ζωντανό βιολογικό περιβάλλον, οι ιοί είναι επίσης «ζωντανοί», αλληλεπιδρούν με τα κύτταρα του ξενιστή που μολύνουν και πολλαπλασιάζονται.
Ταυτόχρονα, μόνοι τους, έξω από έναν μολυσμένο ξενιστή, οι ιοί είναι πιο «νεκροί» παρά «ζωντανοί», δεδομένου ότι είναι ένα «πακέτο» πρωτεΐνης, που περιέχει συγκεκριμένο γενετικό υλικό.
Αν και δεν είναι σαφώς «νεκροί» ή «ζωντανοί», οι ιοί μπορούν να εκμεταλλευτούν ορισμένους βιολογικούς μηχανισμούς για να διατηρήσουν την ακεραιότητά τους και να είναι πιο πιθανό να αναπαραχθούν.
Σε μια νέα μελέτη που χρησιμοποίησε τόσο ανθρώπινα βιολογικά δείγματα όσο και ποντίκια, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης και το Karolinska Institutet στη Σόλνα της Σουηδίας, εξέτασαν ένα τέτοιο φαινόμενο που επιτρέπει στους ιούς να γίνουν πιο μολυσματικοί, δηλαδή ο σχηματισμός μιας «πρωτεΐνης κορώνας. "
Οι ιοί γίνονται πιο μολυσματικοί και επικίνδυνοι
Στο έγγραφο μελέτης τους - το οποίο εμφανίζεται στο Επικοινωνία φύσης - οι συγγραφείς εξηγούν ότι "[t] ο όρος" πρωτεΐνη κορώνα "αναφέρεται στο στρώμα πρωτεϊνών που προσκολλούνται στις επιφάνειες των νανοδομών όταν συναντούν βιολογικά υγρά."
Ομοίως με τα νανοσωματίδια, όταν οι ιοί έρχονται σε επαφή με βιολογικά υγρά, όπως αίμα ή πνευμονικό υγρό, «παίρνουν» πρωτεΐνες, σχηματίζοντας μια «επικάλυψη» που τις προστατεύει και, επομένως, τις βοηθά να γίνουν πιο επιβλαβείς.
«Φανταστείτε μια μπάλα τένις να πέφτει σε ένα μπολ γάλα και δημητριακά», λέει ο συγγραφέας της μελέτης, Kariem Ezzat. "Η μπάλα καλύπτεται αμέσως από τα κολλώδη σωματίδια στο μείγμα και παραμένουν στην μπάλα όταν την βγάζεις από το μπολ."
«Το ίδιο συμβαίνει όταν ένας ιός έρχεται σε επαφή με αίμα ή πνευμονικά υγρά που περιέχουν χιλιάδες πρωτεΐνες», εξηγεί ο Ezzat. «Πολλές από αυτές τις πρωτεΐνες κολλούν αμέσως στην ιική επιφάνεια, σχηματίζοντας τη λεγόμενη κορώνα πρωτεΐνης.»
Αρχικά, οι ερευνητές εξέτασαν πώς η απόκτηση μιας κορώνας πρωτεΐνης επηρέασε τον αναπνευστικό συγκυτικό ιό (RSV), έναν κοινό ιό που προκαλεί οξείες αναπνευστικές λοιμώξεις, ειδικά στα παιδιά.
Ο Ezzat σημειώνει ότι η ανάλυση του και των συναδέλφων του αποκάλυψε ότι «[η] υπογραφή πρωτεΐνης κορώνας του RSV στο αίμα είναι πολύ διαφορετική από εκείνη στα υγρά των πνευμόνων».
«Είναι επίσης διαφορετικό μεταξύ ανθρώπων και άλλων ειδών, όπως πιθήκων μακάκος rhesus, που μπορούν επίσης να μολυνθούν με RSV», προσθέτει.
«Ο ιός παραμένει αμετάβλητος στο γενετικό επίπεδο. Απλώς αποκτά διαφορετικές ταυτότητες συγκεντρώνοντας διαφορετικές κορώνες πρωτεΐνης στην επιφάνειά της, ανάλογα με το περιβάλλον της. Αυτό επιτρέπει στον ιό να χρησιμοποιεί εξωκυτταρικούς παράγοντες ξενιστή προς όφελός του και έχουμε δείξει ότι πολλά από αυτά τα διαφορετικά στεφανιαία κάνουν το RSV πιο μολυσματικό », εξηγεί ο Ezzat.
Προχωρώντας περαιτέρω, οι ερευνητές είδαν ότι η μόλυνση των ποντικών με RSV ή τον ιό του απλού έρπητα τύπου 1 (HSV-1) είχε ένα άλλο αποτέλεσμα - οι ιοί θα μπορούσαν να συνδεθούν με αμυλοειδείς πρωτεΐνες, τον τύπο των πρωτεϊνών που σχηματίζουν τοξικές πλάκες στον εγκέφαλο των ατόμων με Αλτσχάιμερ και άλλες μορφές άνοιας.
Πιο συγκεκριμένα, ο HSV-1 μπορεί να συνδεθεί με διαλυτές αμυλοειδείς πρωτεΐνες και να διευκολύνει την ανάπτυξή τους σε «νήματα» που μπορούν στη συνέχεια να σχηματίσουν μπερδέματα και πλάκες.
Και όταν οι ερευνητές μολύνουν τους εγκεφάλους των μοντέλων ποντικιών που «έχουν προετοιμαστεί» για τη νόσο του Αλτσχάιμερ με τον HSV-1, διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια ανέπτυξαν την νευροεκφυλιστική κατάσταση εντός 48 ωρών από την έκθεση.
Χωρίς HSV-1, εξηγούν οι ερευνητές, τα πειραματικά ποντίκια χρειάζονται συνήθως μήνες για να αναπτύξουν τη νόσο του Alzheimer.
Ωστόσο, σύμφωνα με τους συγγραφείς αυτής της μελέτης, τα τρέχοντα ευρήματα θα μπορούσαν πραγματικά να βοηθήσουν τους επιστήμονες να βρουν καλύτερα εμβόλια για την αντιμετώπιση τέτοιων ισχυρών ιών, καθώς και να προσφέρουν περαιτέρω πληροφορίες σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών καταστάσεων.
«Οι νέοι μηχανισμοί που περιγράφονται στην εργασία μας μπορούν να έχουν αντίκτυπο όχι μόνο στην κατανόηση νέων παραγόντων που καθορίζουν πόσο μολυσματικός είναι ένας ιός, αλλά και στην επινόηση νέων τρόπων σχεδιασμού εμβολίων», λέει ο Ezzat.
"Επιπλέον, η περιγραφή ενός φυσικού μηχανισμού που συνδέει τις ιογενείς και αμυλοειδείς αιτίες της νόσου προσθέτει βάρος στο αυξανόμενο ερευνητικό ενδιαφέρον για το ρόλο των μικροβίων σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές, όπως η νόσος του Alzheimer, και ανοίγει νέους δρόμους για θεραπείες."
Kariem Ezzat
