Болезнь альцгеймера вирус герпеса

Обновлено: 18.04.2024


Американские биологи углубили наши представления о том, как связаны герпес и болезнь Альцгеймера: на этот раз они заразили вирусом герпеса трехмерную модель ткани головного мозга. Оказалось, что модель ведет себя так же, как ткань из мозга пациентов с болезнью Альцгеймера: нейроны дегенерируют, теряют электрическую активность и обрастают вспомогательными клетками. И хотя говорить о том, что вирус вызывает болезнь напрямую, еще рано, уже сейчас понятно, что они прочно связаны между собой. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Факторов, которые повышают риск развития болезни Альцгеймера, известно множество — среди них не только пожилой возраст и женский пол, но также синдром Дауна, ожирение, социальная пассивность и многие другие. Но непосредственную причину, которая ответственна за появление амилоидных бляшек в мозге, до сих пор выделить не удалось. На роль виновника нередко предлагают патогенов — например, кишечных микробов или бактерий из полости рта. Кроме них, виновником иногда называют вирус герпеса. Если эти подозрения подтвердятся, то окажется, что рискуют почти все люди на Земле — поскольку от 70 до 90 процентов населения, по разным подсчетам, носят его бессимптомно в нервной ткани.

До сих пор считалось, что роль герпеса в развитии болезни Альцгеймера сугубо механическая — вирусная частица служит центром кристаллизации, вокруг которого агрегируют деформированные амилоидные пептиды. Однако этого недостаточно, чтобы считать вирус причиной заболевания, в лучшем случае — механическим катализатором. Поэтому группа исследователей из университета Тафтс под руководством Дэвида Каплана (David Kaplan) взялась выяснить, как герпесная инфекция действует на нейроны и их микроокружение.

Ученые работали с трехмерной моделью нервной ткани, которую сконструировали по собственному дизайну. В основе ее лежал каркас из белка шелка, залитый коллагеновым гелем. Исследователи населили этот каркас индуцированными нейральными стволовыми клетками — это фибробласты, которые напрямую репрограммированы в предшественники нервной ткани. В культуре они самопроизвольно дифференцировались как в нейроны, так и во вспомогательные клетки — нейроглию.

Для начала авторы работы проверили, как обычная, не трехмерная культура индуцированных клеток реагирует на инфекцию. Они заражали клетки вирусом герпеса в разных концентрациях: отношение количества вирусных частиц к количеству клеток составляло 0,01, 0,1 или 1. Оказалось, что в максимальной концентрации за сутки вирус заражает все клетки в культуре, но даже и в минимальной он проникает примерно в каждую пятую клетку. Однако последствия от такого заражения оказались разными: максимальная концентрация вируса вызвала гибель почти четверти клеток в культуре, но если использовать еще меньшую концентрацию — 0,0001 вирусной частицы на клетку — то нейроны не гибнут, а сливаются друг с другом, образуя сложные многоядерные конструкции с отростками.


Инфицированные клетки культуре. Красное окрашивание - герпес, синее - ядра клеток, зеленое - тубулин, маркер нейронов. Слева - контрольная культура, далее слева направо доза вируса возрастает.


Ещё они виноваты в возникновении некоторых видов сарком и лимфом (к счастью, эти злокачественные заболевания не очень частые), болезни поцелуев (инфекционный мононуклеоз), детской розеолы (шестая детская инфекция) и ряде других болезней. Но похоже, что к ним уже можно прибавить и многие случаи болезни Альцгеймера, сахарного диабета, синдрома хронической усталости, атеросклероза и даже инфарктов и инсультов. Как это возможно?

Нажмите для увеличения

Отнимающие ум

Альцгеймер в их числе. Но сегодня у учёных уже мало сомнений, что в его развитии большую роль играют вирусы простого герпеса 1-го типа (ВПГ-1). Их находят не только в мозге пациентов с этим заболеванием, но и в самих бляшках - это главные структуры болезни Альцгеймера. Более того, вирус герпеса участвует в синтезе белка бета-амилоида, из которого и формируются эти бляшки.


Вот как учёные объясняют развитие Альцгеймера из-за вирусов: большинство из нас носит эти вирусы в своём организме, и они никак себя не проявляют; но в пожилом возрасте при ослаблении иммунитета ВПГ попадают в мозг и активируются - повреждают нервные клетки и участвуют в синтезе амилоида и образовании бляшек. У молодых, по­скольку иммунитет лучше, это бывает редко. Потом обнаружили ещё связь этой болезни с тремя другими типами вирусов герпеса - герпеса зостер (вирус ветряной оспы или герпесвирус человека 3-го типа) и вирусов герпеса 6-го и 7-го типов. В серьёзном и большом исследовании показано, что последние два вируса взаимодействуют с генами, играющими большую роль в развитии и течении болезни Альцгеймера.

