Virus 'identitetsændring' kan spille en rolle i Alzheimers
Ifølge nyere forskning in vitro og hos mus får vira, der kommer i kontakt med biologiske væsker, et proteinbelægning, der gør dem mere smitsomme. Desuden ser det ud til, at nogle vira, der 'ændrer identitet' på denne måde, kan fremme neurodegenerative tilstande, såsom Alzheimers.
Virus er mærkelige, fascinerende stoffer, ikke mindst fordi forskere stadig har svært ved at sige, om de kvalificerer sig som levende organismer eller ej.
For at replikere skal vira inficere en vært - så i et levende biologisk miljø er vira også "levende" og interagerer med cellerne i den vært, de inficerer og formerer sig.
Samtidig er vira alene, uden for en inficeret vært, mere "døde" end "levende", da de er en protein "pakke", der indeholder specifikt genetisk materiale.
Selvom det ikke klart er "dødt" eller "levende", kan vira udnytte visse biologiske mekanismer for at bevare deres integritet og være mere tilbøjelige til at replikere.
I en ny undersøgelse, der brugte både humane biologiske prøver og mus, har forskere fra Stockholms universitet og Karolinska Institutet i Solna, Sverige, set på et sådant fænomen, der gør det muligt for vira at blive mere smitsomme, nemlig dannelsen af en “proteinkorona. ”
Virus bliver mere smitsom og farlig
I deres studieoplæg - som vises i Naturkommunikation - forfatterne forklarer, at "[det] udtryk" protein corona "refererer til laget af proteiner, der klæber til overfladerne af nanostrukturer, når de støder på biologiske væsker."
På samme måde som nanopartikler, når vira kommer i kontakt med biologiske væsker, såsom blod eller lungevæske, "samler" de proteiner op og danner en "belægning", der beskytter dem og dermed hjælper dem med at blive mere skadelige.
”Forestil dig en tennisbold, der falder ned i en skål mælk og korn,” siger studieforfatter Kariem Ezzat. ”Kuglen er straks dækket af de klæbrige partikler i blandingen, og de forbliver på kuglen, når du tager den ud af skålen.”
”Det samme sker, når en virus kommer i kontakt med blod eller lungevæsker, der indeholder tusindvis af proteiner,” forklarer Ezzat. "Mange af disse proteiner holder straks fast på den virale overflade og danner en såkaldt proteinkorona."
Til at begynde med så forskerne på, hvordan erhvervelse af en proteinkorona påvirkede respiratorisk syncytialvirus (RSV), en almindelig virus, der forårsager akutte luftvejsinfektioner, især hos børn.
Ezzat bemærker, at hans og hans kollegers analyse afslørede, at "[t] proteinkoronasignaturen af RSV i blodet er meget forskellig fra den i lungevæsker."
”Det er også forskelligt mellem mennesker og andre arter, såsom rhesus macaque aber, som også kan inficeres med RSV,” tilføjer han.
”Virussen forbliver uændret på det genetiske niveau. Det erhverver bare forskellige identiteter ved at akkumulere forskellige proteinkoronaer på overfladen, afhængigt af dets miljø. Dette gør det muligt for virussen at bruge ekstracellulære værtsfaktorer til dens fordel, og vi har vist, at mange af disse forskellige koronaer gør RSV mere smitsom, ”uddyber Ezzat.
Gå videre, så forskerne, at infektion af mus med RSV eller herpes simplex-virus type 1 (HSV-1) havde en anden effekt - viraerne kunne binde til amyloidproteiner, typen af proteiner, der danner toksiske plaques i hjernen hos mennesker med Alzheimers og andre former for demens.
Mere specifikt kan HSV-1 binde til opløselige amyloidproteiner og lette deres udvikling til "tråde", som derefter kan danne sammenfiltringer og plaques.
Og da forskerne inficerede hjernen på musemodeller, der var "primet" for Alzheimers sygdom med HSV-1, fandt de, at musene udviklede den neurodegenerative tilstand inden for 48 timer efter eksponering.
Uden HSV-1 forklarer efterforskerne, at de eksperimentelle mus typisk ville tage måneder at udvikle Alzheimers sygdom.
Ifølge forfatterne af denne undersøgelse kunne de nuværende fund faktisk hjælpe forskere med at få bedre vacciner til at modvirke sådanne potente vira samt give yderligere indsigt i de faktorer, der påvirker udviklingen af neurodegenerative tilstande.
"De nye mekanismer, der er beskrevet i vores papir, kan ikke kun have indflydelse på forståelsen af nye faktorer, der bestemmer, hvor smitsom en virus er, men også på at udvikle nye måder at designe vacciner på," siger Ezzat.
"Desuden tilføjer beskrivelsen af en fysisk mekanisme, der forbinder virale og amyloide årsager til sygdom, den stigende forskningsinteresse i mikrobernes rolle i neurodegenerative lidelser, såsom Alzheimers sygdom, og åbner nye muligheder for behandlinger."
Kariem Ezzat
