Opryszczki wywołane wirusem opryszczki powracają w stresie; obecnie naukowcy odkryli mechanizm komórkowy, który pozwala na to, zgodnie z wynikami badań opublikowanych w 2006 roku.
Około 90% populacji Stanów Zjednoczonych ma wirus opryszczki pospolitej (HSV), który prowadzi do opryszczki, nawracających infekcji oczu, zmian narządów płciowych, a w rzadkich przypadkach zapalenia mózgu – z 30% umieralnością, lub 70-80%, jeśli nie jest leczone.
Blisko spokrewniony wirus ospy wietrznej i półpaśca powoduje także ospę wietrzną i półpasiec.
Wcześniejsze badania łączyły białko o nazwie JNK ze stresem. Zespół już wiedział, że HSV uśpione w neuronach i ten stres wywołuje wirusową reaktywację. Wykazano, że kortykosteroid, naturalny hormon stresu, aktywuje szlak JNK i powoduje śmierć neuronów.
Nowe badania zostały przeprowadzone przez zespół University of North Carolina (UNC) School of Medicine, gdzie starszy autor Mohanish Deshmukh specjalizuje się w przetrwaniu neuronu i śmierci.
Zespół rozpoczął od zmuszenia wirusa do utajnienia w pierwotnych neuronach myszy, a następnie do reaktywacji. Umożliwiło to badanie specyficznych komórkowych szlaków białkowych potencjalnie zaangażowanych w reaktywację wirusa.
Blokowanie ścieżki JNK uniemożliwia ponowną aktywację
Aby dowiedzieć się, czy wirus może wyczuć, kiedy neurony są pod wpływem stresu i aktywować drogę ucieczki, skupiły się na białku JNK. Do naczynia z neuronami myszy, pierwsza autorka i wirusolog Anna Cliffe dodała substancje chemiczne naśladujące utratę czynnika wzrostu nerwów; neurony potrzebują tego czynnika, aby zachować zdrowie.
Szybkie fakty o HSV
- Istnieją dwa rodzaje HSV i oba są wysoce zakaźne
- HSV-1 przenoszony jest głównie drogą doustną, co powoduje «opryszczkę», a czasem opryszczkę narządów płciowych
- HSV-2 jest chorobą przenoszoną drogą płciową, która może powodować opryszczkę narządów płciowych.
Zastosowała również kortykosteroid, aby naśladować to, co dzieje się w organizmie, ponieważ stres powoduje uwolnienie wysokiego poziomu kortykosteroidów.
Wyniki pokazały, że ścieżka białkowa JNK została aktywowana tuż przed tym, jak wirus zaczął opuszczać neurony. Gdy szlak JNK został zablokowany, wirus nie mógł już się reaktywować.
Zespół odkrył również, że wirus można reaktywować nawet wtedy, gdy replikowany jest wirusowy DNA w neuronach.
Naukowcy odkryli, że histony związane z wirusowym DNA nie podlegały procesowi demetylacji, dzięki czemu ściśle upakowane DNA, znane jako chromatyna, staje się bardziej otwarte, co umożliwia ekspresję genów – w tym ekspresję genów HSV; w ten sposób wirus zostaje reaktywowany.
Jest to zaskakujące, ponieważ zwykle znaczniki metylowe – lub modyfikacje epigenetyczne – muszą zostać usunięte przed otwarciem DNA; w tym przypadku ekspresja genu zachodziła nawet wtedy, gdy znaki metylu wciąż tam były.
Doświadczenia pokazują, że wirus jest w stanie zmodyfikować chromatynę poprzez fosforylację histonu obok znacznika metylowego; znaki metylowe działają jak przełącznik metylowy/ fosfo, lub, jak mówi Deshmukh, «hamują odmowę ekspresji genów».
Wyjaśnia, że «fosforylacja uwalnia hamulce na tyle, że może wystąpić niewielka ekspresja genu wirusa», a fosforylacja zależy również od aktywacji szlaku JNK.
Doświadczenia łączą aktywowany stresem szlak z najwcześniejszymi zmianami w wirusowym DNA.
Po złagodzeniu początkowych hamulców, pełna ekspresja genu wirusa wymaga usunięcia represyjnego metylowania histonu, aby wirus zakończył proces reaktywacji. To z kolei prowadzi do pełnego tworzenia się wirusa poza neuronem.
Stąd rodzą się stany chorobowe, takie jak opryszczka i zapalenie mózgu.
Deshmukh mówi:
«Jesteśmy podekscytowani możliwością, że ta droga aktywacji stresu istnieje u ludzi. Wszystkie elementy tych ścieżek znajdują się w ludzkich neuronach i wiemy, że stres reaktywuje wirusa opryszczki pospolitej u ludzi.»
Naukowcy mają nadzieję na powtórzenie wyników w ludzkich neuronach. Jeśli mogą potwierdzić, że szlak JNK ma kluczowe znaczenie dla wirusowej reaktywacji u ludzi, może to prowadzić do leczenia chorób powiązanych zarówno z HSV, jak i innymi pokrewnymi wirusami. Według Cliffe’a zidentyfikowane neurony stanowią «dobry cel terapeutyczny».
Wcześniej informowano, że interakcje między różnymi wirusami mogą spowodować reaktywację HSV.
Aktualne badania i nowe perspektywy
W 2024 roku badania nad wirusem opryszczki pospolitej i jego mechanizmami reaktywacji zyskały na znaczeniu. Nowe odkrycia sugerują, że nie tylko stres, ale również czynniki środowiskowe, takie jak zanieczyszczenie powietrza i zmiany klimatyczne, mogą wpływać na aktywację wirusa. Badania prowadzone przez międzynarodowe zespoły wskazują na potrzebę zintegrowanego podejścia, które łączy psychologię z medycyną.
Zespół badawczy z Uniwersytetu w Kalifornii przeprowadza aktualnie badania nad wpływem diety i stylu życia na ryzyko reaktywacji HSV. Wstępne wyniki sugerują, że zdrowa dieta bogata w przeciwutleniacze oraz regularna aktywność fizyczna mogą znacznie zmniejszyć częstość reaktywacji wirusa.
Ponadto, badania nad terapią genową i zastosowaniem inhibitorów JNK w leczeniu wirusa również wykazują obiecujące wyniki. Naukowcy dążą do opracowania metod, które mogłyby skutecznie blokować szlaki reaktywacji, co mogłoby zrewolucjonizować sposób leczenia pacjentów z HSV.
Tak więc, z każdym rokiem, nasze zrozumienie wirusa opryszczki pospolitej staje się coraz pełniejsze, a nowe podejścia mogą w przyszłości przynieść znaczące korzyści dla pacjentów.
