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Il virus della varicella zoster, che comunemente causa varicella e herpes zoster, può attivare l’herpes simplex, un altro virus comune, per mettere in moto le prime fasi della malattia.
La malattia di Alzheimer può iniziare quasi impercettibilmente, spesso mascherata nei primi mesi o anni come dimenticanza che è comune in età avanzata. Ciò che causa la malattia rimane in gran parte un mistero.
Ma i ricercatori della Tufts University e dell’Università di Oxford, utilizzando un modello tridimensionale di coltura tissutale umana che imita il cervello, hanno dimostrato che il virus della varicella zoster (VZV), che comunemente causa varicella e herpes zoster, può attivare l’herpes simplex (HSV), un altro virus comune, per mettere in moto le prime fasi della malattia di Alzheimer. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Alzheimer’s Disease
Normalmente HSV-1 – una delle principali varianti del virus – giace dormiente all’interno dei neuroni del cervello, ma quando viene attivato porta all’accumulo di proteine tau e beta-amiloide e alla perdita della funzione neuronale, caratteristiche distintive che si trovano nei pazienti con Alzheimer.
”I nostri risultati suggeriscono un percorso verso la malattia di Alzheimer, causata da un’infezione da VZV che crea inneschi infiammatori che risvegliano l’HSV nel cervello”, ha detto Dana Cairns, GBS12, ricercatrice associata nel Dipartimento di Ingegneria Biomedica.
“Mentre abbiamo dimostrato un legame tra l’attivazione di VZV e HSV-1, è possibile che altri eventi infiammatori nel cervello possano anche risvegliare HSV-1 e portare alla malattia di Alzheimer”.
”Abbiamo lavorato su molte prove consolidate che l’HSV è collegato ad un aumentato rischio di Alzheimer nei pazienti”, ha detto David Kaplan, professore di ingegneria della famiglia Stern e presidente del Dipartimento di Ingegneria Biomedica presso la Tufts’ School of Engineering.
Una delle prime a ipotizzare una connessione tra il virus dell’herpes e il morbo di Alzheimer è Ruth Itzhaki dell’Università di Oxford, che ha collaborato con il laboratorio Kaplan a questo studio.
”Sappiamo che esiste una correlazione tra HSV-1 e morbo di Alzheimer, e alcuni hanno suggerito il coinvolgimento di VZV, ma quello che non sapevamo è la sequenza di eventi che i virus creano per mettere in moto la malattia”, ha detto. “Pensiamo di avere ora le prove di quegli eventi”.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, circa 3,7 miliardi di persone di età inferiore ai 50 anni sono state infettate da HSV-1, il virus che causa l’herpes orale. Nella maggior parte dei casi è asintomatico, giace dormiente all’interno delle cellule nervose.
Quando attivato, può causare infiammazione nei nervi e nella pelle, causando dolorose piaghe aperte e vesciche. La maggior parte dei portatori – uno su due secondo il CDC – avrà sintomi molto lievi o nulli prima che il virus diventi dormiente.
Il virus della varicella zoster è anche estremamente comune, con circa il 95% delle persone che sono state infettate prima dei 20 anni. Molti di questi casi sono espressi come varicella. VZV, che è una forma di virus dell’herpes, può anche rimanere nel corpo, trovando la sua strada verso le cellule nervose prima di diventare dormiente.
Più tardi nella vita, VZV può essere riattivato per causare herpes zoster, una malattia caratterizzata da vesciche e noduli nella pelle e può essere molto doloroso, durare per settimane o addirittura mesi. Una persona su tre alla fine svilupperà un caso di herpes zoster nel corso della propria vita.
Il legame tra HSV-1 e morbo di Alzheimer si verifica solo quando HSV-1 è stato riattivato per causare piaghe, vesciche e altre condizioni infiammatorie dolorose.
Per comprendere meglio la relazione causa-effetto tra i virus e il morbo di Alzheimer, i ricercatori di Tufts hanno ricreato ambienti simili a cervelli in piccole spugne a forma di ciambella larghe 6 millimetri fatte di proteine della seta e collagene.
Hanno popolato le spugne con cellule staminali neurali che crescono e diventano neuroni funzionali in grado di passare segnali l’uno all’altro in una rete, proprio come fanno nel cervello. Alcune delle cellule staminali formano anche cellule gliali, che si trovano tipicamente nel cervello e aiutano a mantenere i neuroni vivi e funzionanti.
I ricercatori hanno scoperto che i neuroni cresciuti nel tessuto cerebrale possono essere infettati da VZV, ma questo da solo non ha portato alla formazione delle proteine di Alzheimer tau e beta-amiloide – i componenti del groviglio di fibre e placche che si formano nel cervello dei malati di Alzheimer – e i neuroni hanno continuato a funzionare normalmente.
Tuttavia, se i neuroni ospitavano già HSV-1 quiescente, l’esposizione a VZV ha portato a una riattivazione di HSV e ad un drammatico aumento delle proteine tau e beta-amiloide, e i segnali neuronali iniziano a rallentare.
”Gli studi di laboratorio suggeriscono che se una nuova esposizione a VZV sveglia HSV-1 dormiente, potrebbe causare problemi”, ha detto Cairns.
”È ancora possibile che altre infezioni e altri percorsi di causa ed effetto possano portare al morbo di Alzheimer, e fattori di rischio come traumi alla testa, obesità o consumo di alcol suggeriscono che possono intersecarsi al riemergere di HSV nel cervello”, ha aggiunto.
I ricercatori hanno osservato che i campioni infetti da VZV hanno iniziato a produrre un livello più elevato di citochine, proteine che sono spesso coinvolte nell’innescare una risposta infiammatoria.
Kaplan ha osservato che il VZV è noto in molti casi clinici per causare infiammazione nel cervello, che potrebbe portare all’attivazione dell’HSV dormiente e all’aumento dell’infiammazione.
Cicli ripetuti di attivazione di HSV-1 possono portare a più infiammazione nel cervello, produzione di placche e accumulo di danni neuronali e cognitivi.
Un vaccino per VZV, per prevenire la varicella e l’herpes zoster, ha anche dimostrato di ridurre considerevolmente il rischio di demenza. È possibile che il vaccino stia aiutando a fermare il ciclo di riattivazione virale, infiammazione e danno neuronale.
I ricercatori hanno anche notato gli effetti neurologici a lungo termine che alcuni pazienti Covid hanno sperimentato dal virus SARS-CoV-2, in particolare tra gli anziani, e che sia VZV che HSV-1 possono essere riattivati dopo un’infezione Ccovid. Tenere d’occhio i possibili effetti cognitivi di follow-on e la neurodegenerazione sarebbe consigliabile in questi casi, hanno detto.
Immagine: Tuft University
