În intestinul unor pacienţi cu Alzheimer cercetătorii au identificat un virus comun care ar putea contribui în tăcere la dezvoltarea bolii. În timp ce oamenii de ştiinţă au suspectat mult timp că virusurile şi patogenii ar putea juca un rol în boala Alzheimer, noi cercetări au descoperit acum o legătură surprinzătoare între un virus care infectează majoritatea populaţiei la nivel global şi un subtip distinct al acestei afecţiuni neurologice devastatoare. Recenta cercetare sugerează că citomegalovirusul uman (HCMV), un virus care infectează 80 % dintre adulţi până la vârsta de 80 de ani, ar putea juca un rol mai important în boala Alzheimer decât se credea până acum, în special atunci când este combinat cu răspunsuri specifice ale sistemului imunitar.
Cercetătorii de la Universitatea de stat din Arizona şi Institutul pentru Alzheimer Banner au descoperit o legătură surprinzătoare între o infecţie intestinală cronică cauzată de un virus comun şi dezvoltarea bolii Alzheimer la un subset de persoane.
Se crede că majoritatea oamenilor sunt expuşi la acest virus, numit citomegalovirus (HCMV), în primele decenii de viaţă. Citomegalovirusul este unul dintre cei nouă virusuri herpetice, dar nu este considerat o boală cu transmitere sexuală. Virusul se transmite de obicei prin expunerea la fluidele corporale şi se răspândeşte numai atunci când virusul este activ.
Conform noii cercetări, la unele persoane, virusul poate rămâne în stare activă în intestin, de unde poate ajunge la creier prin intermediul nervului vag - o autostradă a informaţiilor cheie care leagă intestinul şi creierul. Odată ajuns acolo, virusul poate modifica sistemul imunitar şi poate contribui la alte modificări asociate cu boala Alzheimer.
Dacă ipotezele cercetătorilor se confirmă, aceştia ar putea evalua dacă medicamentele antivirale existente ar putea trata sau preveni această formă a bolii Alzheimer. Echipa dezvoltă în prezent un test de sânge pentru a identifica persoanele care au o infecţie activă cu HCMV şi care ar putea beneficia de medicamente antivirale.
„Credem că am găsit un subtip unic din punct de vedere biologic al bolii Alzheimer care ar putea afecta între 25% şi 45% dintre persoanele cu această boală”, a declarat vineri dr. Ben Readhead, autor al studiului şi cercetător la Centrul de Cercetare a Bolilor Neurodegenerative ASU-Banner, într-un comunicat.
Potrivit cercetătorului, acest subtip de Alzheimer include plăcile amiloide şi încurcăturile tau - anomalii microscopice ale creierului utilizate pentru diagnosticare bolii - şi prezintă un profil biologic distinct de virus, anticorpi şi celule imune în creier.
Descoperirile au fost publicate vineri în Alzheimer's & Dementia, jurnalul Asociaţiei Alzheimer.
Echipa de cercetare sugerează că unele persoane expuse la HCMV dezvoltă o infecţie intestinală cronică. Virusul intră apoi în fluxul sanguin sau călătoreşte prin nervul vag până la creier. Acolo, este recunoscut de celulele imunitare ale creierului, numite microglii, care activează expresia unei gene specifice numită CD83. Studiul sugerează că virusul poate contribui la modificările biologice implicate în dezvoltarea bolii Alzheimer.
Rolul celulelor imunitare ale creierului
Celulele imunitare ale creierului, sau microglia, sunt activate atunci când răspund la infecţii. Deşi iniţial protejează, o creştere susţinută a activităţii microgliale poate duce la inflamaţii cronice şi leziuni neuronale, care sunt implicate în evoluţia bolilor neurodegenerative, inclusiv Alzheimer.
Într-un studiu publicat la începutul acestui an în revista Nature Communications, cercetătorii au constatat că probele de creier postmortem ale participanţilor la cercetare cu boala Alzheimer erau mai susceptibile decât cele fără Alzheimer să adăpostească microglii specific CD83(+).
În timp ce explorau de ce s-a întâmplat acest lucru, ei au descoperit un anticorp în intestinele acestor subiecţi - în concordanţă cu posibilitatea ca o infecţie să poată contribui la această formă de Alzheimer.
În cel mai recent studiu, cercetătorii au încercat să înţeleagă ce ar putea determina producţia de anticorpi intestinali. Echipa a examinat lichidul spinal de la aceleaşi persoane, ceea ce a arătat că anticorpii erau în special împotriva HCMV. Acest lucru a determinat căutarea de dovezi ale infecţiei cu HCMV în intestinul şi ţesutul cerebral al acestor subiecţi - pe care le-au găsit.
De asemenea, cercetătorii au observat HCMV în nervul vag al aceloraşi subiecţi, ridicând posibilitatea ca acesta să fie modul în care virusul ajunge la creier.
Colaborând cu Universitatea RUSH, cercetătorii au reuşit să reproducă asocierea dintre infecţia cu citomegalovirus şi microglia CD83(+) într-o cohortă independentă de pacienţi cu Alzheimer.
Pentru a investiga în continuare impactul acestui virus, echipa de cercetare a utilizat apoi modele de celule cerebrale umane pentru a demonstra capacitatea virusului de a induce modificări moleculare legate de această formă specifică a bolii Alzheimer. Expunerea la virus a crescut într-adevăr producţia de proteine amiloide şi tau fosforilate şi a contribuit la degenerarea şi moartea neuronilor.
Celulele imunitare ale creierului, sau microglia (albastru deschis/violet), interacţionează cu plăcile amiloide (roşu) - aglomerări proteice dăunătoare legate de boala Alzheimer. Ilustraţia evidenţiază rolul microgliei în monitorizarea sănătăţii creierului şi îndepărtarea deşeurilor. (Ilustraţie realizată de Jason Drees/Universitatea de Stat din Arizona, 20 decembrie 2024)
Este citomegalovirusul de vină pentru boala Alzheimer la unele persoane?
HCMV poate infecta oameni de toate vârstele. La majoritatea persoanelor sănătoase, infecţia apare fără simptome, dar se poate prezenta ca o boală uşoară, asemănătoare gripei.
Aproximativ 80% dintre oameni prezintă urme de anticorpi până la vârsta de 80 de ani. Cu toate acestea, cercetătorii au detectat HCMV intestinal numai la un subset de persoane, iar această infecţie pare să fie un factor relevant în prezenţa virusului în creier. Din acest motiv, cercetătorii notează că simpla intrare în contact cu HCMV, care se întâmplă în aproape toată populaţia globului, nu ar trebui să fie un motiv de îngrijorare.
Deşi cercetătorii au propus în urmă cu peste 100 de ani că virusurile sau patogenii dăunători ar putea contribui la boala Alzheimer, niciun agent patogen unic nu a fost în mod constant legat de boală.
Cercetătorii propun ca aceste două studii să ilustreze impactul potenţial pe care infecţiile îl pot avea asupra sănătăţii creierului şi asupra neurodegenerării în general. Cu toate acestea, ei adaugă că sunt necesare studii independente pentru a testa aceste constatări şi ipotezele rezultate.
Studiul a fost susţinut de Fundaţiile NOMIS, Banner, Institutele naţionale americane pentru sănătate (NIH) şi Grupul Arizona Alzheimer. Programul de donare de la Institutul de cercetări pentru sănătate Banner Sun, a furnizat mostre de ţesut şi resurse, inclusiv colon, nervul vag, creierul şi lichidul spinal. Alte studii privind memoria şi îmbătrânirea, conduse de Universitatea Rush, au furnizat mostre de creier şi date suplimentare, ceea ce a permis cercetătorilor să efectueze o cercetare mai nuanţată, care subliniază rădăcini sistemice mai degrabă decât cele pur neurologice ale bolii Alzheimer.
„A fost extrem de important pentru noi să avem acces la diferite ţesuturi de la aceleaşi persoane. Acest lucru ne-a permis să punem cap la cap cercetările”, a declarat prof Readhead, specialist în cercetarea demenţei.
Constatările studiului recent ridică o întrebare importantă: Ar putea medicamentele antivirale să ajute la tratarea pacienţilor cu Alzheimer care au o infecţie cronică cu HCMV?
Cercetătorii lucrează acum la un test de sânge pentru a identifica persoanele cu acest tip de infecţie intestinală cronică cu citimegalovirus, şi speră să îl utilizeze împreună cu testele de sânge emergente pentru Alzheimer pentru a evalua dacă medicamentele antivirale existente ar putea fi utilizate pentru a trata sau preveni această formă a bolii.
Rezumatul cercetării
Recentul studiu a utilizat o abordare multiplă de cercetare. Echipa a analizat probe de ţesut din mai multe zone ale corpului (creier, intestin şi nerv vag) folosind imunohistochimie pentru a detecta prezenţa citomegalovirusului şi anticorpilor IgG4. Ei au examinat, de asemenea, probe de lichid cefalorahidian pentru a căuta anticorpi specifici împotriva HCMV. În plus, au utilizat organoizi cerebrali crescuţi în laborator pentru a studia efectele directe ale infecţiei cu HCMV asupra celulelor cerebrale. Studiul a inclus probe atât de la pacienţi cu Alzheimer, cât şi de la controale sănătoase, iar rezultatele au fost validate într-o cohortă independentă.
Principalele rezultate
Principalele constatări au arătat că pacienţii cu microglie CD83-pozitivă aveau niveluri semnificativ mai ridicate atât de citomegalovirus, cât şi de anticorpi IgG4 în mai multe ţesuturi. În experimentele de laborator, infecţia cu HCMV a dus la creşterea producţiei de proteine asociate bolii Alzheimer şi la creşterea morţii celulare. Studiul a constatat asocieri statistice puternice între aceşti diferiţi factori, sugerând o legătură între infecţia virală şi progresia bolii.
Limitările studiului
Deşi studiul arată asocieri puternice, acesta nu poate dovedi definitiv că citomegalovirusul cauzează boala Alzheimer. Dimensiunile eşantionului, deşi adecvate, ar putea fi mărite în studiile viitoare. În plus, studiul nu poate explica de ce unele persoane cu infecţie cu HCMV dezvoltă boala Alzheimer, în timp ce altele nu, sugerând că sunt probabil implicaţi alţi factori.
Concluzii
Studiul sugerează o nouă cale potenţială în dezvoltarea bolii Alzheimer care implică infecţia virală şi răspunsul imunitar. Aceasta ar putea conduce la noi abordări terapeutice, în special la pacienţii care prezintă biomarkeri specifici. Constatările evidenţiază, de asemenea, importanţa luării în considerare a mai multor sisteme corporale în cercetarea bolii, mai degrabă decât concentrarea exclusiv asupra creierului.
Finanţare
Cercetarea a fost susţinută de diverse organizaţii, inclusiv Institutul Naţional pentru Îmbătrânire, NIH, Alianţa Globală Lyme şi Consorţiul Arizona Alzheimer.
