Исследование Массачусетской больницы общего профиля (MGH) обнаружило механизм, с помощью которого бета-амилоид (А-бета) – белок, депонированный в бляшках в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, – защищает от воздействия вирусов герпеса, обычно обнаруживаемых в головном мозге. Наряду с другим исследованием, опубликованным в том же выпуске Neuron от 11 июля, которое обнаружило повышенные уровни трех типов вирусов герпеса в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, результаты команды MGH подтверждают потенциальную роль вирусной инфекции в ускорении отложения A-бета. и прогрессирование Альцгеймера.
"Было проведено множество эпидемиологических исследований, предполагающих, что люди с герпетической инфекцией подвержены более высокому риску болезни Альцгеймера, наряду с последними выводами Медицинской школы Икана в Mt. Синай, которые публикуются вместе с нашим исследованием," говорит Рудольф Танци, доктор философии.D., директор отдела генетики и исследований старения в Mass General Institute for Neurodegenerative Disease (MIND) и соавтор статьи Neuron. "Наши результаты показывают простой и прямой механизм, с помощью которого герпетическая инфекция запускает отложение амилоида в головном мозге в качестве защитной реакции в головном мозге. Таким образом, мы объединили гипотезу инфекции и гипотезу амилоида в одну «гипотезу противомикробного ответа» болезни Альцгеймера."
Предыдущие исследования под руководством Танци и соавтора-корреспондента Роберта Мойра, доктора философии.D., также из MIND Genetics and Aging Research Unit, обнаружили доказательства, указывающие на то, что A-beta – долгое время считавшаяся бесполезной "метаболический мусор – антимикробный белок врожденной иммунной системы организма, способный защищать модели на животных и культивируемые клетки мозга человека от опасных инфекций. Учитывая, что инфекция мозга, вызванная вирусом простого герпеса – вирусом, вызывающим герпес, – увеличивается с возрастом, что приводит к почти повсеместному присутствию этого и других штаммов герпеса в мозге к взрослому возрасту, команда MGH решила выяснить, действительно ли A-бета может защитить от герпетической инфекции и, если да, то механизм, с помощью которого такая защита осуществляется.
После первого обнаружения, что трансгенные мыши, сконструированные для экспрессии человеческого А-бета, выживают значительно дольше после инъекций простого герпеса в их мозг, чем нетрансгенные мыши, исследователи обнаружили, что А-бета ингибирует инфицирование культивируемых клеток человеческого мозга простым герпесом и двумя другими герпесами. штаммы, связываясь с белками на вирусных мембранах и собираясь в фибриллы, которые захватывают вирус и предотвращают его проникновение в клетки. Дальнейшие эксперименты с трансгенными мышами показали, что введение простого герпеса в мозг 5-6-недельных животных вызывает быстрое развитие бляшек А-бета, которые обычно появляются только в возрасте 10-12 недель.
"Наши результаты показывают, что захват вирусов герпеса амилоидом обеспечивает немедленную и эффективную защиту от инфекции," говорит Мойр. "Но возможно, что хроническая инфекция патогенами, такими как герпес, которые остаются на протяжении всей жизни, может привести к устойчивой и разрушительной активации амилоидного иммунного ответа, вызывая воспаление мозга, которое запускает каскад патологий, ведущих к возникновению болезни Альцгеймера. Ключевым моментом является то, что болезнь Альцгеймера вызывает не прямое уничтожение клеток мозга герпесом, а иммунный ответ на вирус, который приводит к нейровоспалению, поражающему мозг."
Он продолжает, "Наши данные и Mt. Результаты, полученные на Синае, предполагают, что модель противомикробной защиты, использующая как противогерпетические, так и противоамилоидные препараты, может быть эффективной против ранней болезни Альцгеймера. Позже, когда началось нейровоспаление, больший эффект может принести нацеливание на воспалительные молекулы. Однако остается неясным, является ли инфекция первопричиной заболевания. В конце концов, болезнь Альцгеймера – очень неоднородное заболевание, поэтому в ее развитии могут быть задействованы несколько факторов.
Танзи говорит, "В настоящее время мы проводим то, что мы называем «Проект микробиома мозга», чтобы охарактеризовать популяцию микробов, обычно обнаруживаемых в головном мозге. Раньше мозг считался стерильным, но оказалось, что в нем постоянно обитает популяция микробов, некоторые из которых могут быть необходимы для нормального здоровья мозга. Наши предварительные результаты показывают, что микробиом мозга серьезно нарушен при болезни Альцгеймера и что плохие игроки, в том числе вирусы герпеса, похоже, пользуются ситуацией, создавая проблемы для пациента. Мы изучаем, соответствует ли патогенез болезни Альцгеймера моделям нарушенного микробиома, наблюдаемым при таких состояниях, как воспалительное заболевание кишечника, и полученные на сегодняшний день данные являются одновременно удивительными и увлекательными."