Japannese navorsers het die meganisme agter die ontwikkeling van subakute skleroserende panenkefalitis (SSPE) ontdek, 'n dodelike neurologiese afwyking wat jare ná 'n maselsinfeksie kan voorkom.
Maselsvirus "werk saam" met homself om dodelike enkefalitis te veroorsaak
Wetenskaplikes ontdek 'n nuwe meganisme vir hoe die maselsvirus 'n seldsame maar dodelike neurologiese afwyking, subakute skleroserende panenkefalitis, kan veroorsaak.
Navorsers in Japan het die meganisme ontbloot vir hoe die maselsvirus subakute skleroserende panencefalitis, of SSPE, 'n seldsame maar dodelike neurologiese afwyking kan veroorsaak wat 'n paar jaar na 'n maselsinfeksie kan voorkom.
Alhoewel die normale vorm van die maselsvirus nie die senuweestelsel kan besmet nie, het die span gevind dat virusse wat in die liggaam voortduur, mutasies kan ontwikkel in 'n sleutelproteïen wat beheer hoe hulle selle besmet. Die gemuteerde proteïene kan in wisselwerking wees met sy normale vorm, wat dit in staat maak om die brein te besmet. Hul bevindinge sal vandag (27 Januarie) in die joernaal gerapporteer word Wetenskap Voorskotte.
As jy van 'n sekere ouderdom is, het jy dalk as kind masels gehad. Baie wat ná die 1970's gebore is, het dit nog nooit gekry nie danksy entstowwe. Die toestand word veroorsaak deur die gelyknamige virus, wat tot vandag toe een van die mees aansteeklike patogene is. Die Wêreldgesondheidsorganisasie skat dat byna nege miljoen mense wêreldwyd in 2021 met masels besmet is, met die aantal sterftes wat 128,000 XNUMX bereik het.
Mutasie in die F-proteïen is die sleutel vir die maselsvirus om neurone te versmelt en te besmet. Twee primêre strategieë bestaan vir so 'n infeksie. Aanvanklik word samesmeltingsaktiwiteit van 'n mutante F-proteïen onderdruk as gevolg van interferensie van die normale F-proteïene (swart boks). Daardie inmenging word oorkom deur ophoping van mutasies en verhoogde fusogeniteit (oranje boks). In 'n ander geval tree 'n ander mutasie in die F-proteïen teenoorgesteld op en verminder fusie-aktiwiteit, maar werk omgekeerd saam met normale F-proteïene wat die samesmeltingsaktiwiteit verhoog (blou boks). Dus, selfs mutante F-proteïene wat blykbaar nie in staat is om neurone te besmet nie, kan steeds die brein besmet. Krediet: Kyushu Universiteit/Hidetaka Harada/Yuta Shirogane
“Ondanks die beskikbaarheid daarvan, die onlangse Covid-19 pandemie het inentings teruggesit, veral in die Global South,” verduidelik Yuta Shirogane, Assistent Professor by Kyushu Universiteit se Fakulteit Mediese Wetenskappe. “SSPE is ’n seldsame maar dodelike toestand wat deur die maselsvirus veroorsaak word. Die normale maselsvirus het egter nie die vermoë om in die brein te versprei nie, en dit is dus onduidelik hoe dit enkefalitis veroorsaak.”
'n Virus infekteer selle deur 'n reeks proteïene wat uit sy oppervlak uitsteek. Gewoonlik sal een proteïen eers die virus fasiliteer om aan 'n sel se oppervlak te heg, dan sal 'n ander oppervlakproteïen 'n reaksie veroorsaak wat die virus in die sel laat inlaat, wat tot 'n infeksie lei. Wat 'n virus kan of nie kan besmet nie, kan dus baie afhang van die tipe sel.
"Gewoonlik besmet die maselsvirus net jou immuun- en epiteelselle, wat die koors en uitslag veroorsaak," gaan Shirogane voort. “Daarom, by pasiënte met SSPE, moes die maselsvirus in hul liggaam gebly en gemuteer het, en toe die vermoë gekry het om senuweeselle te besmet. RNA virusse soos masels muteer en ontwikkel teen baie hoë tempo, maar die meganisme van hoe dit ontwikkel het om neurone te besmet, was 'n raaisel.
