Исследователи описали путь, по которому вирус простого герпеса человека-1 (HSV1) может способствовать развитию болезни Альцгеймера в стареющем мозге.
В статье, опубликованной в журнале Alzheimer's & Dementia, авторы также рассказали о двух коммерческих препаратах, которые в лабораторных условиях устраняют этот механизм.
Полученные результаты являются первым конкретным доказательством, подтверждающим ранее спорную связь между герпесвирусами человека (HHVs) и болезнью Альцгеймера. Иллюстрация того, что герпес может вызывать деменцию, способствует дальнейшим усилиям по профилактике и лечению нейродегенеративных заболеваний, считает старший автор работы и директор Геномного центра Кливлендской клиники Фейксионг Ченг.
Для большинства людей заражение герпесом - это просто неудобный или безобидный факт жизни. Многие разновидности герпесвирусов встречаются у большого количества людей по всему миру, а это значит, что практически каждый человек на Земле к зрелому возрасту заразится как минимум тремя типами герпесвирусов. Некоторые из этих вирусов не вызывают никаких симптомов, в то время как другие вызывают лишь незначительные заболевания, однако даже после того, как эти заболевания проходят, инфицированный человек остается носителем герпесвирусов до конца своей жизни, проявляя лишь незначительные симптомы, такие как периодически возникающие простудные болячки.
Хотя герпесвирусы, как правило, безвредны, когда они подавлены, все больше фактов свидетельствует о том, что наша иммунная система может утратить способность противостоять им. Это может происходить естественным образом с возрастом, во время беременности и после болезни. Последние исследования показали, что когда герпесвирусы становятся более активными, они могут вызывать заболевания, включая осложнения при беременности, врожденные дефекты или задержки в развитии у детей и даже рак. Становится также ясно, что HSV и другие герпесвирусы являются факторами риска заболеваний в пожилом возрасте, которые недостаточно изучены, говорит Ченг. Косвенные доказательства связывали HSV-1 с болезнью Альцгеймера, но не было объяснения, как эти заболевания связаны между собой.
Ченг предположил, что латентные инфекции HSV-1 могут вызывать болезнь Альцгеймера, напрямую активируя транспозируемые элементы, которые лаборатория Ченга ранее связывала с развитием болезни в стареющем мозге. Транспозируемые элементы (ТЭ) - это небольшие фрагменты ДНК, которые могут активироваться, физически «выпрыгивая» из хромосом и хаотично перемещаясь в отдаленные участки ДНК. Элементы вновь интегрируются в эти новые участки генома, нарушая работу генов, в которых они оказались. Почти половина нашей ДНК состоит из транспозируемых элементов и с возрастом они становятся все более активными.
После составления карты всех транспозируемых элементов, которые связаны с болезнью Альцгеймера в стареющем мозге, исследователи проанализировали четыре общедоступные базы данных, содержащие результаты секвенирования РНК из сотен здоровых и пораженных болезнью Альцгеймера клеток мозга. Авторы выявили несколько TЭ, которые были более активированы в пораженном болезнью Альцгеймера мозге, содержащем РНК HSV, по сравнению с неинфицированным или здоровым мозгом. Затем они протестировали клетки мозга, инфицированные HSV-1, чтобы проверить, активируются ли выявленные ТЭ, а также их влияние на нейровоспаление и накопление белков, ассоциируемых с болезнью Альцгеймера.
В результате было создано подробное описание связи между HSV-1 и признаками болезни Альцгеймера:
- Человек заражается HSV-1, или его латентная инфекция HSV-1 становится более активной как естественное следствие возраста;
- HSV-1 ассоциируется с активацией ТЭ;
- ТЭ нарушают ключевые генетические процессы в мозге, которые связаны с накоплением тау и аналогичных белков, ассоциированных с болезнью Альцгеймера;
- Накопленные белки способствуют воспалению и нейродегенерации.
Затем исследователи с помощью искусственного интеллекта проанализировали 80 миллионов общедоступных медицинских карт пациентов, чтобы выяснить, меньше ли диагнозов болезни Альцгеймера было поставлено людям, которым назначали противовирусные препараты от герпеса. Препараты валацикловир и ацикловир оказались связаны со значительным снижением случаев развития болезни Альцгеймера. На лабораторных моделях воздействие этих препаратов обращало вспять процесс развития болезни Альцгеймера, что подтверждает то, что они наблюдали в реальных данных пациентов.
«Эти результаты свидетельствуют о потенциальной взаимосвязи между инфекцией HSV-1 и болезнью Альцгеймера и представляют два потенциальных кандидата в лекарственные препараты, которые могут обеспечить терапию заболевания, которое в настоящее время не имеет лечения», - отмечает Ченг. «Мы надеемся, что наши результаты, если они найдут широкое применение, смогут также предложить новые стратегии лечения других неврологических заболеваний, связанных с герпесвирусами или другими вирусами».
