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Un possibile legame tra virus herpes simplex e malattie neurodegenerative

L’interesse dei ricercatori era di capire perché l'HSV-1 può diventare fatale per gli individui immunocompromessi ma non per gli individui sani. Durante lo studio, hanno scoperto anche un potenziale legame tra l'herpes virus e le malattie neurodegenerative.

Categorie Ingegneria cellulare e tissutale · Medicina

I virus herpes simplex, in genere, causano infezioni che interessano la cute, la bocca e le labbra, più raramente gli occhi e, nel caso dell’herpes simplex di tipo 2, i genitali. Tuttavia, esistono anche varianti più gravi che prevedono infezioni a livello del sistema nervoso centrale, come encefaliti e meningiti. Un gruppo di ricerca dell’Università dell’Illinois di Chicago ha scoperto una possibile correlazione tra l’herpes simplex e le malattie neurodegenerative, legata a una particolare proteina, optineurin, codificata dal gene OPTN.

Che cosa sono i virus herpes simplex

Un possibile legame tra virus herpes simplex e malattie neurodegenerative. Credits: CDC
Herpes simplex virus. Credits: CDC/Dottor Fred Murphy

Esistono otto tipi di herpes virus in grado di infettare l’uomo. Due di questi sono dei virus herpes simplex (HSV): herpes simplex di tipo 1 (HSV-1) che causa gengivo-stomatite, herpes labiale e cheratite erpetica; herpes simplex di tipo 2 (HSV-2) che normalmente causa lesioni genitali. La trasmissione del virus avviene per contatto con un altro soggetto infetto, anche se le lesioni non sono evidenti. Successivamente alla prima infezione, l’herpes simplex rimane in una fase di quiescenza all’interno nei gangli nervosi e, periodicamente, può riattivarsi e manifestarsi di nuovo.

In seguito alla formazione delle vescicole infiammatorie sulla cute inizia il processo riparativo, della durata di 7/10 giorni, con la formazione delle croste. I trattamenti dell’herpes labiale prevedono l’uso di antivirali specifici o di creme per uso locale, ma il loro utilizzo non cambia di molto il decorso naturale del disturbo.

Nella maggior parte degli individui, il virus viene soppresso durante l’infezione primaria prima che possa danneggiare il sistema nervoso centrale causando infezioni a livello dell’encefalo o delle meningi. L’infezione diffusa può presentarsi con maggiore probabilità nei neonati o nei soggetti con sistema immunitario compromesso, soprattutto in presenza di infezione da HIV.

Perché i soggetti immunocompromessi rischiano di più un’infezione diffusa del virus herpes simplex

I ricercatori dell’Università dell’Illinois di Chicago (UIC) hanno pubblicato sulla rivista Nature Communications il nuovo studio “OPTN is a host intrinsic restriction factor against neuroinvasive HSV-1 infection”. La ricerca suggerisce che la presenza nelle cellule della proteina optineurin, o OPTN, limita la diffusione dell’HSV-1. Inoltre, dallo studio è emersa anche una potenziale connessione tra malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer, la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), il glaucoma e l’herpes simplex, come è stato affermato dal dottor Deepak Shukla, professore di oftalmologia per la ricerca sull’invecchiamento dell’occhio e vicedirettore dell’Università dell’Illinois.

L’interesse dei ricercatori era di capire perché l’HSV-1 può diventare fatale per gli individui immunocompromessi ma non per gli individui sani. La nuova ricerca suggerisce perché l’HSV-1 viene normalmente soppresso: il recettore OPTN mira selettivamente alle proteine ​​HSV-1 per la degradazione mediante autofagia, ha spiegato Tejabhiram Yadavalli, coautore dello studio e visiting scholar presso il dipartimento di oftalmologia e scienze visive dell’UIC. “OPTN impedisce al virus di crescere e lo ferma mediante l’autofagia, inglobando le particelle del virus all’interno di minuscole vescicole chiamate autofagosomi. L’autofagia che avviene è molto selettiva. Questo funziona anche per altri virus“, ha detto Shukla.

La carenza di OPTN e la presenza del virus potrebbero causare gravi danni al sistema nervoso

Un possibile legame tra virus herpes simplex e malattie neurodegenerative. Credits: NIH
L’immagine a sinistra è il procapside (involucro proteico esterno) del virus dell’herpes simplex di tipo 1 (HSV1). L’immagine a destra è il capside maturo dello stesso virus. Credits: NIH

Per lo studio sono stati selezionati topi ai quali erano stati rimossi i geni OPTN e poi infettati con HSV-1 oculare. La crescita del virus era molto più alta nel cervello degli animali senza geni OPTN rispetti a quelli normali, uccidendo i neuroni locali e portando infine alla morte degli animali. Questo risultato evidenzia che c’è stata una degenerazione più rapida dei neuroni quando la proteina codificata dai geni OPTN non era presente.

Shukla ha spiegato che sono in programma ulteriori studi per esaminare le mutazioni naturali dei geni OPTN, come quelle riportate nei pazienti con glaucoma e SLA, e vedere come queste mutazione possano influenzare la salute neuronale e l’infezione da HSV-1. “Dove c’è la presenza sia di un gene OPTN mutato sia dell’herpes, hai la ricetta per creare un disastro in termini di neurodegenerazione“, ha detto Shukla.

Perché si ipotizza un legame tra virus herpes simplex e malattie neurodegenerative

 “Lo studio mostra anche che c’è una compromissione della risposta immunitaria quando c’è una carenza di OPTN. Il recettore OPTN è necessario per segnalare un afflusso di cellule immunitarie adeguate nel sito di infezione. Quando non ce l’hai, hai problemi “, ha detto Chandrashekhar Patil, anche lui coautore dello studio e visiting scholar presso il dipartimento di oftalmologia e scienze visive dell’UIC.

Poiché l’herpes simplex rimane quiescente nei gangli nervosi, si ipotizza che sia collegato a malattie neurodegenerative. Il sistema immunitario richiede un’attività infiammatoria per combattere costantemente il virus e i neuroni possono sviluppare un certo grado di danno a causa di questa continua risposta immunitaria, secondo il dottor Tibor Valyi-Nagy, professore di patologia, direttore di neuropatologia presso l’UIC e collaboratore di ricerca nello studio.

Lo studio ha anche mostrato che gli animali senza geni OPTN e infettati da HSV-1 dopo 30 giorni hanno perso la capacità di riconoscere gli oggetti. Shukla ha detto che questa potrebbe essere un’indicazione che avere HSV-1 in concomitanza di una mutazione di OPTN potrebbe accelerare il danno neuronale, che si tradurrebbe in deterioramento cognitivo.

Questo meccanismo potrebbe essere condiviso anche da altri virus

Un possibile legame tra virus herpes simplex e malattie neurodegenerative. Credits: UIC
I memebri del team di ricerca: da sinistra Chandrashekhar Patil, Tejabhiram Yadavalli, dottor Deepak Shukla e dottor Tibor Valyi-Nagy. Credits: UIC

I ricercatori ritengono che i risultati di questo studio si possano applicare a tutti e otto i diversi herpes virus umani. Inoltre, gli scienziati credono che questo meccanismo non sia unico degli herpes virus. “Pensiamo che avremo dati per mostrare che altri virus, come il virus di Epstein-Barr, il sarcoma di Kaposi, la varicella-zoster, condividano tutti questo meccanismo perché condividono proteine ​​omologhe”, ha detto Shukla.