Эпидемиологические исследования показывают, что внутриутробная инфекция плода вирусом Зика (ZIKV) может привести к микроцефалии, необратимому врожденному пороку мозга, характеризующемуся неполным развитием коры головного мозга. Однако механизм микроцефалии, связанной с вирусом Зика, остается неясным. Международная группа исследователей в рамках европейского консорциума ZIKAlliance (координируется Inserm во Франции) определила конкретный механизм, приводящий к этой микроцефалии. Их результаты опубликованы на этой неделе в журнале Nature Neuroscience.
Чтобы понять этот механизм, научная группа во главе с доктором. Лоран Нгуен из Льежского университета и профессор. Марк Лекюит из Университета Парижа Декарт объединил анализ плодов человека, инфицированных вирусом Зика, культур человеческих нейрональных стволовых клеток и эмбрионов мышей. Они показали, что инфекция ZIKV корковых предшественников (стволовые клетки для кортикальных нейронов), контролирующих нейрогенез, запускает стресс в эндоплазматическом ретикулуме (где синтезируются некоторые клеточные белки и липиды) в эмбриональном мозге, вызывая сигналы в ответ на неправильную конформацию белка (см. как "развернутый белковый ответ").
Когда он достигает мозга, вирус Зика заражает нейрональные стволовые клетки, которые генерируют меньше нейронов, и, вызывая хронический стресс в эндоплазматическом ретикулуме, он способствует апоптозу, т.е.е. ранняя смерть этих нейрональных клеток. Эти два комбинированных механизма объясняют, почему кора головного мозга инфицированных плодов становится дефицитной по нейронам и, следовательно, меньше по размеру.
"Эти открытия демонстрируют гипотезу, которую мы сделали после фундаментального исследования, которое мы только что провели в нашей лаборатории, и, таким образом, подтверждают физиологическое значение реакции развернутого белка в контроле нейрогенеза," говорит Лоран Нгуен.
Исследователи продолжили свои исследования на мышах путем введения ингибиторов реакции сворачивания белка в корковых предшественниках и обнаружили, что это ингибирует развитие микроцефалии у эмбрионов мышей, инфицированных вирусом Зика. Кроме того, наблюдаемые дефекты специфичны для инфекции ZIKV, как и другие нейротропические вирусы семейства флавивирусов (вирус Западного Нила, желтая лихорадка),…) не вызвали микроцефалию, в отличие от вируса Зика.
По словам проф. Марк Лекютин, "Эти результаты показывают, как изучение фундаментальных биологических процессов является важным шагом в понимании механизмов инфекций и приводит к новым терапевтическим стратегиям."