Virusidentitetsförändring kan spela en roll i Alzheimers
Enligt ny forskning in vitro och hos möss får virus som kommer i kontakt med biologiska vätskor en proteinbeläggning som gör dem mer smittsamma. Dessutom verkar det som om vissa virus som ”ändrar identitet” på detta sätt kan främja neurodegenerativa tillstånd, såsom Alzheimers.
Virus är konstiga, fascinerande medel, inte minst för att forskare fortfarande har svårt att säga om de kvalificerar sig som levande organismer eller inte.
För att replikera måste virus infektera en värd - så i en levande biologisk miljö är virus också "levande" och interagerar med cellerna i värden de infekterar och multiplicerar.
Samtidigt, på egen hand, utanför en infekterad värd, är virus mer "döda" än "levande", eftersom de är ett protein "paket", som innehåller specifikt genetiskt material.
Även om det inte är klart "dött" eller "levande", kan virus utnyttja vissa biologiska mekanismer för att bevara deras integritet och är mer benägna att replikera.
I en ny studie som använde både humana biologiska prover och möss har forskare från Stockholms universitet och Karolinska Institutet i Solna, Sverige, tittat på ett sådant fenomen som gör att virus kan bli mer smittsamma, nämligen bildandet av en “proteinkorona. ”
Virus blir mer smittsamma och farliga
I deras studiehandling - som visas i Naturkommunikation - författarna förklarar att "[termen" protein corona "avser det lager av proteiner som fäster vid ytorna av nanostrukturer när de stöter på biologiska vätskor."
På samma sätt som nanopartiklar, när virus kommer i kontakt med biologiska vätskor, såsom blod eller lungvätska, "plockar de upp" proteiner och bildar en "beläggning" som skyddar dem och därmed hjälper dem att bli mer skadliga.
"Tänk dig att en tennisboll faller i en skål med mjölk och spannmål", säger studieförfattaren Kariem Ezzat. "Bollen täcks omedelbart av de klibbiga partiklarna i blandningen, och de förblir på bollen när du tar den ur skålen."
"Samma sak händer när ett virus kommer i kontakt med blod eller lungvätskor som innehåller tusentals proteiner", förklarar Ezzat. "Många av dessa proteiner håller sig omedelbart vid den virala ytan och bildar en så kallad proteinkorona."
Till att börja med tittade forskarna på hur förvärv av en proteinkorona påverkade respiratoriskt syncytialvirus (RSV), ett vanligt virus som orsakar akuta luftvägsinfektioner, särskilt hos barn.
Ezzat konstaterar att hans och hans kollegers analys avslöjade att "[den] proteinkoronasignaturen av RSV i blodet skiljer sig mycket från den i lungvätskor."
"Det skiljer sig också mellan människor och andra arter, såsom rhesus macaque apor, som också kan infekteras med RSV", tillägger han.
”Viruset förblir oförändrat på genetisk nivå. Det förvärvar bara olika identiteter genom att ackumulera olika proteinkoroner på dess yta, beroende på dess omgivning. Detta gör det möjligt för viruset att använda extracellulära värdfaktorer för dess fördel, och vi har visat att många av dessa olika koronaer gör RSV mer smittsam, ”utarbetar Ezzat.
När man gick vidare såg forskarna att infektion av möss med RSV eller herpes simplex-virus typ 1 (HSV-1) hade en annan effekt - virusen kunde binda till amyloidproteiner, den typ av proteiner som bildar giftiga plack i hjärnan hos personer med Alzheimers och andra former av demens.
Mer specifikt kan HSV-1 bindas till lösliga amyloidproteiner och underlätta deras utveckling till "trådar" som sedan kan bilda trassel och plack.
Och när forskarna infekterade hjärnorna hos musmodeller som var "grundade" för Alzheimers sjukdom med HSV-1, fann de att mössen utvecklade det neurodegenerativa tillståndet inom 48 timmar efter exponering.
Utan HSV-1, förklarar utredarna, skulle de experimentella mössen vanligtvis ta månader att utveckla Alzheimers sjukdom.
Men enligt författarna till denna studie kan de aktuella resultaten faktiskt hjälpa forskare att komma med bättre vacciner för att motverka sådana potenta virus, samt ge ytterligare insikt i de faktorer som påverkar utvecklingen av neurodegenerativa tillstånd.
"De nya mekanismerna som beskrivs i vår artikel kan inte bara påverka förståelsen för nya faktorer som avgör hur smittsamt ett virus är, utan också för att utveckla nya sätt att utforma vacciner", säger Ezzat.
"Dessutom beskriver beskrivningen av en fysisk mekanism som länkar virus- och amyloidorsaker till sjukdomar det ökande forskningsintresset för mikrobernas roll vid neurodegenerativa sjukdomar, såsom Alzheimers sjukdom, och öppnar nya möjligheter för behandlingar."
Kariem Ezzat
