Guinguette Marais Poitevin

I ricercatori hanno finalmente capito come l’herpes si riattiva quando noi e i nostri neuroni siamo stressati. Hanno anche scoperto come le cellule cerebrali vengono ingannate per permettere a pezzi di virus di scappare.

Circa il 90% della popolazione statunitense ha il virus herpes simplex (HSV), che porta a herpes labiale, infezioni agli occhi, lesioni genitali e, in rari casi, infiammazione del cervello. Il virus della varicella zoster, strettamente correlato, causa anche la varicella e l’herpes zoster.

“Le proteine che abbiamo dimostrato essere importanti per la riattivazione virale si trovano quasi esclusivamente nei neuroni, quindi rappresentano un buon bersaglio terapeutico”, dice la virologa Anna Cliffe, primo autore e co-corrispondente dello studio e un postdoctoral fellow nel dipartimento di biologia cellulare e fisiologia alla University of North Carolina School of Medicine.

Questa ricerca, condotta nel laboratorio di Mohanish Deshmukh della UNC e pubblicata sulla rivista Cell Host and Microbe, è stata realizzata utilizzando neuroni primari di topi. Ma i ricercatori dicono che i percorsi cellulari coinvolti si trovano nei neuroni umani.

L’herpes può percepire lo stress

Le ricerche precedenti suggerivano che l’HSV rimanesse dormiente nei neuroni. La competenza di Deshmukh è nella sopravvivenza e morte dei neuroni. Si è chiesto se HSV “sceglie” i neuroni come ospiti perché le cellule del cervello sono sopravvissute; a differenza di altri tipi di cellule, i neuroni sono molto cauti nell’innescare la morte cellulare anche se infettati da un virus.

La competenza di Cliffe come virologo ha permesso al team di Deshmukh di indagare su come HSV si riattiva nei neuroni. Come primo passo, Deshmukh e Cliffe hanno capito come forzare il virus a diventare latente nei neuroni primari di topo in un piatto e poi a riattivarsi. Questo ha permesso loro di studiare specifiche proteine cellulari che si sospetta siano coinvolte nella riattivazione virale.

Si sono chiesti se il virus fosse in grado di percepire quando i neuroni erano sotto stress e attivare una via di fuga.

“Quando i nostri corpi sono stressati, rilasciamo alti livelli di corticosteroidi – un ormone naturale”, dice Cliffe. “Quindi, usarlo in questo esperimento era un buon modo per simulare ciò che potrebbe accadere ai neuroni sotto stress.”

Studiando le cellule, hanno scoperto che il percorso della proteina JNK si attivava appena prima che il virus cominciasse a lasciare i neuroni.

“Abbiamo poi usato un inibitore chimico per bloccare il percorso JNK per vedere se questo fermava la riattivazione virale”, dice Deshmukh. “E ha avuto un effetto spettacolare. Quando abbiamo inibito JNK, il virus non era più in grado di riattivarsi”.

Gli esperimenti di Cliffe dimostrano che il virus ha trovato un modo per modificare la sua cromatina – il DNA impacchettato strettamente che controlla l’espressione genica. Questa modifica è rara in biologia, dice Deshmukh, ma l’herpes usa questa modifica per esprimere un po’ del suo DNA.

Il virus genera un’espressione genica sufficiente a causare una cascata di eventi che permette al virus intero di formarsi fuori dal neurone e poi propagarsi. Da lì, nascono stati di malattia come l’herpes labiale e l’encefalite.

Il prossimo passo del laboratorio di Deshmukh è stabilire questo modello di infezione e riattivazione dell’HSV nei neuroni umani, cosa che non è ancora stata realizzata. Se sarà possibile, e se la via JNK è cruciale per la riattivazione virale negli esseri umani, allora potrebbe essere possibile sviluppare trattamenti per le malattie che sono legate all’HSV, così come i suoi virus strettamente correlati.

Il National Institutes of Health ha finanziato lo studio.