Il virus del morbillo “coopera” con se stesso per causare encefalite fatale

 

I ricercatori hanno trovato un nuovo meccanismo su come il virus del morbillo può causare un disturbo neurologico raro ma fatale, la panencefalite sclerosante subacuta.

 

I ricercatori in Giappone hanno scoperto il meccanismo di come il virus del morbillo può causare panencefalite sclerosante subacuta, o SSPE, una malattia neurologica rara ma fatale che può verificarsi diversi anni dopo un’infezione da morbillo.

Sebbene la forma normale del virus del morbillo non possa infettare il sistema nervoso, il team ha scoperto che i virus che persistono nel corpo possono sviluppare mutazioni in una proteina chiave che controlla il modo in cui infettano le cellule.

Le proteine mutate possono interagire con la sua forma normale, rendendolo capace di infettare il cervello. Le loro scoperte sono state riportate sulla rivista Science Advances.

Se hai una certa età, potresti aver preso il morbillo da bambino. Molti nati dopo il 1970 non l’hanno mai ottenuto grazie ai vaccini. La condizione è causata dal virus con lo stesso nome, che è uno dei patogeni più contagiosi fino ad oggi.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità stima che quasi nove milioni di persone in tutto il mondo siano state infettate dal morbillo nel 2021, con il numero di morti che ha raggiunto 128.000.

“Nonostante la sua disponibilità, la recente pandemia di COVID-19 ha ritardato le vaccinazioni, specialmente nel Sud del mondo”, spiega Yuta Shirogane, assistente professore presso la Facoltà di Scienze Mediche dell’Università di Kyushu.

“La SSPE è una condizione rara ma fatale causata dal virus del morbillo. Tuttavia, il normale virus del morbillo non ha la capacità di propagarsi nel cervello, e quindi non è chiaro come causi l’encefalite”.

Un virus infetta le cellule attraverso una serie di proteine che sporgono dalla sua superficie. Di solito, una proteina prima faciliterà il virus ad attaccarsi alla superficie di una cellula, quindi un’altra proteina di superficie causerà una reazione che consente al virus di entrare nella cellula, portando a un’infezione. Pertanto, ciò che un virus può o non può infettare può dipendere fortemente dal tipo di cellula.

“Di solito, il virus del morbillo infetta solo le cellule immunitarie ed epiteliali, causando febbre ed eruzione cutanea”, continua Shirogane. “Pertanto, nei pazienti con SSPE, il virus del morbillo deve essere rimasto nel loro corpo e mutato, quindi ha acquisito la capacità di infettare le cellule nervose”.

I virus a RNA come il morbillo mutano e si evolvono a tassi molto elevati, ma il meccanismo di come si è evoluto per infettare i neuroni è stato un mistero.

La chiave nel consentire al virus del morbillo di infettare una cellula è una proteina chiamata proteina di fusione o proteina F. Negli studi precedenti del team,  i ricercatori hanno dimostrato che alcune mutazioni nella proteina F la mettono in uno stato “iperfusongenico”, permettendole di fondersi con le sinapsi neurali e infettare il cervello.

Nel loro ultimo studio, il team ha analizzato il genoma del virus del morbillo da pazienti SSPE e ha scoperto che varie mutazioni si erano accumulate nella loro proteina F.

È interessante notare che alcune mutazioni aumenterebbero l’attività dell’infezione mentre altre in realtà la diminuirebbero.

“Questo è stato sorprendente da vedere, ma abbiamo trovato una spiegazione. Quando il virus infetta un neurone, lo infetta attraverso la “trasmissione in blocco”, dove più copie del genoma virale entrano nella cellula”, continua Shirogane.

“In questo caso, il genoma che codifica per la proteina F mutante viene trasmesso simultaneamente con il genoma della normale proteina F, ed è probabile che entrambe le proteine coesistano nella cellula infetta”.

Sulla base di questa ipotesi, il team ha analizzato l’attività di fusione delle proteine F mutanti quando erano presenti proteine F normali.

I loro risultati hanno mostrato che l’attività di fusione di una proteina F mutante è soppressa a causa dell’interferenza delle normali proteine F, ma che l’interferenza è superata dall’accumulo di mutazioni nella proteina F.

In un altro caso, il team ha scoperto che un diverso insieme di mutazioni nella proteina F si traduce in un risultato completamente opposto: una riduzione dell’attività di fusione.

Tuttavia, con loro sorpresa, questa mutazione può effettivamente cooperare con le normali proteine F per aumentare l’attività di fusione. Pertanto, anche le proteine F mutanti che sembrano non essere in grado di infettare i neuroni possono ancora infettare il cervello.

“È quasi in contrasto con il modello di ‘sopravvivenza del più adatto’ per la propagazione virale. In effetti, questo fenomeno in cui le mutazioni interferiscono e / o cooperano tra loro è chiamato “sociovirologia”. È ancora un concetto nuovo, ma è stato osservato che i virus interagiscono tra loro come un gruppo. È una prospettiva entusiasmante”, spiega Shirogane.

Il team spera che i loro risultati aiuteranno a sviluppare terapie per SSPE, oltre a chiarire i meccanismi evolutivi comuni ai virus che hanno meccanismi di infezione simili al morbillo come i nuovi coronavirus e gli herpesvirus.

“Ci sono molti misteri nei meccanismi con cui i virus causano malattie. Da quando ero uno studente di medicina, ero interessato a come il virus del morbillo causava SSPE. Sono felice che siamo stati in grado di chiarire il meccanismo di questa malattia”, conclude Shirogane.