Et digitalt fargelagt transmission electron mikroskopisk (TEM) bilde av herpes virus partikler. Bilde: Dr. John Hierholzer; F. A. Murphy (CDC)
For flere tiår, er ideen om at bakterier eller virus kan hjelpe føre til Alzheimers sykdom ble avvist som en utkant teori. Men ikke så mye lenger. På onsdag, et team av forskere fra Harvard Medical School rapportert i tidsskriftet Neuron den siste bit av bevis som tyder på herpesviruses kan gnist kaskade av hendelser som fører til Alzheimers sykdom, en dødelig form for demens som rammer minst 5 millioner Amerikanere.
Forskerne studerte hvordan nerveceller i musene reagerte på tilstedeværelse av herpes simplex 1 (HSV-1), viruset som forårsaker forkjølelsessår. I et eget eksperiment som involverer en 3D-modell av den menneskelige hjerne vokst i en rett, de har også studert human herpes-virus 6 (HHV-6), bakterie ansvarlig for forårsaker barndom hud sykdom roseola. Disse virusene er vanligvis tatt tidlig i livet og bor i dvale et sted i kroppen, men som vi alder, har de nesten alltid migrere opp til hjernen.
Noen av musene som brukes i eksperimentet var genetisk avlet til å ha nevroner som kan skape den menneskelige versjonen av amyloid beta (eller amyloid-β). Amyloid-β er et protein som normalt produseres i hjernen. Men i Alzheimers-pasienter, er det klumper seg sammen for å danne plakk som er antatt av mange eksperter sakte ødelegge hjernen. Mange forskere hadde lenge antatt at amyloid-β i hovedsak var en av avfall produkt, med ingen mening. Men forskerne hadde tidligere vist at amyloid-β kan faktisk fungere som en første linje av forsvar mot sopp og bakteriell infeksjon.
I den aktuelle studien, både virus syntes å provosere en identisk reaksjon. Musene er hjernen vokste nye forekomster av amyloid-β plaketter praktisk talt “over natten,” i henhold til senior forfatter Rudy Tanzi, en genetiker som spesialiserer seg i hjernen ved Massachusetts General Hospital, så vel som Harvard Medical School. Og musene avlet med disse menneskelige-nevroner som var i stand til å bedre avverge hjernen infeksjon enn mus uten dem. Den samme effekten ble også sett i petriskålen.
“Seeding av amyloid er hva som fører til nedfall av plakk,” Tanzi sa, “og herpesviruses og andre mikrober kan raskt frø amyloid-β.”
Studien er den andre i de siste ukene for å støtte den rollen virus på Alzheimers sykdom. Det første studien, også publisert i Nervecellen og ledet av forskere fra Icahn School of Medicine ved Sinai-Fjellet, funnet bevis for at visse herpesviruses er mer rikelig finnes i hjernen til mennesker som døde med Alzheimers, det også foreslått at gener som hører til disse virusene kommuniserer direkte med menneskelige gener som hever risikoen for sykdommen.
Timingen er ikke tilfeldig, Tanzi sa. Hans team har samsvart med Mount Sinai lag i år, og de hadde opprinnelig planlagt å slippe sine resultater på samme tid (både vil bli publisert i samme print juli utgaven av tidsskriftet). Det var på Sinai-Fjellet team, Tanzi notater, som foreslått Harvard team titt på HHV-6, samt HSV-1 i sine eksperimenter, siden det var viruset hadde de begynt å fokusere på i sitt arbeid.
Mens Tanzi og hans team erkjenner den lenge ignorert arbeid av andre forskere støtter viral hypotesen om Alzheimers, som det er kjent, han sa at deres forskning tar ting i en litt annen retning. Det er et forsøk på å forene ulike teorier om hva som forårsaker Alzheimers.
Tilhengere av viral teori har ofte spekulert i at bakterier som HSV-1—den mest skylden skyldige—direkte presse hjernen til spinner ut av kontroll gjennom betennelse, med amyloid-β bare å være tilskuer. Men i Tanzi versjon, amyloid-β fortsatt er nøkkelen cog bak sykdommen. Nevroner bruke protein til å enten drepe eller sikker fangst viral eller bakteriell partikler i en “nano-net,” som Tanzi sette det. Men i Alzheimers sykdom, og prosessen går av sporet, og fører til ukontrollert oppbygging av plakk. Fra det, Tanzi arbeid har vist, plaketter utløse produksjon av floker—klumper av en annen hjernen protein kalt tau sett i de senere stadier av Alzheimers—som sammen da utløse kronisk betennelse. Alle disse bevegelige delene rett til å visne hjernen, til slutt forårsaker død.
I dette scenariet, det er ikke så mye bakterie, men det immune systemet som er feil. “Mikrobene er forhistorien til amyloid-hypotesen” Tanzi sa.
Virus er bare en av de tingene som kan sette av Alzheimers, påpekte han. Samme slags seeding som kan skje i mennesker som har gener som forårsaker dem til å gjøre for mye amyloid-β, i fravær av infeksjon. Og genetikk kan bidra til å forklare hvorfor bare noen mennesker er infeksjoner føre til at hjernen til å begynne å produsere amyloid-β i hopetall. “Bare ha viruset ikke er nok,” Tanzi sa.
Men gitt den omfattende svikt av Alzheimers behandlinger som har fokusert på å stoppe amyloid-β produksjon, viral link gir en ny, klar retning for fremtidige kliniske studier: Forebyggende antimikrobielle legemidler eller vaksiner som kan stoppe disse bakterier fra å nå hjernen i første omgang. Noen nyere, hvis observasjonell forskning (som betyr, ikke kontrollerte studier) har allerede antydet at disse legemidlene kan redusere risikoen for demens.
Disse slags definitive studier er trolig fortsatt en mens du er borte, men det er absolutt en endring i motvind.
“Jeg tror vi har kommet forbi det punktet hvor denne ideen er latterliggjort, men noen er kanskje fortsatt voldsomt motsette seg det,” Tanzi sagt, med henvisning til det 19. århundre tyske filosofen Arthur Schopenhauer grunnsetning om de tre stadier av sannheten (første latterliggjøring, så voldelig motstand, og til slutt aksept som selvinnlysende).
The buck sannsynligvis ikke vil stoppe med herpes. Tanzi og hans team er allerede på jobb å drive forskning på hvordan bakterier som lever i hjernen kan bidra til Alzheimers. Tanzi er også en del av et forskningsprosjekt som forsøker å kartlegge den levende mikrobiell universet, eller microbiome, av hjernen, og hvordan kan det påvirke vår mentale og fysiske helse.
[Nevron]