Wirus odpowiedzialny za ospę wietrzną i półpaśca występujący w tandemie z ukrytymi w komórkach nerwowych powszechnie występującymi innymi herpeswirusami może prowadzić do rozwoju choroby Alzheimera – wynika z nowych badań naukowców z Uniwersytetu Tufts i Uniwersytetu Oksfordzkiego.
Według Światowej Organizacji Zdrowia, choroba Alzheimera szybko staje się jednym z największych globalnych problemów zdrowotnych. Obecnie około 55 milionów ludzi na całym świecie cierpi na tę chorobę, a liczba ta do 2050 roku może wzrosnąć do ponad 150 milionów, jeśli nie zostanie wynalezione lekarstwo.
Choroba Alzheimera dotyka starszych osób, najczęściej po 65. roku życia, jednak zaczyna się znacznie wcześniej. Zapada na nią coraz więcej osób, a związane jest to z rosnącą długością życia. Niestety, obecnie stała się piątą najczęstszą przyczyną śmierci na całym świecie.
Choroba ta wiąże się z akumulacją w mózgu beta-amyloidu oraz innego białka zwanego tau. Obecnie naukowcy uważają, że choroba wyłania się zarówno z czynników genetycznych, jak i środowiskowych, chociaż dokładne procesy, które ją powodują, pozostają zagadką. Mimo braku jasności, co do przyczyn choroby, jasnym jest, że proces starzenia prowadzi do zmian, które napędzają jej rozwój.
W nowych badaniach, które ukazały się na łamach pisma „Journal of Alzheimer's Disease” (DOI: 10.3233/JAD-220287), naukowcy z Uniwersytetu Tufts i Uniwersytetu Oksfordzkiego powiązali rozwój choroby Alzheimera z infekcją wirusem VZV (varicella zoster virus - wirus ospy wietrznej i półpaśca), która może aktywować ukryte w komórkach nerwowych powszechne wirusy HSV-1 (herpes simplex virus - wirusy opryszczki pospolitej), co z kolei może promować odkładanie się płytek beta-amyloidu, a tym samym prowadzić do rozwoju choroby Alzheimera.
Potencjalny związek między wirusem opryszczki HSV-1 a chorobą Alzheimera od lat przyciąga uwagę badaczy. Jego DNA znaleziono w dużych ilościach nie tylko w mózgach osób starszych. Wcześniej wykazano, że osoby genetycznie obciążone większym ryzykiem rozwoju choroby mogą mieć jeszcze bardziej zwiększone ryzyko, jeśli mają również HSV-1.
Normalnie HSV-1 - jeden z głównych wariantów herpeswirusów - pozostaje uśpiony w neuronach w mózgu, ale gdy jest aktywowany, prowadzi do akumulacji białek tau i beta-amyloidu oraz utraty funkcji neuronów, co jest cechą charakterystyczną dla chorych na Alzheimera
- Nasze wyniki sugerują jedną ścieżkę prowadzącą do choroby Alzheimera, wywołaną przez infekcję VZV, która tworzy wyzwalacze budzące HSV w mózgu – powiedziała Dana Cairns, współautorka publikacji z Uniwersytetu Tufts. - Chociaż wykazaliśmy związek między aktywacją HSV-1 przez VZV, możliwe jest, że inne zdarzenia w mózgu mogą również obudzić HSV-1 i prowadzić do choroby Alzheimera – dodała.
- Ustaliliśmy, że HSV-1 jest powiązany ze zwiększonym ryzykiem choroby Alzheimera – powiedział David Kaplan z Uniwersytetu Tufts, również jeden z współautorów publikacji. - Wiemy, że istnieje korelacja między HSV-1 a chorobą Alzheimera. Niektórzy badacze sugerowali przy tym udział VZV, ale nie wiedzieliśmy, jaka jest dokładna sekwencja zdarzeń, dzięki której wirusy wprawiają chorobę w ruch – dodał.
Według Światowej Organizacji Zdrowia około 3,7 miliarda osób w wieku poniżej 50 lat zostało zarażonych wirusem HSV-1. W większości przypadków wirus nie daje objawów i pozostaje uśpiony w komórkach nerwowych. Po aktywacji może powodować stan zapalny nerwów i skóry, powodując bolesne otwarte rany i pęcherze. Większość nosicieli będzie mieć objawy od bardzo łagodnych do niemal żadnych, zanim wirus znów przejdzie w stan uśpienia. Wirus ospy wietrznej i półpaśca jest również niezwykle powszechnym wirusem. Także należy do rodziny herpeswirusów i również może pozostawać w organizmie w ukryciu, trafiając do komórek nerwowych, zanim przejdzie w stan uśpienia.
Aby lepiej zrozumieć związek przyczynowo-skutkowy między wirusami a chorobą Alzheimera, naukowcy z Tufts odtworzyli środowisko przypominające mózg. W małych, 6-milimetrowych kulistych strukturach, wykonanych z białka jedwabiu i kolagenu, naukowcy umieścili neuronalne komórki macierzyste. Komórki te rosły i rozwijały się stając się w końcu funkcjonalnymi neuronami zdolnymi do przekazywania sobie nawzajem sygnałów, tak jak w żywym mózgu. Niektóre komórki macierzyste różnicowały się również w komórki glejowe, które zwykle znajdują się w mózgu i wspierają prace neuronów.
Naukowcy odkryli, że wyhodowane neurony mogą zostać zakażone VZV, ale samo to nie doprowadziło do powstania charakterystycznych dla choroby Alzheimera akumulacji białek tau i beta-amyloidu. Neurony po zakażeniu nadal funkcjonowały normalnie. Jednakże, jeśli neurony przechowywały uśpione wirusy HSV-1, ekspozycja na VZV prowadziła do reaktywacji HSV-1 i znacznego wzrostu białek tau i beta-amyloidu. Do tego sygnały neuronalne zaczynały zwalniać.
- To dwa uderzenia dwóch wirusów, które są bardzo powszechne i zwykle nieszkodliwe. Badania laboratoryjne sugerują jednak, że jeśli ekspozycja na VZV obudzi uśpione HSV-1, mogą one spowodować kłopot – powiedziała Cairns. - Nadal jest możliwe, że inne infekcje i inne ścieżki przyczynowo-skutkowe mogą prowadzić do rozwoju choroby Alzheimera, a czynniki ryzyka, takie jak uraz głowy, otyłość lub spożywanie alkoholu, mogą także wpływać na wybudzenie HSV-1 w mózgu – dodała.
Naukowcy zaobserwowali również, że próbki zakażone VZV zaczęły wytwarzać wyższy poziom cytokin — białek, które często biorą udział w wywoływaniu odpowiedzi odpornościowej. Kaplan zauważył, że VZV w wielu przypadkach klinicznych powoduje stan zapalny w mózgu, co może prowadzić do aktywacji uśpionego HSV-1 i nasilenia stanu zapalnego.
Powtarzające się cykle aktywacji HSV-1 w ciągu życia mogą prowadzić do większego stanu zapalnego w mózgu, powodować uszkodzenia neuronów, prowadzić do akumulacji białek tau i beta-amyloidu oraz powodować problemy z pamięcią oraz zaburzenia poznawcze.
W innych badaniach wykazano, że szczepionka przeciwko VZV znacznie zmniejsza ryzyko demencji. Możliwe, że pomaga zatrzymać cykl reaktywacji wirusa, zapalenia i uszkodzenia neuronów. Naukowcy zauważyli również, że zarówno VZV jak i HSV-1 mogą być aktywowane przez COVID-19.
Źródło i fot.: Tufts University
