Kızamık Virüsü Ölümcül Ensefalite Neden Olmak İçin Kendisiyle ‘İşbirliği Yapıyor’

Özet: Vücutta varlığını sürdüren kızamık virüsü, virüsün hücrelere nasıl bulaştığını kontrol eden F proteininde mutasyonlar geliştirebilir. Mutasyona uğramış protein, normal formuyla etkileşime girerek beyni enfekte edebilir.

Kaynak: Kyushu Üniversitesi

Japonya’daki araştırmacılar, kızamık virüsünün, kızamık enfeksiyonundan birkaç yıl sonra ortaya çıkabilen nadir fakat ölümcül bir nörolojik bozukluk olan subakut sklerozan panensefalite veya SSPE’ye nasıl neden olabileceğine dair mekanizmayı ortaya çıkardılar.

Kızamık virüsünün normal formu sinir sistemine bulaşamasa da ekip, vücutta varlığını sürdüren virüslerin, hücrelere nasıl bulaştıklarını kontrol eden önemli bir proteinde mutasyonlar geliştirebildiğini buldu. Mutasyona uğramış proteinler, normal formuyla etkileşime girerek beyni enfekte edebilir.

Bulguları dergide bildirildi Bilim Gelişmeleri.

Belli bir yaştaysanız, çocukken kızamığa yakalanmış olabilirsiniz. 1970’lerden sonra doğan birçok kişi aşılar sayesinde asla bu hastalığa sahip olmadı. Bu duruma, bugüne kadarki en bulaşıcı patojenlerden biri olan aynı adlı virüs neden olur. Dünya Sağlık Örgütü, 2021’de dünya çapında yaklaşık dokuz milyon kişinin kızamık hastalığına yakalandığını ve ölüm sayısının 128.000’e ulaştığını tahmin ediyor.

Kyushu Üniversitesi Tıp Bilimleri Fakültesi’nde Yardımcı Doçent olan Yuta Shirogane, “Mevcut olmasına rağmen, son COVID-19 salgını, özellikle Küresel Güney’de aşıları geciktirdi” diye açıklıyor. “SSPE, kızamık virüsünün neden olduğu nadir fakat ölümcül bir durumdur. Ancak normal kızamık virüsünün beyinde yayılma yeteneği yoktur ve bu nedenle ensefalite nasıl yol açtığı net değildir.”

Bir virüs, yüzeyinden çıkıntı yapan bir dizi protein aracılığıyla hücrelere bulaşır. Genellikle bir protein, önce virüsün bir hücrenin yüzeyine tutunmasını kolaylaştırır, ardından başka bir yüzey proteini, virüsün hücreye girmesine izin vererek bir enfeksiyona yol açan bir reaksiyona neden olur. Bu nedenle, bir virüsün neleri enfekte edip edemeyeceği, büyük ölçüde hücre tipine bağlı olabilir.

Shirogane, “Genellikle kızamık virüsü yalnızca bağışıklık ve epitel hücrelerinize bulaşarak ateş ve kızarıklığa neden olur” diye devam ediyor Shirogane. “Bu nedenle SSPE’li hastalarda kızamık virüsü vücutta kalarak mutasyona uğramış, daha sonra sinir hücrelerini enfekte etme yeteneği kazanmış olmalıdır. Kızamık gibi RNA virüsleri çok yüksek oranlarda mutasyona uğruyor ve gelişiyor, ancak nöronları enfekte etmek için nasıl evrimleştiğinin mekanizması bir muamma.

Kızamık virüsünün bir hücreyi enfekte etmesine izin vermede kilit oyuncu, füzyon proteini veya F proteini adı verilen bir proteindir. Ekibin önceki çalışmalarında, F proteinindeki bazı mutasyonların onu ‘hiperfüzonik’ bir duruma getirerek nöral sinapslarla kaynaşmasına ve beyni enfekte etmesine izin verdiğini gösterdiler.

Ekip, son çalışmalarında SSPE hastalarından alınan kızamık virüsünün genomunu analiz etti ve F proteinlerinde çeşitli mutasyonların biriktiğini buldu. İlginç bir şekilde, bazı mutasyonlar enfeksiyon aktivitesini artırırken, diğerleri gerçekten azalttı.

