Science Advances: вирус кори «сотрудничает» сам с собой, вызывая смертельный энцефалит

Исследователи из Японии раскрыли механизм, с помощью которого вирус кори может вызвать подострый склерозирующий панэнцефалит (ПСПЭ) — редкое, но смертельное неврологическое заболевание, которое может развиться спустя годы после заражения корью.

Хотя обычная форма вируса кори не может поражать нервную систему, команда обнаружила, что вирусы, сохраняющиеся в организме, могут вызывать мутации в ключевом белке, который контролирует, как клетки заражаются. Мутировавший белок может взаимодействовать со своей нормальной формой, что делает его способным заражать мозг. Их выводы были опубликованы в журнале Science Advances.

Заболевание вызывается одноименным вирусом, который является одним из самых заразных патогенов. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, к 2021 году в мире корью заболели почти девять миллионов человек, а 128 000 из них умерли.

Вирус заражает клетки с помощью ряда белков, выступающих на его поверхности. Как правило, сначала один белок способствует прикреплению вируса к поверхности клетки, затем другой поверхностный белок запускает реакцию, которая позволяет вирусу проникнуть в клетку, что приводит к инфекции. Поэтому то, что вирус может или не может заразить, может сильно зависеть от типа клетки.

«Вирус кори обычно поражает только иммунные и эпителиальные клетки, вызывая лихорадку и сыпь. Это означает, что у пациентов с SSPE вирус кори должен был остаться в их организме, мутировать, а затем приобрести способность заражать нервные клетки. РНК-вирусы, такие как корь, очень быстро мутируют и эволюционируют, но механизм их эволюции для заражения нейронов остается загадкой», — рассказывает Юта Широгане, доцент факультета медицинских наук Университета Кюсю.

Ключевым фактором, позволяющим вирусу кори инфицировать клетку, является белок, называемый белком слияния, или F-белком. В предыдущих исследованиях команда показала, что определенные мутации в белке F переводят его в «гиперфузогенное» состояние, что позволяет ему проникать в нервные синапсы и заражать мозг.

В своем последнем исследовании ученые проанализировали геном вируса кори у пациентов с SSPE и обнаружили, что в его F-белке накапливаются различные мутации. Интересно, что одни мутации повышают активность инфекции, а другие — снижают.

«Это было удивительно, но мы нашли объяснение. Когда вирус заражает нейрон, он заражает его путем «блочного переноса», при котором в клетку попадает несколько копий вирусного генома. В этом случае геном, кодирующий мутантный белок F, передается одновременно с геномом нормального белка F, и эти два белка, вероятно, сосуществуют в инфицированной клетке», — поясняют исследователи.

Основываясь на этой гипотезе, команда проанализировала активность слияния мутантного белка F в присутствии нормального белка F. Результаты показали, что активность слияния мутантного белка F подавляется вмешательством нормального белка F, но это вмешательство преодолевается при накоплении мутаций в белке F.

В другом случае команда обнаружила, что другой набор мутаций в белке F привел к прямо противоположному результату: снижению активности слияния. Однако, к их удивлению, эта мутация могла взаимодействовать с нормальными белками F, повышая активность слияния. Таким образом, даже мутировавшие белки F, которые, казалось бы, не способны воздействовать на нейроны, могут влиять на мозг.

Эксклюзивный перевод*

Фото: Университет Кюсю / Хидетака Харада / Юта Широгане

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Имплантируемые батареи, потребляющие кислород, помогают убить рак

529 Несмотря на десятилетия исследований и десятки миллиардов долларов, потраченных на исследования и лечение во …