Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν νέο μηχανισμό για το πώς ο ιός της ιλαράς μπορεί να προκαλέσει μια σπάνια αλλά θανατηφόρα νευρολογική διαταραχή, την υποξεία σκληρυντική πανεγκεφαλίτιδα (subacute sclerosing panencephalitis – SSPE), που μπορεί να εμφανιστεί αρκετά χρόνια μετά την μόλυνση από ιλαρά.
Αν και ο ιός της ιλαράς δεν μπορεί να μολύνει το νευρικό σύστημα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι ιοί που παραμένουν στον οργανισμό μπορούν να αναπτύξουν μεταλλάξεις σε μια βασική πρωτεΐνη που ελέγχει τον τρόπο με τον οποίο μολύνουν τα κύτταρα. Οι μεταλλαγμένες πρωτεΐνες μπορούν να αλληλεπιδράσουν με την κανονική μορφή του ιού, καθιστώντας τον ικανό να μολύνει τον εγκέφαλο. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science Advances.
Εάν είστε κάποιας ηλικίας, μπορεί να είχατε ιλαρά ως παιδί. Πολλοί γεννημένοι μετά τη δεκαετία του 1970 δεν την έχουν περάσει ποτέ χάρη στα εμβόλια.
Η πάθηση προκαλείται από τον ομώνυμο ιό, που είναι ένα από τα πιο μεταδοτικά παθογόνα μέχρι σήμερα. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας εκτιμά ότι σχεδόν εννέα εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο μολύνθηκαν από ιλαρά το 2021, με τον αριθμό των θανάτων να φτάνει τους 128.000.
“Παρά τη διαθεσιμότητα του εμβολίου, η πρόσφατη πανδημία COVID-19 έχει καθυστερήσει τους εμβολιασμούς σε πολλά μέρη του πλανήτη”, εξηγεί η δρ. Yuta Shirogane, επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Ιατρικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Kyushu. “Η SSPE είναι μια σπάνια αλλά θανατηφόρα κατάσταση που προκαλείται από τον ιό της ιλαράς. Ωστόσο, ο φυσιολογικός ιός της ιλαράς δεν έχει την ικανότητα να διαδίδεται στον εγκέφαλο, και επομένως δεν είναι σαφές πώς προκαλεί εγκεφαλίτιδα”.
Πώς η ιλαρά μπορεί να οδηγήσει σε εγκεφαλίτιδα
Ένας ιός μολύνει τα κύτταρα μέσω μιας σειράς πρωτεϊνών που προεξέχουν στην επιφάνειά του. Συνήθως, μια πρωτεΐνη θα διευκολύνει πρώτα τον ιό να προσκολληθεί στην επιφάνεια ενός κυττάρου, στη συνέχεια μια άλλη επιφανειακή πρωτεΐνη θα προκαλέσει μια αντίδραση που αφήνει τον ιό να εισέλθει στο κύτταρο, οδηγώντας σε μόλυνση. Επομένως, το τι μπορεί ή δεν μπορεί να μολύνει ένας ιός μπορεί να εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο του κυττάρου.
“Συνήθως, ο ιός της ιλαράς μολύνει μόνο το ανοσοποιητικό και τα επιθηλιακά κύτταρα, προκαλώντας πυρετό και εξάνθημα. Ως εκ τούτου, σε ασθενείς με SSPE, ο ιός της ιλαράς πρέπει να έχει παραμείνει στο σώμα τους και να έχει μεταλλαχθεί και στη συνέχεια να έχει αποκτήσει την ικανότητα να μολύνει νευρικά κύτταρα. Οι ιοί RNA, όπως η ιλαρά, μεταλλάσσονται και εξελίσσονται με πολύ υψηλούς ρυθμούς, αλλά ο μηχανισμός του πώς εξελίχτηκε για να μολύνει τους νευρώνες ήταν ένα μυστήριο”, είπε η δρ.Shirogane.
Ο βασικός παράγοντας που επιτρέπει στον ιό της ιλαράς να μολύνει ένα κύτταρο είναι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται πρωτεΐνη σύντηξης (fusion protein) ή πρωτεΐνη F.
