خدعة شريرة تساعد الهربس على فحص الجهاز العصبي مدى الحياة

الجهاز العصبي المركزي

تساعد خدعة شريرة على انتقال الهربس إلى الجهاز العصبي.

  • يكتشف العلماء كيف يخطف الهربس البروتين لإصابة الجهاز العصبي
  • يفتح الباب أمام لقاح HSV1 و HSV2 المطلوب منذ فترة طويلة
  • أكثر من نصف البالغين في الولايات المتحدة يحملون فيروس الهربس HSV1
  • يمكن للفيروس أن يسبب العمى والتهاب الدماغ الذي يهدد الحياة وقد يساهم في الخرف

يتم ختم الهربس من النوع 1 بقبلة مدى الحياة. أكثر من نصف البالغين في الولايات المتحدة يحملون فيروس الهربس البسيط 1 (نوع فيروس الهربس البسيط 1) الذي يسبت في الجهاز العصبي المحيطي ولا يمكن القضاء عليه أبدًا.

نشرت دراسة جديدة في الطب الشمالي الغربي في طبيعة سجية كشف النقاب عن استراتيجية الفيروس الخادعة لإصابة الجهاز العصبي ، وفتح الطريق لتطوير لقاح مطلوب منذ فترة طويلة لكل من HSV1 وشقيقه المقرب HSV2.

لن تعاني بعض ناقلات المرض أبدًا مثل القرحة الباردة من HSV1. لكن بالنسبة للآخرين ، يمكن أن يسبب العمى أو التهاب الدماغ الذي يهدد الحياة. هناك أدلة متزايدة على أنه يساهم في الخرف.

ويمكن أن ينتقل فيروس الهربس البسيط 2 ، الذي ينتقل بشكل أكثر شيوعًا عن طريق الاتصال الجنسي ، من الأم إلى المولود الجديد أثناء عملية الولادة مثل الهربس الوليدي ، والذي يظهر على شكل آفات في جميع أنحاء جسم الرضيع. يتعافى معظم الأطفال ، ولكن في أسوأ الحالات ، يمكن أن يسبب تلفًا في الدماغ أو ينتشر في جميع الأعضاء ويكون قاتلًا.

قال جريجوري سميث ، دكتوراه ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة: “نحن بحاجة ماسة إلى لقاح لمنع الهربس من غزو الجهاز العصبي”.

كشفت الدراسة الجديدة من مختبر سميث عن طريق لذلك. اكتشفت الدراسة كيف يخطف الهربس بروتينًا من الخلايا الظهارية ويحوله إلى منشق لمساعدته على الانتقال إلى الجهاز العصبي المحيطي. لقد أطلقوا على العملية اسم “الاستيعاب”. إنه اكتشاف قد يكون له تداعيات واسعة النطاق على العديد من الفيروسات ، بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية و السارس- CoV-2قال سميث.

ركوب القضبان

قال سميث: “يحتاج الفيروس إلى حقن شفرته الجينية في النواة ، حتى يتمكن من البدء في صنع المزيد من فيروسات الهربس”. إنه يعيد برمجة الخلية لتصبح مصنعًا للفيروسات. السؤال الكبير هو كيف تصل إلى نواة خلية عصبية؟ “

مثل العديد من الفيروسات ، يقفز الهربس على مسارات القطارات في خلية تسمى الأنابيب الدقيقة ويستخدم محركات بروتينية تسمى dynein و kinesin للتحرك على طول المسارات. اكتشف فريق سميث أن الهربس يستخدم محرك كينيسين يجلبه معه من خلايا أخرى لنقله إلى نواة الخلية العصبية. يصبح بروتين كينيسين منقوصًا لخدمة الغرض من الفيروس.

قال سميث: “من خلال معرفة كيف يحقق الفيروس هذا الإنجاز المذهل للوصول إلى نظامنا العصبي ، يمكننا الآن التفكير في كيفية التخلص من هذه القدرة”. إذا استطعت منعه من استيعاب الكينيسين ، فستصاب بفيروس لا يمكن أن يصيب الجهاز العصبي. ومن ثم لديك مرشح لقاح وقائي “.

