Naukowcy badają mechanizm długotrwałej infekcji płodu wirusem cytomegalii

Naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie badają mechanizm długotrwałej infekcji płodu wirusem cytomegalii. Wirus ten dla osób zdrowych jest zazwyczaj niegroźny. Problem pojawia się u pacjentów z obniżoną odpornością, a także u kobiet w ciąży, ponieważ przenika on przez łożysko i może powodować poważne choroby wrodzone.

– Badamy molekularne podstawy ustalania długotrwałej infekcji wirusem cytomegalii w komórkach neuralnych. Mamy nadzieję poznać czynniki odpowiedzialne za utrzymywanie się wirusa w komórkach nerwowych, a co za tym idzie – zidentyfikować przyczyny obserwowanych uszkodzeń układu nerwowego związanych z chorobą wrodzoną wywołaną przez wirus cytomegalii – podkreśla dr hab. Magdalena Weidner-Glunde, kierownik badań i kierownik Pracowni Mikrobiologii i Wirusologii Molekularnej IRZiBŻ PAN w Olsztynie.

Infekcja ludzkim wirusem cytomegalii (HCMV– human cytomegalovirus) jest bardzo powszechna, w Polsce ponad 80 proc. społeczeństwa jest nim zainfekowana. Pierwotne zakażenie u zdrowych ludzi jest zazwyczaj bezobjawowe lub przybiera symptomy lekkiego przeziębienia, jednak u pacjentów z niedoborem odporności, np. po transplantacji (gdy odporność celowo jest obniżana, aby nie doszło do odrzucenia transplantu) bądź chorych na AIDS, może spowodować poważną chorobę.

- HCMV jest też przyczyną chorób wrodzonych, ponieważ wirus ten jest w stanie przeniknąć z krwiobiegu infekowanej matki przez łożysko do płodu. Choroba, będąca skutkiem wrodzonego zakażenia cytomegalią, związana jest z zakażeniem centralnego układu nerwowego i co za tym idzie, z uszkodzeniami sensoryczno-nerwowymi. Symptomy związane z chorobą wrodzoną wywołaną przez HCMV mogą obejmować utratę słuchu, uszkodzenie wzroku bądź nawet upośledzenie umysłowe – wyjaśnia badaczka.

Wirusy z rodziny herpeswirusów (to m.in. wirus opryszczki czy ospy wietrznej), raz wniknąwszy do naszego organizmu pozostają w nim do końca naszego życia. Odpowiedź naszego układu odpornościowego na ich obecność – czyli m.in. przeciwciała – można wykryć w badaniach laboratoryjnych krwi. Pozwalają nam one również stwierdzić, czy u danej osoby infekcja jest w danej chwili aktywna czy też utajona.

Cykl życiowy herpeswirusów obejmuje bowiem dwie fazy: latentną (uśpioną), z której wirus sporadycznie „budzi się” przechodząc w fazę aktywną (lityczną). – W fazie litycznej wirus aktywnie namnaża się produkując dużą liczbę nowych cząsteczek wirusowych. Natomiast w latencji synteza białek wirusa jest ograniczona do minimum, nie ma też produkcji nowych cząstek wirusowych, co uniemożliwia efektywne wykrywanie infekcji przez nasz układ odpornościowy – wyjaśnia Magdalena Weidner-Glunde.

HCMV posiada genom kolisty (episom), który w czasie utajonej infekcji ma zdolność przyczepiania się do chromosomów gospodarza i w ten sposób zapewnia długotrwałość infekcji. – U innych herpeswirusów wiadomo, jakie białko jest odpowiedzialne za to wiązanie się genomu wirusa do chromosomów. W przypadku cytomegalii jeszcze tego nie wiemy. W naszych badaniach sprawdzamy, czy białko wirusowe IE1 bierze udział w wiązaniu się genomu do chromosomów i czy tym samym – warunkuje przetrwanie wirusa. Analiza funkcji tego białka pozwoli nam poznać i zrozumieć, jak możliwe jest przetrwanie genomu wirusa cytomegalii w komórce przez tak długi czas – wskazuje Magdalena Weidner-Glunde.

Cząsteczki wirusa cytomegalii mają odmienne właściwości w zakresie infekcji oraz namnażania się w różnych typach komórek. Dotąd badano wirus cytomegalii w fazie latentnej głównie w krwiotwórczych komórkach macierzystych (z których mogą powstać np. krwinki czerwone). Niedawno wykazano, że długotrwała infekcja HCMV może mieć miejsce również w komórkach prekursorów neuralnych (z których później powstają np. neurony). Długotrwała infekcja w tych komórkach może być odpowiedzialna za uszkodzenia sensoryczno-nerwowe będące symptomami choroby wrodzonej wywołanej przez HCMV.
    
Naukowcy z Olsztyna zajmują się również porównaniem mechanizmu długotrwałej infekcji wirusa w obu tych typach komórek, aby poznać różnice i zrozumieć, jak wirus cytomegalii rozregulowuje funkcjonowanie różnych typów komórek.

- W przypadku aktywnej fazy zakażenia wirusem podawane są leki hamujące replikację wirusa. Wciąż nie ma jednak leków na fazę latentną, które pomogłyby się go po prostu pozbyć. Wyniki naszych badań będą więc mogły przyczynić się nie tylko do zrozumienia patogenezy wrodzonych infekcji cytomegalii, ale również pomóc w opracowaniu nowych terapii – podsumowuje naukowczyni.

Badania – pod kierownictwem dr hab. Magdaleny Weidner-Glunde – są prowadzone w ramach projektu pt. "Badanie mechanizmów wrodzonej infekcji wirusem cytomegalii - replikacji, rozprzestrzeniania się oraz ustalania latencji", finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki kwotą ponad 3 mln zł. Projekt ma się zakończyć w maju 2024 r.