Προηγούμενες μελέτες της ομάδας, έδειξαν ότι ορισμένες μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη F την έθεσαν σε μια κατάσταση “υπερ-σύντηξης”, επιτρέποντάς της να συγχωνευθεί στις νευρικές συνάψεις και να μολύνει τον εγκέφαλο.
Στην τελευταία τους μελέτη, οι ερευνητές ανέλυσαν το γονιδίωμα του ιού της ιλαράς από ασθενείς με SSPE και διαπίστωσαν ότι διάφορες μεταλλάξεις είχαν συσσωρευτεί στην πρωτεΐνη F τους. Μάλιστα ορισμένες μεταλλάξεις αύξησαν τη δραστηριότητα της μόλυνσης ενώ άλλες την μείωσαν.
“Ήταν περίεργο που το είδαμε, αλλά βρήκαμε μια εξήγηση. Όταν ο ιός μολύνει έναν νευρώνα, τον μολύνει με πολλαπλά αντίγραφα του ιικού γονιδιώματος να εισέρχονται στο κύτταρο. Σε αυτήν την περίπτωση, το γονιδίωμα που κωδικοποιεί την μεταλλαγμένη πρωτεΐνη F μεταδίδεται ταυτόχρονα με το γονιδίωμα της κανονικής πρωτεΐνης F και οι δύο πρωτεΐνες είναι πιθανό να συνυπάρχουν στο μολυσμένο κύτταρο”, εξήγησε η δρ.Shirogane.
Με βάση αυτή την υπόθεση, η ομάδα ανέλυσε τη δραστηριότητα σύντηξης μεταλλαγμένων πρωτεϊνών F όταν υπήρχαν κανονικές πρωτεΐνες F. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι η δραστηριότητα σύντηξης μιας μεταλλαγμένης πρωτεΐνης F καταστέλλεται λόγω παρεμβολής από τις κανονικές πρωτεΐνες F, αλλά αυτή η παρεμβολή ξεπερνιέται με τη συσσώρευση μεταλλάξεων στην πρωτεΐνη F.
Σε μια άλλη περίπτωση, η ομάδα διαπίστωσε ότι ένα διαφορετικό σύνολο μεταλλάξεων στην πρωτεΐνη F οδηγεί σε ένα εντελώς αντίθετο αποτέλεσμα: μείωση της δραστηριότητας σύντηξης.
Ωστόσο, προς έκπληξή τους, αυτή η μετάλλαξη μπορεί να “συνεργαστεί” με κανονικές πρωτεΐνες F για να αυξήσει τη δραστηριότητα σύντηξης. Έτσι, ακόμη και οι μεταλλαγμένες πρωτεΐνες F που φαίνεται να μην μπορούν να μολύνουν νευρώνες, μπορούν να μολύνουν τον εγκέφαλο.
“Είναι σχεδόν αντίθετο με το μοντέλο ‘επιβίωσης του πιο ικανού’ για τη διάδοση του ιού. Στην πραγματικότητα, αυτό το φαινόμενο όπου οι μεταλλάξεις παρεμβαίνουν ή/και συνεργάζονται μεταξύ τους ονομάζεται ‘κοινωνιοϊολογία‘. Είναι ακόμα μια νέα έννοια, αλλά οι ιοί έχουν παρατηρηθεί να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σαν μια ομάδα. Είναι μια συναρπαστική προοπτική”, επισήμανε η δρ. Shirogane.
Η ομάδα ελπίζει ότι τα αποτελέσματά της θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη θεραπειών για την SSPE, καθώς και στην αποσαφήνιση των εξελικτικών μηχανισμών που είναι κοινοί σε ιούς που έχουν παρόμοιους μηχανισμούς μόλυνσης με την ιλαρά, όπως οι νέοι κορονοϊοί και οι ερπητοϊοί.
“Υπάρχουν πολλά μυστήρια στους μηχανισμούς με τους οποίους οι ιοί προκαλούν ασθένειες. Από τότε που ήμουν φοιτήτρια ιατρικής, με ενδιέφερε το πώς ο ιός της ιλαράς προκαλεί εγκεφαλίτιδα. Είμαι χαρούμενη που καταφέραμε να αποσαφηνίσουμε τον μηχανισμό αυτής της ασθένειας”, κατέληξε η δρ. Shirogane.
Πηγή: https://scitechdaily.com
