Як герпес потрапляє у нервову систему на все життя

Герпес 1-го типу «запечатується» одним поцілунком на все життя. Він оселяється в периферичній нервовій системі і ніколи не може бути викорінений. Механізми закріплення вірусу в нервовій системі пояснюють вчені з  Northwestern University.

"Викрадення" білка

У понад половини дорослого населення США є HSV1 (вірус простого герпесу 1-го типу). Дослідники Північно-Західного університету США розкрили стратегію вірусу при зараженні нервової системи. При цьому це дослідження відкрило шлях до розробки давно необхідної вакцини для HSV1 та його близького родича HSV2.

Деякі носії герпесу 1-го типу ніколи не зазнають навіть застуд на губах від HSV1. Але в декого він може спричинити сліпоту або небезпечний для життя енцефаліт. Також з'являється дедалі більше доказів, що він сприяє розвитку деменції.

А герпес 2-го типу, або генітальний герпес, який частіше передається статевим шляхом, може передаватися від матері до новонародженого. Він іноді проявляється у вигляді неонатального герпесу – ушкоджень по всьому тілу немовляти. Більшість малюків одужують, але в гірших випадках це може призвести до пошкодження головного мозку або розповсюдження всіма органами та смерті.

Тому необхідно розробити вакцину, щоб запобігти вторгненню герпесу в нервову систему. Нове дослідження лабораторії Грегорі Сміта, професора мікробіології-імунології Північно-Західного університету, відкрило шлях до розробки такої вакцини. Дослідження показало, як герпес "викрадає" білок з епітеліальних клітин і перетворює його на «перебіжчика», щоб допомогти йому проникнути в периферичну нервову систему. Вчені назвали цей процес асиміляцією (заміщенням рис). Це відкриття може допомогти у лікуванні інших вірусів, включаючи ВІЛ та SARS-CoV-2.

Їзда рейками

«Вірусу необхідно впровадити свій генетичний код у ядро, щоб він міг почати виробляти більше вірусів герпесу, – каже Грегорі Сміт. – Він перепрограмує клітину, щоб вона стала фабрикою вірусів. Велике питання в тому, як він потрапляє в ядро ​​нейрона?»

Як і багато вірусів, герпес стрибає по «залізничних коліях» у клітці, які називаються мікротрубочками. Для «руху рейками» герпес використовує білкові механізми, звані дінеїн і кінезин. Команда вчених виявила, що герпес використовує кінезиновий двигун, який він приносить з собою з інших клітин, щоб доставити його до ядра нейрона. Цей кінезиновий білок і стає перебіжчиком, який служить вірусу.

Дізнавшись, як вірус проникає у нервову систему, вчені тепер можуть визначити, як позбавити його цієї здатності. Якщо вдасться зупинити його від асиміляції кінезину, вірус не зможе заразити нервову систему. Це буде кандидат для профілактичної вакцини.

Подорож пересіченою місцевістю

Учені пропонують уявити клітину як залізничну станцію. Усі шляхи ведуть до вузла, що називається центросомою. Є два типи «двигунів» поїздів: білки дінеїн та кінезин. Один веде до центру міста, а другий – до передмістя.

Коли типовий вірус, наприклад грип, заражає епітеліальні клітини слизової оболонки (які вистилають ніс і рот), він захоплює обидва «двигуни». Після чого вірус рухається вперед і назад мікротрубочками, поки більш-менш випадково не досягне ядра. У цілому, шлях від передмістя до ядра через центросому – короткий шлях.

Але подорож нервами рівносильна їзді пересіченою місцевістю. У цій подорожі герпес підключається до динеїнового «двигуна». Але також слідкує  за тим, щоб кінезиновий «двигун» не повернув його тим шляхом, яким він прийшов. Тому цей шлях довгий. Швидше за все, герпесу потрібно вісім годин, щоб дістатися від кінця нейрона до центру.

Але динеїновий «двигун» не може дістатися ядра. Саме тоді герпес «лізе в кишеню» і дістає кінезиновий «двигун», який він викрав з епітеліальних клітин слизової оболонки та переконав стати частиною своєї команди. І в акті зради асимільований кінезин переправляє його прямо в ядро.

Це перше відкриття вірусу, який перепрофілює клітинний білок і використовує його для запуску наступних етапів інфікування. Розкриття молекулярних механізмів еволюції герпесів дає змогу припустити, що це, можливо, найуспішніші патогени, відомі науці. Але таке відкриття забезпечує можливість знайти і засіб їхнього знищення.