“Bunu görmek şaşırtıcıydı, ancak bir açıklama bulduk. Virüs bir nöronu enfekte ettiğinde, viral genomun birden çok kopyasının hücreye girdiği ‘en blok iletim’ yoluyla onu enfekte eder,” diye devam ediyor Shirogane. “Bu durumda, mutant F proteinini kodlayan genom, normal F proteininin genomu ile aynı anda iletilir ve her iki proteinin de enfekte hücrede bir arada bulunma olasılığı yüksektir.”

Ekip, bu hipoteze dayanarak, normal F proteinleri varken mutant F proteinlerinin füzyon aktivitesini analiz etti. Elde ettikleri sonuçlar, bir mutant F proteininin füzyon aktivitesinin, normal F proteinlerinin müdahalesi nedeniyle baskılandığını, ancak bu müdahalenin, F proteinindeki mutasyonların birikmesiyle üstesinden gelindiğini gösterdi.

Başka bir durumda ekip, F proteinindeki farklı bir dizi mutasyonun tamamen zıt bir sonuçla sonuçlandığını buldu: füzyon aktivitesinde bir azalma. Bununla birlikte, şaşırtıcı bir şekilde, bu mutasyon, füzyon aktivitesini artırmak için aslında normal F proteinleri ile işbirliği yapabilir. Bu nedenle, nöronları enfekte edemeyecek gibi görünen mutant F proteinleri bile beyni hala enfekte edebilir.

“Virüs yayılımı için ‘en uygun olanın hayatta kalması’ modeline neredeyse aykırıdır. Aslında, mutasyonların birbirine karıştığı ve/veya işbirliği yaptığı bu olguya ‘Sosyoviroloji’ denir. Henüz yeni bir kavram ama virüslerin bir grup gibi birbirleriyle etkileşime girdiği gözlemlendi. Bu heyecan verici bir beklenti” diye açıklıyor Shirogane.

Ekip, sonuçlarının SSPE için terapötiklerin geliştirilmesine yardımcı olacağını ve yeni koronavirüsler ve herpes virüsleri gibi kızamığa benzer enfeksiyon mekanizmalarına sahip virüslerde ortak olan evrimsel mekanizmaları aydınlatacağını umuyor.

“Virüslerin hastalıklara neden olma mekanizmalarında birçok gizem var. Tıp öğrencisi olduğum için kızamık virüsünün SSPE’ye nasıl neden olduğuyla ilgileniyordum. Bu hastalığın mekanizmasını açıklayabildiğimiz için mutluyum,” diye bitiriyor Shirogane.

Bu nöroloji ve viroloji araştırma haberleri hakkında

Soyut

Kolektif Füzyon Aktivitesi, En Bloc İletimli Zarflı Bir Virüsün Nörotropizmini Belirler

Genellikle nörotropik olmayan kızamık virüsü (MeV), bazen beyinde kalır ve akut enfeksiyondan birkaç yıl sonra subakut sklerozan panensefalite (SSPE) neden olur ve kalıcı viral enfeksiyonlar için bir model görevi görür.

Kalıcı MeV’ler, muhtemelen sinapslarda hücre-hücre füzyonunu ve nöronlar arasında “en blok iletimi” mümkün kılan hiperfüzojenik mutant füzyon (F) proteinlerine sahiptir.

Burada kalıcılık sırasında, F proteini füzojenitesinin genel olarak kümülatif mutasyonlar tarafından arttırıldığını, ancak paradoksal olarak füzojeniteyi azaltan mutasyonların vahşi tip (nörotropik olmayan) MeV genomunun yanında seçilebileceğini gösteriyoruz.

SSPE’den türetilen sübstitüsyonlara sahip bir mutant F proteini, bu sübstitüsyonların bazılarını içeren hiperfüzojenik F proteininden daha düşük füzojenite sergiler, ancak vahşi tip F proteini birlikte ekspresyonu ile, önceki F proteininin füzojenitesi artarken, ikincisininki neredeyse aynıdır. kaldırıldı.

Bu bulgular, MeV nöropatojenitesinin uzun vadeli sürecinin anlaşılmasını ilerletir ve blok halinde bulaşan virüslerin genotip-fenotip ilişkileri hakkında kritik bilgiler sağlar.