În intestinul unor pacienți cu Alzheimer cercetătorii au identificat un virus comun care ar putea contribui în tăcere la dezvoltarea bolii. În timp ce oamenii de știință au suspectat mult timp că virusurile și patogenii ar putea juca un rol în boala Alzheimer, noi cercetări au descoperit acum o legătură surprinzătoare între un virus care infectează majoritatea populației la nivel global și un subtip distinct al acestei afecțiuni neurologice devastatoare. Recenta cercetare sugerează că citomegalovirusul uman (HCMV), un virus care infectează 80 % dintre adulți 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 și Institutul pentru Alzheimer Banner au descoperit o legătură surprinzătoare între o infecție intestinală cronică cauzată de un virus comun și dezvoltarea bolii Alzheimer la un subset de persoane.
Se crede că majoritatea oamenilor sunt expuși la acest virus, numit citomegalovirus (HCMV), în primele decenii de viață. 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 și se răspândește 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 informațiilor cheie care leagă intestinul și creierul. Odată ajuns acolo, virusul poate modifica sistemul imunitar și poate contribui la alte modificări asociate cu boala Alzheimer.
Dacă ipotezele cercetătorilor se confirmă, aceștia 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 infecție activă cu HCMV și 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% și 45% dintre persoanele cu această boală”, a declarat vineri dr. Ben Readhead, autor al studiului și cercetător la Centrul de Cercetare a Bolilor Neurodegenerative ASU-Banner, într-un comunicat.
Potrivit cercetătorului, acest subtip de Alzheimer include plăcile amiloide și încurcăturile tau – anomalii microscopice ale creierului utilizate pentru diagnosticare bolii – și prezintă un profil biologic distinct de virus, anticorpi și celule imune în creier.
Descoperirile au fost publicate vineri în Alzheimer’s & Dementia, jurnalul Asociației Alzheimer.
Echipa de cercetare sugerează că unele persoane expuse la HCMV dezvoltă o infecție intestinală cronică. Virusul intră apoi în fluxul sanguin sau călătorește 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 infecții. Deși inițial protejează, o creștere susținută a activității microgliale poate duce la inflamații cronice și leziuni neuronale, care sunt implicate în evoluția bolilor neurodegenerative, inclusiv Alzheimer.
În timp ce explorau de ce s-a întâmplat acest lucru, ei au descoperit un anticorp în intestinele acestor subiecți – în concordanță cu posibilitatea ca o infecție să poată contribui la această formă de Alzheimer.
În cel mai recent studiu, cercetătorii au încercat să înțeleagă ce ar putea determina producția de anticorpi intestinali. Echipa a examinat lichidul spinal de la aceleași persoane, ceea ce a arătat că anticorpii erau în special împotriva HCMV. Acest lucru a determinat căutarea de dovezi ale infecției cu HCMV în intestinul și țesutul cerebral al acestor subiecți – pe care le-au găsit.
De asemenea, cercetătorii au observat HCMV în nervul vag al acelorași subiecți, ridicând posibilitatea ca acesta să fie modul în care virusul ajunge la creier.
Colaborând cu Universitatea RUSH, cercetătorii au reușit să reproducă asocierea dintre infecția cu citomegalovirus și microglia CD83(+) într-o cohortă independentă de pacienți 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 producția de proteine amiloide și tau fosforilate și a contribuit la degenerarea și moartea neuronilor.
Celulele imunitare ale creierului, sau microglia (albastru deschis/violet), interacționează cu plăcile amiloide (roșu) – aglomerări proteice dăunătoare legate de boala Alzheimer. Ilustrația evidențiază rolul microgliei în monitorizarea sănătății creierului și îndepărtarea deșeurilor. (Ilustrație 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, infecția apare fără simptome, dar se poate prezenta ca o boală ușoară, 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 infecție pare să fie un factor relevant în prezența virusului în creier. Din acest motiv, cercetătorii notează că simpla intrare în contact cu HCMV, care se întâmplă în aproape toată populația globului, nu ar trebui să fie un motiv de îngrijorare.
Deși 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 potențial pe care infecțiile îl pot avea asupra sănătății creierului și asupra neurodegenerării în general. Cu toate acestea, ei adaugă că sunt necesare studii independente pentru a testa aceste constatări și ipotezele rezultate.
Studiul a fost susținut de Fundațiile NOMIS, Banner, Institutele naționale americane pentru sănătate (NIH) și Grupul Arizona Alzheimer. Programul de donare de la Institutul de cercetări pentru sănătate Banner Sun, a furnizat mostre de țesut și resurse, inclusiv colon, nervul vag, creierul și lichidul spinal. Alte studii privind memoria și îmbătrânirea, conduse de Universitatea Rush, au furnizat mostre de creier și date suplimentare, ceea ce a permis cercetătorilor să efectueze o cercetare mai nuanțată, 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 țesuturi de la aceleași persoane. Acest lucru ne-a permis să punem cap la cap cercetările”, a declarat prof Readhead, specialist în cercetarea demenței.
Constatările studiului recent ridică o întrebare importantă: Ar putea medicamentele antivirale să ajute la tratarea pacienților cu Alzheimer care au o infecție cronică cu HCMV?
Cercetătorii lucrează acum la un test de sânge pentru a identifica persoanele cu acest tip de infecție intestinală cronică cu citimegalovirus, și 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 țesut din mai multe zone ale corpului (creier, intestin și nerv vag) folosind imunohistochimie pentru a detecta prezența citomegalovirusului și anticorpilor IgG4. Ei au examinat, de asemenea, probe de lichid cefalorahidian pentru a căuta anticorpi specifici împotriva HCMV. În plus, au utilizat organoizi cerebrali crescuți în laborator pentru a studia efectele directe ale infecției cu HCMV asupra celulelor cerebrale. Studiul a inclus probe atât de la pacienți cu Alzheimer, cât și de la controale sănătoase, iar rezultatele au fost validate într-o cohortă independentă.
Principalele rezultate
Principalele constatări au arătat că pacienții cu microglie CD83-pozitivă aveau niveluri semnificativ mai ridicate atât de citomegalovirus, cât și de anticorpi IgG4 în mai multe țesuturi. În experimentele de laborator, infecția cu HCMV a dus la creșterea producției de proteine asociate bolii Alzheimer și la creșterea morții celulare. Studiul a constatat asocieri statistice puternice între acești diferiți factori, sugerând o legătură între infecția virală și progresia bolii.
Limitările studiului
Deși studiul arată asocieri puternice, acesta nu poate dovedi definitiv că citomegalovirusul cauzează boala Alzheimer. Dimensiunile eșantionului, deși adecvate, ar putea fi mărite în studiile viitoare. În plus, studiul nu poate explica de ce unele persoane cu infecție cu HCMV dezvoltă boala Alzheimer, în timp ce altele nu, sugerând că sunt probabil implicați alți factori.
Concluzii
Studiul sugerează o nouă cale potențială în dezvoltarea bolii Alzheimer care implică infecția virală și răspunsul imunitar. Aceasta ar putea conduce la noi abordări terapeutice, în special la pacienții care prezintă biomarkeri specifici. Constatările evidențiază, de asemenea, importanța luării în considerare a mai multor sisteme corporale în cercetarea bolii, mai degrabă decât concentrarea exclusiv asupra creierului.
Finanțare
Cercetarea a fost susținută de diverse organizații, inclusiv Institutul Național pentru Îmbătrânire, NIH, Alianța Globală Lyme și Consorțiul Arizona Alzheimer.