Как вирус герпеса может вызвать болезнь Альцгеймера

Нейроны, столкнувшись с вирусом герпеса, синтезируют много белка, который образует патогенные отложения в нервной ткани.

При болезни Альцгеймера в мозге появляются белковые отложения, так называемые амилоидные бляшки, образованные бета-амилоидом, и фибриллярные клубки из белка тау. Считается, что именно из-за таких белковых отложений нейроны начинают плохо работать и в итоге гибнут – нервная ткань дегенерирует. Но из-за чего все начинается? Почему эти белки, которые есть в нормальном здоровом мозге, вдруг начинают вредить?

Объяснений тут несколько. По одной из гипотез, патологический процесс в мозге запускают микробы – бактерии, вирусы, грибы; и в последние годы в пользу микробной гипотеза появляется все больше данных. Вот и сейчас журнал Neuron публикует сразу две статьи, в которых говорится о том, что болезнь Альцгеймера начинается из-за деятельности вируса герпеса.

В первой из статей исследователи из медицинского центра Маунт-Синай вместе с коллегами из других научных центров США описывают, что они нашли в ДНК и РНК, взятых из мозга людей с болезнью Альцгеймера. Изначально авторы работы хотели понять, какие гены в больном мозге активны, какие нет, и как это можно использовать в разработке лекарств. Но в итоге они обнаружили, что в некоторых зонах больного мозга содержится довольно много генов, принадлежащих человеческим вирусам герпеса 6А и 7, и что их тут больше, чем у здоровых людей.

В принципе, то, что вирус герпеса может попадать в мозг, давно не новость: он распространяется по телу с кровью и лимфой и может встраиваться в ДНК наших клеток. Дело тут не просто в том, что он есть, а в том, что его может быть много и он может быть как-то активен. Опять же, роль вируса герпеса в развитии болезни Альцгеймера обсуждают тоже давно, с начала 2000-х. Но сейчас исследователям удалось предложить здесь молекулярный механизм: вирус герпеса, оказывается, может подавлять активность гена, кодирующего микрорегуляторную РНК-155 (или микроРНК-155).

Микрорегуляторными РНК называют очень небольшие молекулы РНК, которые не несут информацию ни о каких белках, но сами выполняют разнообразные регуляторные функции, влияя на активность других генов. Когда ген микроРНК-155 отключали у мышей с предрасположенностью к болезни Альцгеймера, в их мозге становилось больше бета-амилоида, и бляшки из него были больше, чем у мышей с работающей микроРНК-155. То есть вирус может управлять синтезом альцгеймерического белка.

В другой статье сотрудники Центральной больницы штата Массачусетс рассказывают, как бета-амилоид взаимодействует с самими вирусами герпеса. Они заражали человеческие нейроны, растущие в лабораторной культуре, тремя видами вируса: HSV1 (или вирус простого герпеса), HHV6A и HHV6B.

В ответ на вирусное вторжение нейроны начинают активно синтезировать бета-амилоид, который, как оказалось, предотвращает инфекцию и связывается с вирусными частицами, формируя скопления, в которых вирус мало что может сделать. HSV1 может вызывать энцефалит, но мыши, у которых в мозге синтезировалось много бета-амилоида, энцефалитом от герпесной инфекции почти не страдали – с другой стороны, у них в изобилии появлялись характерные альцгеймерические беловые отложения.

Ранее мы уже как говорили о том, что у бета-амилоида есть полезные свойства: те же исследователи из Общеклинической больницы показали, что бета-амилоид подавляет размножение бактерий и некоторых опасных грибков. Очевидно, он помогает бороться не только с бактериями и грибками, но еще и с вирусами, правда, цена оказывается довольно высока.

В первой статье шла речь о вирусе, который уже давно сидит в геноме нейронов и как-то действует на активность нейронных генов, во второй – о том, как нейроны пытаются защитится от герпесной инфекции; но и в том, и в другом случае все заканчивается повышенным уровнем бета-амилоида. Возможно, оба механизма связаны между собой, и это выяснится в дальнейших экспериментах.

По материалам The Scientist