Но, как ни странно, вся эта пугающая информация скорее оптимистична. Недавно закончившееся исследование показало, что лечение препаратами против вируса герпеса предотвращает развитие болезни Альцгеймера и слабоумия у 90% пациентов.

Вирусный инфаркт

Вирус, вызывающий в детстве ветрянку, а у взрослых опоясывающий лишай (герпес зостер), повышает риск инсультов на 35%, а инфарктов на 59%. Особенно высока вероятность этих осложнений в течение полугода после появления опоясывающего лишая, а если высыпания расположены близко от глаза, то риск может быть выше в 3 раза. Если пациенты активно лечатся противовирусными лекарствами во время обострения герпеса зостер, риск инсультов снижается на 55%. Сейчас проходит первое большое международное испытание противогерпетических препаратов для профилактики инсульта и инфарктов, и, возможно, через 1-2 года мы узнаем о его результатах. Есть ещё один способ защититься от этих осложнений - прививка от ветрянки. Её можно сделать в любом возрасте, а не только детям.


Похоже, развитию инфарктов и инсультов способствует ещё цитомегаловирус (герпес­вирус 5-го типа). Эту проблему серьёзно изучают в лаборатории атеротромбоза МГМСУ им. Евдокимова на базе ГКБ им. Давыдовского. Московские кардиологи вместе с американскими коллегами установили, что активный цитомегаловирус значительно чаще встречается у пациентов с обострением ишемической болезни сердца, что это усиливает воспаление в атеросклеротических бляшках и способствует их разрыву, а значит, формированию тромба и развитию инфаркта или инсульта. Это может кардинально поменять подходы к профилактике таких серьёзных состояний.

Как показывают последние исследования, отношения человека с вирусами сложнее, чем мы думали ранее. И чем дальше, тем чаще будет выясняться, что они играют гораздо большую роль в нашей жизни.



Упал иммунитет - вылез герпес

Первый миф о том, что герпес не заразен. Это не так. Герпес передаётся воздушно-капельным путем - при кашле, чиханье, разговоре. Контактным и половым путями - при поцелуях, пользовании общей посудой, помадой и т.д.

Причём заразиться можно не только при наличии сыпи. В активной фазе болезни, действительно, выделяется большее количество вирусных частиц, и вероятность заражения выше. Но инфекция может передаться в любой момент через невидимые микротравмы кожи и слизистых оболочек.

Возможно также заражение ребёнка от матери при прохождении через родовые пути. Обычно, это случается, если мать заразилась генитальным герпесом на третьем триместре беременности. В организме ещё не успели выработаться антитела, которые она могла бы передать ребёнку. Если есть повреждение плаценты, ребёнок может заразиться в утробе. Такой герпес называется врождённым.


Вылечить невозможно

Второе распространённое мнение, что пузырьки на губах - проявление простуды. На самом деле, это самостоятельное заболевание, которое вызывает вирус простого герпеса. Обычно он активизируется после переохлаждения, стресса, переутомления, обострения хронических заболеваний или снижения общего иммунитета.


Есть расхожее мнение, что герпес на губах – лабиальный - и на половых органах - генитальный - два абсолютно разных заболевания. Это верно лишь отчасти. Лабиальный герпес обычно вызывает первый тип вируса простого герпеса, а генитальный - второй. Однако оба типа вируса могут привести к сыпи и на губах, и на гениталиях.

Многие думают, что герпес - безопасное заболевание и поражает только кожу. Однако он занимает второе место по смертности от вирусных инфекций, уступая только ОРВИ. Вирус простого герпеса встраивается в геном нервных клеток, поэтому сыпь возникает в местах нервных окончаний и сопровождается сильной болью. Теоретически герпес может оказаться везде, где есть нервная ткань, практически в любом органе.

При снижении общего и местного иммунитета герпетическое воспаление может развиться в слизистой оболочке рта и гортани, роговице и конъюнктиве глаза, лимфатических узлах, внутренних половых органах, кишечнике, печени, почках, лёгких и центральной нервной системе. При поражении головного мозга большинство больных умирают или остаются инвалидами. Кроме того, при врождённом герпесе вероятны множественные изъяны развития и даже смерть младенца, а генитальный герпес повышает риск развития рака шейки матки у женщин и рака предстательной железы у мужчин.


Спирт и зелёнка не помогут

Прижигание герпеса спиртом, йодом или зелёнкой - неверное лечение. Такое воздействие никак не повлияет на вирус герпеса и его активность, а вот обжечь повреждённую кожу и слизистую оболочку таким способом легко. Лучше аккуратно смазать сыпи антисептиком, который не содержит спирта, чтобы не присоединилась гнойная инфекция. Проявления герпеса лечатся специальными противовирусными препаратами, например, ацикловиром, который препятствует размножению вируса. При частых обострениях используются лекарства, которые стимулируют иммунитет, и общеукрепляющие средства.


Важно лечить хронические заболевания. Любой очаг инфекции, например, кариес, гайморит, тонзиллит, молочница могут способствовать обострению герпеса.

Чтобы не заразиться герпесом, прежде всего нужно строго соблюдать правила личной гигиены. Тщательно мыть руки с мылом до и после контакта с герпесом, после нанесения антивирусного крема. Нельзя трогать руками глаза. Особенно это касается женщин во время нанесения макияжа. Запрещается слюной увлажнять контактные линзы. Поражённые участки вообще лучшее не трогать, несмотря на сильный зуд и боль. Во время болезни нельзя целоваться, особенно с детьми.

Не рекомендуется пользоваться чужой губной помадой и одалживать кому-то свою, делить одну сигарету с кем-то. Важно пользоваться отдельным полотенцем и посудой, не пить из чужих стаканов. Ни в коем случае не нужно пытаться механически избавиться от волдырей или снять струпья, иначе инфекция может попасть на другие участки тела. Также, чтобы не обсыпало губы, нужно одеваться по погоде и не допускать переохлаждения.

Страдающим герпесом облегчит жизнь специальная диета. Нужно есть больше продуктов с повышенным содержанием незаменимой аминокислоты - лизина. Клинические исследования показали, что ежедневное употребление 1248 мг лизина способствует в 2,5 раза снижать частоту рецидивов. Источники лизина: молочные продукты, мясо, яйца, соя, картофель, картофельный отвар, зародыши пшеницы, чечевица. Вредными продуктами для больных герпесом считаются те, в которых большое содержание такой аминокислоты, как аргинин. Это арахис, шоколад, изюм, некоторые зерновые культуры. Кроме этого не рекомендуется пиво. Три-четыре кружки при прочих факторах способны спровоцировать обострение. Шипучие напитки также лучше избегать. В них содержатся недоокисленные продукты, свободные радикалы, отрицательно влияющие на иммунитет.


Микробы, в частности , вирусы способны вызвать болезнь Альцгеймера. Анализируя транскриптомы посмертных образцов мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, одна группа исследователей обнаружила, что два штамма вируса герпеса человека присутствуют в большом количестве при болезни Альцгеймера , в то время , как в мозге людей отого же возраста без болезни Альцгеймера их не так уж и много. Более того , инфекция вирусом герпеса могла спровоцировать формирование амилоидных β-бляшек. По мнению ряда авторов, некоторые микробы, а именно вирусы бактерий и грибов, могут спровоцировать или стимулировать развитие болезни Альцгеймера в стареющем мозге.

Вирус герпеса человека 6A (HHV-6A) и 7 (HHV-7) находятся в большем количестве в областях головного мозга, включая верхнюю височную извилину, переднюю префронтальную кору и дорсолатеральную префронтальную кору. Используя данные секвенирования РНК и ДНК, команда исследователей разработала модели регуляторной сети, которые предполагали роль этих вирусов в изменении активности генов, связанных с риском возникновения болезни Альцгеймера.

По-видимому, вирусные белки действуют как факторы транскрипции, которые контролируют экспрессию генов риска болезни Альцгеймера. Возможно, эта вирусная дисрегуляция генов болезни Альцгеймера, которую мы видим, способствует развитию болезни Альцгеймера в плане агрегации амилоидных бета бляшек, агентов воспаления и тау-клубков. Если будет установлено, что эти вирусы действительно играют определенную роль в развитии болезни Альцгеймера, ретровирусные агенты должны быть проверены как потенциальная профилактика и терапия болезни Альцгеймера.

В другой работе исследователи из Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы проверили, как амилоид-β в мозге- реагирует на вирус простого герпеса 1 (HSV1), HHV6A и HHV6B. Оказалось, что эти штаммы проявляют тенденцию интегрироваться в геномы нейронов. Они обнаружили, что в культуре нейрональных клеток человека амилоид-β может предотвратить инфицирование HSV1 и может связывать и агрегировать вирусы HSV1 и HHV6. Мыши, инфицированные HSV1, способные вызывать энцефалит, которые также имели генетически повышенную экспрессию амилоида-β, были защищены от энцефалита, но имели увеличенные количества отложений амилоида.