يأخذ الهربس رحلة عبر البلاد

تخيل الخلية على أنها ساحة للسكك الحديدية. تؤدي جميع المسارات إلى المحور المسمى بالجسيم المركزي. هناك نوعان من محركات القطار: بروتينات داينين ​​وكينيسين. أحدهما يسافر باتجاه المحور – قل وسط المدينة – والآخر يقودك بعيدًا عنه إلى الضواحي.

عندما يصيب فيروس أكثر شيوعًا ، مثل الإنفلونزا ، الخلايا الظهارية المخاطية (الخلايا التي تبطن أنفك وفمك) ، فإنه يمسك بكلا المحركين ويتحرك ذهابًا وإيابًا على مسارات الأنابيب الدقيقة حتى يصل في النهاية إلى النواة عن طريق الصدفة بشكل أو بآخر . بشكل عام ، الانتقال من الضواحي إلى النواة ، عبر الجسيم المركزي ، هو رحلة قصيرة.

لكن السفر إلى أسفل الأعصاب يعادل رحلة عبر البلاد. يقفز الهربس على محرك dynein في هذه الرحلة ، لكنه يتأكد أيضًا من أن محركات kinesin لا تستعيدها كما جاءت.

قال سميث “إنه طريق طويل لنقطعه”. “ربما يستغرق الأمر ثماني ساعات حتى ينتقل من نهاية الخلية العصبية إلى المحور.”

لكن محرك Dynein لا يمكنه أن يأخذها إلى أبعد من المحور. ويحتاج الهربس للوصول إلى النواة. هذا عندما يصل إلى “جيبه” ويسحب محرك كينيسين الذي اختطفه من الخلايا الظهارية المخاطية واقتنع بأن يصبح جزءًا من فريقه. وفي عمل من أعمال الخيانة ، يقوم هذا الكينيسين المستوعب بنقله مباشرة إلى النواة.

قالت كايتلين بيج ، الطالبة في برنامج دريسكيل للدراسات العليا في علوم الحياة والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “هذا هو أول اكتشاف لأي فيروس يعيد استخدام البروتين الخلوي ويستخدمه لدفع جولات لاحقة من العدوى”.

قال سميث: “نحن متحمسون للكشف عن الآليات الجزيئية التي طورتها هذه الفيروسات والتي تجعلها أكثر مسببات الأمراض نجاحًا التي يعرفها العلم”.

المرجع: “فيروسات الهربس تستوعب كينيسين لإنتاج جزيئات فيروسية آلية” بقلم كيتلين إي بيج ، صوفيا ف.زيشيك ، إيوا بومبا-واركزاك ، فلاديمير جوفاسيفيتش ، دونغ هو كيم ، هيمانشو خاركوال ، دنكان دبليو ويلسون ، ديريك والش ، باتريشيا جي سولارس ، جاري إي.بيكارد ، جيفري إن سافاس وجريجوري أ.سميث ، 17 نوفمبر 2021 ، طبيعة سجية.
DOI: 10.1038 / s41586-021-04106-w

المساهمون الآخرون في جامعة نورث وسترن في الدراسة هم صوفيا زايشيك ، دكتوراه ؛ ومختبرات جيفري سافاس ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في قسم كين وروث ديف لطب الأعصاب ، قسم علم الأعصاب السلوكي ؛ وديريك والش ، دكتوراه ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة. كما ساهمت في الدراسة مختبرات دنكان ويلسون (كلية ألبرت أينشتاين للطب) وباتريشيا سولارز ، دكتوراه وجاري بيكارد (جامعة نبراسكا لينكولن).

سميث عضو في مركز روبرت إتش لوري الشامل للسرطان في جامعة نورث وسترن.

تم تمويل البحث بشكل أساسي من قبل المعاهد الوطنية للصحة AI056346 ، مع دعم إضافي من AI125244 و AI148780 و AI141470 و NS106812 ومؤسسة العلوم الوطنية ومنحة التدريب على الأساس الخلوي والجزيئي للأمراض T32GM08061.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *