ЧМТ, активация вируса герпеса и развитие болезни Альцгеймера: есть ли связь?

Легкое травматическое повреждение головного мозга (ЧМТ) может реактивировать латентный вирус простого герпеса типа 1 (ВПГ-1) и способствовать нейродегенерации и развитию болезни Альцгеймера (БА).

Используя трехмерную (3D) модель ткани человеческого мозга, исследователи обнаружили, что покоящийся ВПГ-1 может быть реактивирован механическим толчком, имитирующим сотрясение, что приводит к характерным маркерам БА, включая нейровоспаление, выработку бета-амилоида, фосфорилированного тау (p-тау) и глиоза.

«Это открывает вопрос о том, могут ли противовирусные препараты или противовоспалительные средства быть полезными в качестве раннего профилактического лечения после черепно-мозговой травмы с целью предотвращения активации ВПГ-1 и снижения риска БА», — заявила в своем заявлении ведущий исследователь Дана Кейрнс, доктор философии с кафедры биомедицинской инженерии в Университете Тафтса, Медфорд, Массачусетс.

Результаты исследования были опубликованы онлайн 7 января в журнале Science Signaling.

ЧМТ является основным фактором риска БА и деменции, но пути в мозге, ведущие от ЧМТ к деменции, неизвестны.

ВПГ-1 обнаружен у более чем 80% людей; вирус ветряной оспы (ВВО) обнаружен примерно у 95%. Известно, что оба вируса проникают в мозг и находятся в состоянии покоя в нейронах и глиальных клетках. Предыдущие данные указывали на то, что ВПГ-1 в мозге носителей APOE-ε4 несет высокий риск развития БА.

Несколько лет назад группа ученых создала 3D-модель ткани человеческого мозга для изучения связи между черепно-мозговой травмой, вирусами и деменцией. Модель имеет ширину 6 мм, форму пончика, сделана из белка шелка и коллагена, насыщенного нейральными стволовыми клетками. Клетки созревают в нейроны, взаимодействуют друг с другом и образуют сеть, которая имитирует среду мозга.

В более раннем исследовании с использованием модели, инфицированной ВПГ-1, Кейрнс и коллеги обнаружили, что последующее воздействие ВВО создало воспалительные состояния, которые привели к реактивации ВПГ-1. Это заставило их задуматься, что произойдет, если они подвергнут модель ткани мозга физическому разрушению, подобному сотрясению мозга.

Для исследования они изучили эффекты одного или нескольких контролируемых ударов по трехмерной модели человеческой мозговой ткани при отсутствии или наличии покоящейся инфекции ВПГ-1.

После повторных, умеренных контролируемых ударов исследователи обнаружили, что латентно инфицированная трехмерная мозговая ткань демонстрировала реактивированный ВПГ-1, выработку и накопление бета-амилоида и p-тау, что способствует нейродегенерации. Удары также активировали глиоз, который связан с деструктивным нейровоспалением. Эти эффекты в совокупности связаны с БА, деменцией и хронической травматической энцефалопатией, и усиливались при дополнительном повреждении, но отсутствовали в ткани, не инфицированной ВПГ-1.

Ученые предположили, что после травмы мозга, «будь то инфекция или механическое повреждение, возникающее воспаление вызывает реактивацию ВПГ-1 в мозге, что приводит к развитию БА/деменции, и что ВПГ-1 является основной причиной заболевания, особенно у носителей APOE4».

Мнение сторонних экспертов.

Несколько сторонних экспертов высказали свою точку зрения на исследование в заявлении британского некоммерческого научного медиацентра.

Тара Спирс-Джонс, доктор философии, президент Британской ассоциации нейронауки и руководитель группы в Британском институте исследований деменции, Лондон, Англия, сказала, что, хотя исследование интересно, у него есть ограничения.

«Увеличение изменений мозга, подобных БА, в этих латентных вируссодержащих клетках, подвергшихся травме, не похоже на патологию, которая обнаруживается в мозге людей с БА», — отметила Спирс-Джонс. «Эти эксперименты также проводились на клетках, выращенных в искусственных условиях без важных факторов, связанных с БА, таких, как возраст и изменения кровеносных сосудов. Наконец, эти эксперименты были повторены в небольшом количестве экспериментальных повторений (три раза на эксперимент), поэтому результаты необходимо будет подтвердить в соответствующих биологических системах с помощью более масштабных исследований для установления биологической связи между латентным ВПГ-1, повреждением головного мозга и БА», — сказал Спайр.

Роберт Ховард, доктор медицины, член-корреспондент психиатрической службы Лондонского университетского колледжа, Лондон, Англия, сказал, что исследование предполагает возможный механизм связи между ВПГ-1, травмой головного мозга и БА.

«Однако, как это часто бывает в науке, очень важно помнить, что связь не означает причинно-следственную связь. Потребуется гораздо больше исследований, прежде чем эту ассоциацию можно будет серьезно считать правдоподобным механизмом развития деменции», — предупредил Ховард. «Уже известно, что предотвращение травм головного мозга, например, встречающихся в некоторых контактных видах спорта, является важным способом профилактики деменции, и я не убежден, что это отражает более сложные механизмы, чем просто механическое повреждение, вызывающее гибель клеток мозга», — добавил он.

Статья переведена и адаптирована Красняк И.В. (Доквей).