Клеточный белок, который взаимодействует с вторгающимися вирусами, по-видимому, способствует процессу заражения вирусом Зика, по мнению международной группы исследователей, которые предполагают, что этот белок может быть ключевой целью в разработке новых методов лечения для профилактики или лечения Зика. вирусная инфекция.
Ученые впервые выделили Зика, члена семейства вирусов Flaviviridae, которое также включает вирусы желтой лихорадки, денге и Западного Нила, в 1947 году, и до недавнего времени он обычно вызывал у людей лишь легкие симптомы. Тем не менее, представители органов здравоохранения впервые зафиксировали более крупные вспышки переносимого комарами вируса в 2007 году, кульминацией которых стала крупная эпидемия в Западном полушарии в 2015-2016 годах. Впервые инфекция Зика также была связана с тяжелыми симптомами, включая микроцефалию у младенцев, инфицированных в утробе матери, и синдром Гийена-Барре у взрослых.
Эти острые симптомы и быстрое распространение вируса побудили Всемирную организацию здравоохранения объявить Зика чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение, и стимулировали интерес ученых к факторам, влияющим на инфекцию Зика, о которой мало что известно.
В целом, флавивирусная инфекция в клетках млекопитающих опосредована множеством молекул клеточной поверхности и кофакторов прикрепления, пояснил Суджит Пуджхари, доцент-исследователь энтомологии Колледжа сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания. Предыдущая работа показала, что белок теплового шока 70 (Hsp70) является одной из таких молекул-хозяев для нескольких вирусов, включая вирус денге, вирус японского энцефалита и ротавирус..
«В этих случаях Hsp70 может действовать непосредственно как рецептор или косвенно, помогая прикреплять вирусы к поверхности клетки, где они могут взаимодействовать со специфическими рецепторами», - сказал Пуджхари.«Hsp70 также играет роль в контроле репликации вируса нескольких типов вирусов, включая грипп А и бешенство. Мы предположили, что Hsp70 может иметь аналогичные функции в отношении вируса Зика».
Исследователи, опубликовавшие свои выводы в журнале Emerging Microbes & Infections, проверили эту гипотезу, заразив клетки человеческой печени, нервов и почек обезьяны вирусом Зика. Когда они использовали антитело Hsp70 или рекомбинантный Hsp70 в качестве конкурента для блокирования взаимодействия между белком и вирусом, количество инфекционного вируса в клетках уменьшалось, что указывает на то, что Hsp70 связан со способностью вируса Зика проникать в клетки.
Исследователи также обнаружили, что Hsp70 влияет на репликацию вируса. Их результаты показали, что вирусная инфекция Зика индуцирует экспрессию Hsp70, и когда они обрабатывали клетки ингибитором Hsp70 для снижения выработки белка, это также уменьшало производство инфекционных частиц вируса Зика. Точно так же, когда они индуцировали избыточную экспрессию Hsp70, продукция инфекционных вирусных частиц значительно увеличивалась.
Кроме того, команда обнаружила, что зараженные Зика клетки, обработанные ингибитором Hsp70, содержали повышенные уровни вирусных частиц по сравнению с количеством наблюдаемого внеклеточного вируса. Это накопление внутриклеточных вирусных частиц указывает на то, что Hsp70 играет роль в высвобождении зрелых вирусных частиц из клеток.
«Эти результаты показывают, что Hsp70 является интегральной молекулой-хозяином для инфицирования вирусом Зика клеток-хозяев, влияя на несколько этапов инфекционного цикла - прикрепление вируса к клеткам, репликацию вируса внутри клеток и выход вируса из инфицированных клеток», - говорится в сообщении. Джейсон Расгон, профессор энтомологии и эпидемиологии болезней, штат Пенсильвания.
«Поскольку в настоящее время не существует эффективного лечения или вакцины против инфекции Зика, чрезвычайно важно разработать методы лечения для уменьшения инфекции и тяжелых клинических исходов, особенно для беременных женщин и развивающихся плодов», - сказал он.«Множественные критические роли Hsp70 в инфекционном жизненном цикле вируса Зика подтверждают, что Hsp70 является потенциальной мишенью для будущей терапии против Зика».
В исследовательскую группу также входили Марко Брустолин и Ванесса Масиас, ученые с докторской степенью в области энтомологии; Рут Ниссли, техник-исследователь, и Суреш Кучипуди, клинический адъюнкт-профессор ветеринарных и биомедицинских наук, штат Пенсильвания. Также в проекте участвовал Масаси Номура, доцент факультета садоводства Университета Тиба, Тиба, Япония. Это исследование поддержали Институты естественных наук штата Пенсильвания и Национальные институты здравоохранения, Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний.