Солодка колискова: вчені розкривають, як вірус герпесу спить і прокидається

Віруси - хитрі звірі. Деякі з цих «субмікроскопічних» патогенів можуть «засинати» всередині тіла людини, по суті ховаючись від імунної системи на невизначений час, аби потім реабілітуватись і викликати хворобу пізніше.

Тепер вчені дізналися, як запобігти ковзанню одного виду вірусу, вірусу герпесу, у фазу спокою, схожу на сон, і зникнути з поля зору. Це великий крок у розумінні унікальної здатності вірусу по суті ховатися від імунної системи, стверджують вчені.

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, понад 80 відсотків населення планети інфіковано вірусом простого герпесу (ВПГ), який включає ВПГ-1, що викликає герпес, та ВПГ-2, який викликає генітальні бородавки.

Але більшість людей, які заражені вірусом, не мають симптомів, доки щось зовнішнє - стрес, хвороба чи навіть сонячне світло, наприклад - не спровокує вірус прокинутися та розпочати розмножуватися та поширюватися. Це, в свою чергу, спонукає імунну систему атакувати вірус, що призводить до запалення та характерних пухирів навколо рота, губ, носа або статевих органів. Саме під час цієї «реактивації» вірус може поширюватися від людини до людини. [9 смертоносних вірусів на Землі]

На відміну від вірусів, таких як ті, що викликають застуду або грип, вірус герпесу зазвичай швидко переходить в латентний або сплячий режим в організмі людини. Вчені спробували вивчити цей процес. Але в лабораторних умовах їм було важко перевести живий вірус «спати» без екстремальних і шкідливих заходів, подібних до збивання вашого суб’єкта до несвідомого стану і сподівання, що він нормально прокинеться.

Зараз, у рамках першого з двох досягнень, вчені з Принстонського університету розробили лабораторну техніку, яка більш природно переводить вірус герпесу в прихований режим, так само м’яко, як колискова пісня, що дозволяє їм краще моделювати природний життєвий цикл вірусу герпесу. Потім ця ж група дослідників використовувала цю техніку, щоб знайти ключовий набір білків, що беруть участь у схильності вірусу до сну та неспання.

Результати були опубліковані вчора (27 жовтня) у журналі PLOS Pathogens.

Сплячі віруси

Віруси, які не швидко ховаються, імунній системі легше знаходити та вбивати. Але це не стосується вірусів герпесу, які залишаються з вами на все життя.

Ці віруси є частиною підродини вірусу, званої альфагерпесвіринами, яка, як відомо, інфікує, а потім ховається в нервових клітинах. Імунна система навчилася лікувати ці віруси дитячими рукавичками, оскільки імунні клітини не можуть відверто вбивати ці віруси герпесу, не вбиваючи нервові клітини, які служать господарем.

"Зазвичай вбивство вірусної інфекції імунною системою включає в себе зараження заражених клітин", - сказала старший автор дослідження Лін Енквіст, професор з молекулярної біології в Принстонському університеті. Але "в цьому випадку ці клітини будуть [нервовими клітинами], які є незамінними. Отже," присипання вірусу "є кращим і захищеним способом для нервової системи".

Однак головне питання про герпес полягає в тому, що хоча вірус іноді може негайно викликати симптоми, чому, здебільшого, він одразу ховається ?. Відповідь відкриє кращі способи боротьби з інфекціями.

"Втеча від мовчання"

Щоб дійти до суті проблеми - що змушує природний вірус не спати і "рятуватися від мовчання", як описали це дослідники, - вчені використовували тип герпесвірусу, який називається вірус псевдокарабі, який тісно пов'язаний з ВПГ-1.

Першим кроком дослідників була розробка методу, який по суті повинен приспати вірус в заражених нервових клітинах. Методика передбачала використання нового трикамерного середовища, в якому ядро нервової клітини та його щупалеподібні структури аксонів ізольовані.

Потім дослідники зосередилися на тому, як розбудити вірус. Вони виявили два способи зробити це: за допомогою хімічних сигналів стресу, наявних у момент потрапляння вірусу в клітини, як і очікувалося; або в присутності скупчення білків, званих білками вірусного тегументу, нова концепція.

Подальший аналіз виключив гіпотезу про те, що, можливо, величина вірусного навантаження або кількість вірусу в системі людини якимось чином перекриває типову імунну відповідь, щоб віруси могли спати. Швидше за все, дослідники виявили, що лише білки вірусного покриву були ключовим пусковим механізмом, діючи як бризок крижаної води на обличчя вірусів, прокидаючи їх або іншим чином не даючи їм спати та активні.

"Питання, над яким ми зараз працюємо, полягає в тому, щоб визначити, чи" такий підхід до пробудження вірусів у лабораторії є таким самим, як і те, що відбувається природним чином в імунній системі, коли вірус прокидається, сказав Енквіст Live Science. "Ми вважаємо, що є багато спільного". [Крихітні та неприємні: Зображення речей, від яких хворіємо]

Методика дослідників з Принстону "являє собою важливий прогрес" у вивченні циклу затримки вірусу та боротьбі з інфекціями, заявила Феліція Гудрум Стерлінг, імунолог з Ракового центру Університету Арізони, яка не брала участі у дослідженні.

"Для розуміння латентності вірусу герпесу, модельні системи - це все", - сказав Гудрум Стерлінг. "Це перша модельна система, яка не вимагає лікування наркотиками", щоб приспати віруси.

Краще розуміння цього механізму, за словами дослідників, може призвести до класу препаратів, які можуть орієнтуватись на вірусні протеїни шкірних покривів, щоб запобігти пробудженню вірусів або не заснуванню, тим самим запобігаючи симптомам та поширенню вірусу на інших людей.

Слідкуйте за Крістофером Ванджеком @wanjek, щоб щоденно писати твіти про здоров’я та науку з жартівливими перевагами. Ванджек є автором "Їжі на роботі" та "Поганих ліків". Його рубрика "Погана медицина" регулярно виходить у Live Science.