У лиц с вирусной инфекцией простого герпеса был в 2,5 раза выше риск развития болезни Альцгеймера. Авторы исследования обнаружили, что у тех, кто лечился препаратами против герпеса, 2,5-кратный риск снизился до нормального уровня. Иными словами, лекарства против герпеса снижают риск возникновения болезни Альцгеймера, как бы контролируя инфекцию герпеса. Представляет интерес роль роли микробиома мозга при болезни Альцгеймера. Сравнивая мозг более старых и молодых людей, в том числе пациентов с болезнью Альцгеймера, можно сказать , что микробиом мозга, который содержит сотни бактериальных и грибковых видов, смещается от нормы и связан с провоспалительной активностью. Это аналогично тому, что происходит с микробиомой кишечника у людей с синдромом раздраженного кишечника. Скорее всего не просто один микроб, а нарушение всего мозгового микробиома может привести к болезни Альцгеймера.


Вирус герпеса может быть причиной деменции, считают ученые из США. Белок оптиневрин ограничивает распространение вируса на том этапе, когда он еще не успевает поразить нервные клетки, однако, если этого не происходит, у зараженного возрастает риск развития нейродегенеративных заболеваний. Исследователи полагают, что таким свойством могут обладать все герпесвирусы, поражающие человека.

Герпесвирусы — обширное семейство, насчитывающее почти 90 видов вирусов, поражающих млекопитающих, птиц, рыб, рептилий и земноводных. Человек уязвим лишь для восьми из них. При этом после заражения, например, вирусами простого герпеса I и II типа, избавиться от инфекции в организме уже невозможно. Вирус сохраняется в латентной форме, напоминая о себе в среднем несколько раз в год высыпаниями, преимущественно в районе губ или половых органов. Вирусом простого герпеса I типа, по разным оценкам, заражено до 90% населения планеты.

Ранее вирус простого герпеса I типа уже связывали с болезнью Альцгеймера — у людей с HSV-1 заболевание возникает чаще, а вирусная ДНК определяется в амилоидных бляшках.

Однако достаточно подробных исследований, посвященных связи вирусов герпеса с нейродегенеративными заболеваниями и поиску возможных механизмов, повышающих риски, не проводилось.


Заняться поиском факторов, с помощью которых вирусы делают мозг более предрасположенным к дегенерации нервных клеток, решили специалисты Иллинойсского университета в Чикаго. Свои выводы они изложили в статье в журнале Nature Communications.

Исследователи хотели выяснить, почему HSV-1 может стать смертельным для людей с ослабленным иммунитетом, но не наносит серьезного вреда здоровым людям. Герпесвирусы инфицируют центральную нервную систему и могут приводить к энцефалиту и прочим поражениям мозга. Однако в большинстве случаев организм подавляет первичную инфекцию прежде, чем она успевает нанести ЦНС серьезный ущерб.

В механизме защиты может играть роль белок оптиневрин, предположили ученые. Оптиневрин — рецептор, способный склонить белки вируса к аутофагии.

Чтобы проверить эту версию, исследователи использовали линию генетически модифицированных мышей, у которых не синтезировался оптиневрин. Их и обычных мышей ученые заразили HSV-1. У мышей без оптиневрина вирус беспрепятственно размножался в мозге, уничтожая нейроны и, в конечном итоге, приводя к смерти грызунов.

Ген, регулирующий выработку оптиневрина, может мутировать и естественным образом, отмечают авторы работы.

Поскольку вирус герпеса остается в нервных клетках, исследователи полагают, что он может быть фактором, повышающим риск развития нейродегенеративных заболеваний. Чтобы постоянно бороться с вирусом, иммунной системе приходится запускать воспалительные процессы, и это сказывается на состоянии нейронов не лучшим образом.

Мыши без оптиневрина, зараженные HSV-1, через 30 дней теряли способность распознавать объекты. По словам Шуклы, это может свидетельствовать, что наличие вируса вкупе с мутацией способно ускорить повреждение нейронов привести к когнитивным нарушениям.

По мнению авторов работы, результаты могут касаться всех видов герпесвирусов, поражающих человека. Хотя исследование проводилось на мышах, у ученых нет сомнений, что и в человеческом мозге отсутствие оптиневрина приведет к тем же последствиям — ускоренной дегенерации нервных клеток. Исследователи планируют дополнительно изучить возникающие естественным образом мутации гена, регулирующего выработку оптиневрина — так, известно, что они наблюдаются у людей с глаукомой. Теперь же предстоит выяснить, как они влияют на здоровье при наличии в организме HSV-1 и других вирусов герпеса.

Читайте также: