Il pendolarismo dell’herpes nel sistema nervoso è aiutato da un trucco sinistro
L’herpes di tipo 1 è sigillato con un bacio per tutta la vita. Più della metà degli adulti statunitensi sono portatori di HSV1 (virus dell’herpes simplex di tipo 1) che va in letargo nel sistema nervoso periferico e non può mai essere debellato.
Un nuovo studio della Northwestern Medicine ha scoperto la subdola strategia del virus per infettare il sistema nervoso, aprendo la strada allo sviluppo di un vaccino a lungo necessario sia per l’HSV1 che per il suo parente stretto HSV2.
Alcuni portatori non sperimenteranno mai nemmeno un mal di freddo da HSV1. Ma per altri, può causare cecità o encefalite pericolosa per la vita. Ci sono prove crescenti che contribuisce alla demenza.
E l’HSV2, che è più comunemente trasmesso attraverso il contatto sessuale, può essere trasmesso da una madre al neonato durante il processo di nascita come herpes neonatale, che appare come lesioni su tutto il corpo del bambino. La maggior parte dei bambini guarisce, ma nei casi peggiori può causare danni al cervello o diffondersi in tutti gli organi ed essere letale.
“Abbiamo un disperato bisogno di un vaccino per impedire all’herpes di invadere il sistema nervoso”, ha affermato Greg Smith, professore di microbiologia e immunologia presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine.
Il nuovo studio della Northwestern Medicine del laboratorio di Smith ha scoperto una strada per farlo. Lo studio ha scoperto come l’herpes rapisce una proteina dalle cellule epiteliali e la trasforma in un disertore per aiutarla a viaggiare nel sistema nervoso periferico. Hanno chiamato il processo “assimilazione”. È una scoperta che potrebbe avere implicazioni ad ampio raggio per molti virus, tra cui HIV e SARS-CoV-2, ha affermato Smith.
Lo studio è stato pubblicato su Nature il 17 novembre.
Cavalcando i binari
“Il virus deve iniettare il suo codice genetico nel nucleo, in modo che possa iniziare a produrre più virus dell’herpes”, ha detto Smith. “Riprogramma la cellula per diventare una fabbrica di virus. La grande domanda è come arriva al nucleo di un neurone?”
Come molti virus, l’herpes salta sui binari del treno nella cellula chiamata microtubuli e utilizza motori proteici chiamati dineina e chinesina per spostarsi lungo i binari. Il team di Smith ha scoperto che l’herpes utilizza un motore chinesina che porta con sé da altre cellule per trasportarlo al nucleo del neurone. Quella proteina chinesina diventa un disertore per servire lo scopo del virus.
“Imparando come il virus sta realizzando questa incredibile impresa per entrare nel nostro sistema nervoso, ora possiamo pensare a come togliere quella capacità”, ha detto Smith. “Se riesci a impedirgli di assimilare la chinesina, avresti un virus che non potrebbe infettare il sistema nervoso. E poi hai un candidato per un vaccino preventivo”.
L’herpes fa un viaggio ‘cross-country’
Immagina la cella come uno scalo ferroviario. Tutte le tracce portano all’hub chiamato centrosoma. Esistono due tipi di locomotive: le proteine ??dineina e chinesina. Uno viaggia verso l’hub, diciamo in centro, e l’altro si allontana da esso verso i sobborghi.
Quando un virus più tipico, come l’influenza, infetta le cellule epiteliali della mucosa (cellule che rivestono il naso e la bocca), si attacca a entrambi i motori e si muove avanti e indietro sui tratti dei microtubuli fino a quando alla fine arriva al nucleo più o meno per caso . Nel complesso, andando dalla periferia al nucleo, attraverso il centrosoma, il tragitto è breve.
Ma viaggiare giù per i nervi è l’equivalente di un viaggio attraverso il paese. L’herpes salta sul motore dynein per questo viaggio, ma si assicura anche che i motori kinesin non lo riportino indietro nel modo in cui è venuto.
“È una lunga strada da percorrere”, ha detto Smith. “Probabilmente ci vogliono otto ore per viaggiare dalla fine del neurone all’hub”.
Ma il motore dynein non può andare oltre il mozzo. E l’herpes ha bisogno di raggiungere il nucleo. Questo è quando raggiunge nella sua “tasca” ed estrae un motore kinesin che ha rapito dalle cellule epiteliali della mucosa e convinto a diventare parte della sua squadra. E in un atto di tradimento, quella chinesina assimilata la traghetta dritta al nucleo.
“Questa è la prima scoperta di un virus che ripropone una proteina cellulare e la utilizza per guidare i successivi cicli di infezione”, ha detto il primo autore Caitlin Pegg, uno studente laureato nel laboratorio di Smith. “Siamo entusiasti di scoprire ulteriormente i meccanismi molecolari che questi virus hanno sviluppato e che li rendono probabilmente i patogeni di maggior successo conosciuti dalla scienza”, ha affermato Smith.