Die maselsvirus is 'n omhulde virus wat 'n lipied-dubbellaag dra. Die dubbellaag bevat die reseptor-bindende hemagglutinien (H) proteïen en die samesmelting (F) proteïen. Vir infeksie om te gebeur, bind die H-proteïen eers aan 'n reseptor op die teikensel, en dan verander die F-proteïen sy konformasie om die membrane te versmelt. Krediet: Kyushu Universiteit/Hidetaka Harada/Yuta Shirogane
Die sleutelspeler om die maselsvirus toe te laat om 'n sel te besmet, is 'n proteïen genaamd samesmeltingsproteïen, of F-proteïen. In die span se vorige studies, het hulle gewys dat sekere mutasies in die F-proteïen dit in 'n 'hiperfusogeniese' toestand plaas, wat dit in staat stel om op neurale sinapse te versmelt en die brein te besmet.
In hul jongste studie het die span die genoom van die maselsvirus van SSPE-pasiënte ontleed en gevind dat verskeie mutasies in hul F-proteïen opgehoop het. Interessant genoeg sou sekere mutasies infeksieaktiwiteit verhoog terwyl ander dit eintlik verminder het.
“Dit was verbasend om te sien, maar ons het 'n verduideliking gevind. Wanneer die virus 'n neuron infekteer, besmet dit dit deur 'en bloc-oordrag', waar veelvuldige kopieë van die virale genoom die sel binnedring,” gaan Shirogane voort. "In hierdie geval word die genoom wat vir die mutante F-proteïen kodeer, gelyktydig met die genoom van die normale F-proteïen oorgedra, en albei proteïene sal waarskynlik saam in die besmette sel bestaan."
Op grond van hierdie hipotese het die span die samesmeltingsaktiwiteit van mutante F-proteïene ontleed wanneer normale F-proteïene teenwoordig was. Hul resultate het getoon dat samesmeltingsaktiwiteit van 'n mutante F-proteïen onderdruk word as gevolg van interferensie van die normale F-proteïene, maar dat interferensie oorkom word deur die ophoping van mutasies in die F-proteïen.
Wanneer die F-proteïen membraansamesmelting by 'n neuronale sinaps veroorsaak, word verskeie maselvirusgenome gelyktydig na die volgende neuron oorgedra. Hierdie verskynsel staan bekend as 'n 'en bloc transmissie.' Onder hierdie toestand word beide normale en mutante genome gelyktydig oorgedra, wat lei tot normale en mutante F-proteïene wat saam uitgedruk word in 'n besmette sel. Krediet: Kyushu Universiteit/Hidetaka Harada/Yuta Shirogane
In 'n ander geval het die span gevind dat 'n ander stel mutasies in die F-proteïen 'n heeltemal teenoorgestelde resultaat tot gevolg het: 'n vermindering in samesmeltingsaktiwiteit. Maar tot hul verbasing kan hierdie mutasie eintlik saamwerk met normale F-proteïene om samesmeltingsaktiwiteit te verhoog. Dus, selfs mutante F-proteïene wat blykbaar nie in staat is om neurone te besmet nie, kan steeds die brein besmet.
“Dit is amper teenstrydig met die 'oorlewing van die sterkste'-model vir virale voortplanting. Trouens, hierdie verskynsel waar mutasies inmeng en/of met mekaar saamwerk, word 'Sociovirology' genoem. Dit is steeds 'n nuwe konsep, maar daar is waargeneem dat virusse soos 'n groep met mekaar omgaan. Dit is 'n opwindende vooruitsig,” verduidelik Shirogane.
Die span hoop dat hul resultate sal help om terapieë vir SSPE te ontwikkel, asook om die evolusionêre meganismes wat algemeen is vir virusse wat soortgelyke infeksiemeganismes as masels het, soos nuwe koronavirusse en herpesvirusse, toe te lig.
“Daar is baie raaisels in die meganismes waardeur virusse siektes veroorsaak. Sedert ek 'n mediese student was, was ek geïnteresseerd in hoe die maselsvirus SSPE veroorsaak het. Ek is bly dat ons die meganisme van hierdie siekte kon toelig,” sluit Shirogane af.
Verwysing: "Kollektive samesmeltingsaktiwiteit bepaal neurotropisme van 'n en bloc-oorgedrade omhulde virus" Yuta Shirogane, Hidetaka Harada, Yuichi Hirai, Ryuichi Takemoto, Tateki Suzuki, Takao Hashiguchi en Yusuke Yanagi, 27 Januarie 2023, Wetenskap Voorskotte.
DOI: 10.1126/sciadv.adf3731
