Każdy, kto kiedykolwiek cierpiał z powodu zimnej rany, zna przerywaną agonię współistnienia z wirusem opryszczki zwykłej typu 1, lub HSV-1. Aż 6 na 10 osób w USA jest nosicielami wirusa bez objawów, ale pechowa garstka znosi nieprzewidywalne wybuchy epidemii, w których bolesny pęcherz pojawia się, ropieje i zanika, tylko po to, by pojawić się ponownie miesiące, a nawet lata później.
W rzadkich przypadkach infekcje mogą prowadzić do poważnych schorzeń, takich jak ślepota i zapalenie mózgu. Obecnie multidyscyplinarny zespół badawczy z NYU Langone Health odkrył, w jaki sposób wirus omija układ odpornościowy – odkrycie o krytycznym znaczeniu, które toruje drogę nowym terapiom w leczeniu i potencjalnym zwalczaniu HSV-1 i innych wirusów opryszczki.
Wirusy zakaźne angażują się w rodzaj molekularnego wyścigu zbrojeń z układem odpornościowym, ponieważ zarówno najeźdźca, jak i gospodarz rywalizują o prowadzenie. Jeśli wszystko idzie dobrze dla gospodarza, układ odpornościowy w końcu obezwładnia wirusa i eliminuje go. Jednak niektóre wirusy, w tym wirusy opryszczki pospolitej (herpes simplex), wykształciły sprytną taktykę, która pozwala im pozostać w stanie hibernacji, zwanym latencją wirusową, która umożliwia im uśpienie w komórkach gospodarza, poza zasięgiem wzroku układu odpornościowego. „Wirusy mogą czaić się w człowieku na zawsze, nie powodując choroby” – wyjaśnia dr Ian J. Mohr, profesor mikrobiologii. „Ale mogą również reaktywować się, wywoływać objawy i rozprzestrzeniać się na nowego gospodarza.”
Dr Mohr, wraz z innymi kolegami z NYU School of Medicine, opublikował niedawno w czasopiśmie Cell Reports pracę opisującą intrygujące nowe szczegóły na temat tego, jak HSV-1 odradza się i, w procesie, omija układ odpornościowy gospodarza, aby się rozmnażać.
Jak w przypadku wszystkich infekcji wirusem opryszczki, infekcje HSV-1 są nieuleczalne i trwają całe życie. Wirus zagnieżdża się w układzie nerwowym, zagnieżdżając się głęboko w podstawie mózgu, w obszarze komórek nerwowych zwanych zwojem nerwu trójdzielnego. „Te komórki nerwowe stanowią stabilne miejsce, w którym utajony wirus może pozostać niezakłócony przez lata” – wyjaśnia współautor badania, dr Moses V. Chao, profesor biologii komórki oraz neuronauki i fizjologii. Ale to, w jaki sposób wirusy wyłaniają się z tego sanktuarium, było słabo poznane, częściowo dlatego, że trudno jest badać komórki zwojowe w izolacji. „Zwoje mózgowe są jak miniaturowe organy”, wyjaśnia dr Mohr. „Zawiera wiele różnych typów komórek, w tym komórki odpornościowe.”
Rozwiązaniem badaczy była innowacyjna technika hodowli „zrobiona z niczego innego jak z neuronów”, mówi dr Mohr. „Pozwala nam to na dogłębne badanie sygnalizacji molekularnej i obwodów, bez zakłóceń ze strony innych komórek”. Mając czyste okno na zainfekowane komórki, badacze dokonali zaskakującego odkrycia: kiedy HSV-1 zostaje przebudzony przez stres, zaczyna działać, uwalniając powódź białek, która blokuje reakcję immunologiczną gospodarza na sygnały interferonu z zainfekowanych komórek, skutecznie rozbrajając system alarmowy komórek. „To dzieje się w pierwszym momencie reaktywacji HSV-1” – wyjaśnia dr Angus C. Wilson, profesor mikrobiologii i jeden ze współautorów pracy.
Znaleziska te mogą mieć wpływ na zrozumienie innych, bardziej szkodliwych patogenów, które również wykazują utajenie, takich jak varicella zoster, wirus opryszczki powodujący ospę wietrzną i półpasiec, a nawet gruźlica i HIV. „Ta praca jest bardzo ekscytująca,” mówi dr Elisabeth J. Cohen, profesor okulistyki, która prowadzi finansowane przez federację, wieloośrodkowe badania nad zakażeniami oka wirusem ospy wietrznej, potencjalnie poważnym powikłaniem, które może prowadzić do ślepoty i przewlekłego bólu. „Kiedy te wirusy wychodzą z okresu utajenia, mogą powodować wiele problemów” – dodaje dr Cohen, który nie brał udziału w badaniach nad wirusem herpes simplex. „Jeśli można zrozumieć proces, przez który to się dzieje, może być w stanie znaleźć nowe sposoby, aby zapobiec ich szkodliwości.”
Obecnie, zakażenia zarówno HSV-1 i varicella zoster są traktowane z leków przeciwwirusowych. Leki te blokują wirus przed replikacją, co może wyeliminować objawy infekcji, ale nie są lekarstwem.
„Świętym Graalem tych badań jest pewnego dnia wyeliminowanie utajenia albo przez wydostanie się wirusa na zewnątrz, albo uszczelnienie go na stałe” – mówi dr Mohr. „Zrozumienie wszystkich interakcji pomiędzy wirusami i gospodarzami może przynieść odkrycia, które zaowocują lepszymi metodami leczenia wielu chorób wirusowych. Istnieje wiele implikacji, a my tylko zarysowaliśmy powierzchnię.