Герпесвирус усугубляет течение болезни Альцгеймера, активируя мобильные элементы в мозге

Некоторые ученые считают, что герпесвирус провоцирует развитие и прогрессирование болезни Альцгеймера (БА). Около 30 лет назад было отмечено, что в посмертных образцах тканей мозга пациентов с БА содержится больше ДНК вируса простого герпеса 1 (ВПГ-1), чем в здоровом мозге. Популяционные исследования подтвердили связь инфекции ВПГ-1 и БА. Если культуру нейронов и глиальных клеток заразить ВПГ-1, то можно вызвать аккумуляцию амилоида бета. Однако причинно-следственную связь между болезнью и инфекцией до сих пор установить не удалось. Свидетельства в пользу этой теории продемонстрировали в новой работе ученые из США и Норвегии.

Исследователи проанализировали открытые данные, полученные при секвенировании РНК посмертных образцов тканей мозга 587 человек. Из них у 393 подтвердили диагноз БА. Авторы искали признаки инфекции вирусом герпеса человека (ВГЧ), а также оценили изменения в экспрессии генов и активности мобильных элементов. Они показали активацию мобильных генетических элементов в клетках мозга пациентов с БА и ВГЧ по сравнению с контролями.

Анализ данных показал, что ВГЧ был связан с повышением активности длинных диспергированных повторов 1 (LINE-1), особенно в астроцитах и микроглии. LINE-1 обычно подавляются в здоровых клетках для поддержания стабильности генома, но исследование показало, что инфекция ВГЧ связана с ослаблением этой защиты. В частности, в инфицированных образцах мозга наблюдались более высокие уровни РНК LINE-1 и участки эухроматина вблизи локусов LINE-1. Авторы предположили, что присутствие вируса нарушает нормальные механизмы эпигенетического контроля. Эти изменения были более выражены в областях мозга, чувствительных к БА, включая гиппокамп и энторинальную кору.

Исследование также выявило связь между активацией LINE-1, вызванной ВГЧ, и нейровоспалительными реакциями. Транскриптомные данные показали повышенную экспрессию генов, связанных с активацией врожденного иммунитета, особенно генов, стимулируемых интерфероном, в мозге пациентов с БП, инфицированном ВГЧ. Это показывает, что вирусная инфекция может выступать в качестве триггера хронического нейровоспаления, которое, как известно, способствует прогрессированию БА. Исследователи предполагают, что как только элементы LINE-1 активируются, их РНК и белковые продукты могут еще больше усиливать иммунные сигнальные пути, создавая петлю обратной связи, которая ускоряет повреждение нейронов.

Авторы оценили терапевтические эффекты противовирусных препаратов валацикловира и ацикловира при БА. Они проанализировали медицинские данные 604 026 человек старше 60 лет и показали, что назначение валацикловира и ацикловира значительно коррелирует со снижением риска развития БА. В клеточной модели таупатии валацикловир не подавлял агрегацию тау, но способствовал деградации агрегатов. На органоидах мозга было показано, что ацикловир снижал активность LINE-1 и уровни нейровоспалительных маркеров. Это подтверждает гипотезу о том, что подавление репликации ВГЧ может помочь предотвратить геномную нестабильность и иммунную активацию, связанные с прогрессированием БА. Тем не менее, хотя эти результаты указывают на потенциальный защитный эффект, необходимы дальнейшие клинические испытания, чтобы определить, может ли противовирусное лечение замедлять снижение когнитивных функций у инфицированных ВГЧ лиц с риском развития БА.

Хотя исследование не установило причинно-следственной связи между ВГЧ и БА, оно предоставляет доказательства того, что вирусные инфекции усиливают молекулярные процессы, связанные с нейродегенерацией. Предположительно, терапевтические стратегии, направленные либо на инфекцию ВГЧ, либо на активацию мобильных элементов, могут замедлить прогрессирование заболевания.