Поражение клетки вирусом бешенства происходит за счет того, что он перемещается от нервного окончания в тело нейрона, где происходит его размножение. Но по сравнению с другими вирусами, «бьющими» по нервным клеткам, вирус бешенства двигается иначе, и его перемещение можно заблокировать препаратом, которым лечат амёбиаз. Именно к такому выводу пришли исследователи из Университета Принстона, о чем рассказали в издании PLoS Pathogens.
Credit: Margaret Macgibeny
Большинство вирусов поражает нервную систему случайно и только на фоне подавленной иммунной системы, но клеточный цикл некоторых нейротропных вирусов включает поражение нейронов и при нормальном функционировании иммунной системы. Заражение бешенством происходит при нападении инфицированного животного: вирус попадает со слюной в мышечную ткань здорового хозяина, а оттуда – в мотонейроны. Он перемещается с окончания мотонейрона на его тело по длинному аксону, и уже оттуда попадает в центральную нервную систему, далее в слюнные железы и может вновь передаваться новому хозяину. Хотя случаи инфицирования человека достаточно редки, согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, вирус убивает более 59 тысяч человек ежегодно.
Вирусы простого герпеса, относящиеся к α-герпесвирусам, тоже поражают окончания периферического нерва и попадают в тело нейрона по аксону, где и обитают в течение всей жизни хозяина.
«Перенос вируса в тело нейрона представляет собой активный транспорт, осуществляющийся за счёт двигательных белков нейрона и микротрубочек, — объясняет Линн Энквист (Lynn W. Enquist), профессор молекулярной биологии в Университете Принстона и в Принстонском Институте нейробиологии, ведущий автор исследования. — Инфицирование происходит из-за вирусных частиц, которые вовлекаются в аксонный транспорт».
Энквист и его коллеги ранее выяснили, что α-герпесвирусы стимулируют синтез белков в поражённых окончаниях нейронов, таким образом изменяя работу нейрональных транспортных систем. Препараты, останавливающие (ингибирующие) синтез белка, могут блокировать перенос вируса в тело нейрона. Этим же свойством обладают интерфероны.
В своей работе учёные выяснили, как вирус бешенства включается в работу транспортных систем нейрона. Исследователи заражали нейроны вирулентным штаммом, меченым красным флуоресцирующим белком. Наблюдение за перемещением вируса велось в режиме реального времени с помощью флуоресцентного микроскопа.
До попадания в нейрон вирус бешенства прячется в эндосомах – возможно, именно поэтому интерфероны никак не влияют на его передвижение, в отличие от их влияния на транспорт α-герпесвирусов.
«Нам так же не удалось зафиксировать повышенный синтез белка в аксонах, – говорит МакГибени. – Но мы заметили, что ингибитор белкового синтеза эметин эффективно блокирует транспорт вируса в тело нейрона».
На картинке справа вирус (оранжевая окраска) не попал в тела нейронов.
Credit: Margaret Macgibeny
На свободные от вируса эндосомы эметин влияния не оказывал. Но поражённые вирусом эндосомы были либо полностью иммобилизованы, либо могли перемещаться только на короткие дистанции с очень низкой скоростью.
Предполагается, что эффекты эметина связаны не с блокировкой синтеза белков, а с ингибированием других процессов в инфицированных нейронах.
«Эметин широко применяется в лабораторных исследованиях для ингибирования белкового синтеза, но, по последним данным, его антивирусная активность может быть обусловлена не за счёт этого свойства. Наше исследование показало, что препарат работает против вируса бешенства по совершенному новому механизму», – говорят исследователи.
Дальше ученые планируют выяснить, как именно эметин влияет на аксонный транспорт, подавляет ли он сигнальные пути после заражения вирусом бешенства или напрямую блокирует транспортные белки в заражённых эндосомах.
Текст: Анна Морозова
Retrograde axonal transport of rabies virus is unaffected by interferon treatment but blocked by emetine locally in axons by Margaret A. MacGibeny, Orkide O. Koyuncu, Christoph Wirblich, Matthias J. Schnell, Lynn W. Enquist in PLoS Pathogens. Published: July 2018.
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007188
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.