В "первом в своем роде" исследовании исследователи также обнаружили потенциальную прямую связь между нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (БАС), глаукома и вирус герпеса. Дипак Шукла, Марион Х. Шенк эсквайр.
Профессор офтальмологии по исследованию старения глаз и заместитель председателя по исследованиям в UIC.
Исследовательская статья Шуклы «OPTN является внутренним фактором ограничения хозяина против нейроинвазивной инфекции HSV-1» была недавно опубликована в журнале Nature Communications.
Исследователи стремились выяснить, почему ВПГ-1 может стать фатальным для людей с ослабленным иммунитетом, но не для здоровых людей. Вирусы герпеса естественным образом поражают центральную нервную систему и могут вызывать дегенеративные заболевания головного мозга и глаз, а также энцефалит. Однако у большинства людей вирус подавляется во время первичной инфекции, прежде чем он сможет значительно повредить центральную нервную систему.
Новое исследование показывает, почему подавляется ВПГ-1: OPTN, консервативный рецептор аутофагии, избирательно нацеливает белки ВПГ-1 на деградацию за счет аутофагии, объяснил Теджабирам Ядавалли, соавтор исследования и приглашенный научный сотрудник отдела офтальмологии и визуализации UIC. наука.
«OPTN останавливает рост вируса и останавливает его за счет аутофагии – захвата вирусных частиц внутри крошечных пузырьков, называемых аутофагосомами. Аутофагия очень избирательна. Это имеет значение и для других вирусов ", – сказал Шукла.
Исследователи полагают, что результаты этого исследования будут применимы ко всем восьми различным вирусам герпеса человека.
Для исследования мышей с удаленными генами OPTN были инфицированы глазным HSV-1. Рост вируса был намного выше в мозгу животных без OPTN, убивая локальные нейроны и в конечном итоге приводя к гибели животных. Это показывает, что при отсутствии OPTN происходит более быстрое вырождение нейронов. Планируются дополнительные исследования для изучения естественных мутаций в OPTN, таких как те, о которых сообщалось у пациентов с глаукомой и БАС, и того, как они могут повлиять на здоровье нейронов и инфекцию ВПГ-1, пояснил Шукла.
«Там, где вы мутировали OPTN плюс герпес, у вас есть рецепт, который приведет к катастрофе с точки зрения нейродегенерации», – сказал Шукла.
«Исследование также показывает нарушение иммунного ответа при дефиците OPTN. OPTN необходим, чтобы сигнализировать о притоке правильных иммунных клеток в очаг инфекции. Когда у вас его нет, у вас есть проблемы », – сказал Чандрашекхар Патил, также соавтор исследования и приглашенный научный сотрудник отдела офтальмологии и визуализации UIC.
Некоторые из этих проблем могут включать нейродегенеративные расстройства, которые, по мнению исследователей, могут показать дальнейшие исследования.
«Мы думаем, что у нас будут данные, чтобы показать, что другие вирусы, такие как саркома Эпштейна-Барра, саркома Капоши, ветряная оспа-опоясывающий лишай, будут разделять этот механизм, потому что они разделяют гомологичные белки», – сказал Шукла.
Поскольку вирус герпеса навсегда остается в нейронах, есть предположения, что он связан с нейродегенеративными заболеваниями. По словам доктора доктора наук, иммунная система требует воспаления, чтобы постоянно бороться с вирусом, и нейроны имеют определенную степень повреждения из-за этого постоянного иммунного ответа.
Тибор Валий-Надь, профессор патологии, директор невропатологии UIC и научный сотрудник по исследованию.
Исследование также показало, что животные без OPTN и инфицированные HSV-1 через 30 дней утратили способность распознавать предметы.
Шукла сказал, что это может быть признаком того, что наличие ВПГ-1 вместе с мутацией OPTN может ускорить повреждение нейронов, что приведет к когнитивным нарушениям.
«Частью наших трансляционных исследований может быть то, как мы можем исправить проблемы с OPTN, чтобы у нас не было проблем с нейродегенерацией», – сказал Шукла.
Дополнительными авторами являются Джошуа Эймс, Рахул Сурьяванши, Джеймс Хопкинс, Александр Агелидис, Чандрашекхар Патил и Брайан Фредерикс, все из UIC, и Генри Ценг из Медицинского центра Университета Дьюка.
Это исследование было поддержано грантами Национальных институтов здоровья и Национального института глаз (K08-EY021520-02, RO1 EY029426, P30 EY001792 и RO1 EY024710), а также неограниченными фондами премии Butner Pioneer Award, Duke Health Scholars and Research to Preventness.