Эпидемиологические исследования показывают, что внутриутробное заражение плода вирусом Зика (ZIKV) может привести к микроцефалии, необратимому врожденному пороку развития головного мозга, характеризующемуся неполным развитием коры головного мозга. Однако механизм микроцефалии, связанной с вирусом Зика, остается неясным. Международная группа исследователей в рамках европейского консорциума ZIKAlliance (координируемого Inserm во Франции) определила конкретный механизм, ведущий к этой микроцефалии. Их результаты опубликованы на этой неделе в журнале Nature Neuroscience.
Чтобы понять этот механизм, научная группа во главе с д. Лоран Нгуен (frs-F. N. R. S., GIGA Neuroscience, Льежский университет) и профессор Марк Лекуит (Институт Пастера, Inserm, Парижский университет Декарта, Детская больница Некера, AP-HP) провели комбинированный анализ плодов человека, инфицированных вирусом Зика, культур человеческих нейрональные стволовые клетки и эмбрионы мышей. Они показали, что ZIKV-инфекция кортикальных предшественников (стволовых клеток кортикальных нейронов), контролирующих нейрогенез, вызывает стресс в эндоплазматическом ретикулуме (где синтезируются некоторые клеточные белки и липиды) в эмбриональном мозге, индуцируя сигналы в ответ на неправильный белковый состав. образование (называемое «реакцией развернутого белка»).
Попадая в мозг, вирус Зика заражает нейрональные стволовые клетки, которые будут генерировать меньше нейронов, и, вызывая хронический стресс в эндоплазматическом ретикулуме, способствует апоптозу, то есть ранней гибели этих нейронных клеток. Эти два объединенных механизма объясняют, почему кора головного мозга инфицированных плодов становится дефицитной в нейронах и, следовательно, меньше по размеру.
«Эти открытия демонстрируют гипотезу, которую мы выдвинули после фундаментального исследования, которое мы только что провели в нашей лаборатории, и, таким образом, подтверждают физиологическую важность реакции развернутого белка в контроле нейрогенеза», - говорит Лоран Нгуен..
Исследователи продолжили свои исследования на мышах, вводя ингибиторы реакции фолдинга белков в корковые клетки-предшественники и обнаружили, что это ингибирует развитие микроцефалии у эмбрионов мышей, инфицированных вирусом Зика.
Кроме того, наблюдаемые дефекты характерны для инфекции ZIKV, поскольку другие нейротропные вирусы семейства флавивирусов (вирус Западного Нила, желтая лихорадка, …) не вызывали микроцефалии, в отличие от вируса Зика.
По словам профессора Марка Лекуита, «эти результаты показывают, что изучение фундаментальных биологических процессов является важным шагом в понимании механизмов инфекций и ведет к новым терапевтическим стратегиям».