Воспаление мозга при заражении вирусом простого герпеса вызывают сами мозговые клетки

23 сентября 2020

При заражении вирусом простого герпеса первого типа иногда развивается энцефалит (воспаление мозга), который может привести к летальному исходу. В новом исследовании, опубликованном в Cell Reports, сообщается, что при инфицировании вирусом простого герпеса-1 нейроны и астроциты продуцируют хемокин CXCL1, из-за чего нейтрофилы устремляются в мозг, вызывая мощный воспалительный ответ в нервной ткани.

Credit: Robina Weermeijer, public domain

Хотя основное назначение иммунной системы состоит в защите организма от патогенов и собственных злокачественных клеток, в некоторых случаях неадекватно сильный иммунный ответ может сам стать причиной повреждений многих тканей, как при аутоиммунных заболеваниях, и даже смерти. Заражение вирусом простого герпеса первого типа иногда вызывает чрезвычайно сильную реакцию со стороны иммунной системы, которая выражается в увеличении проницаемости гематоэнцефалического барьера и массовой миграции лейкоцитов в нервную ткань, что приводит к развитию энцефалита. При этом ацикловир – эффективный препарат, подавляющий репликацию вируса герпеса – никак не облегчает состояние.

В новой статье сообщается, что причина интенсивной миграции лейкоцитов (в особенности, нейтрофилов) в нервную ткань при герпесной инфекции кроется в том, что после заражения нейроны и астроциты начинают продуцировать хемокин CXCL1, привлекающий иммунные клетки в нервную ткань. Кроме того, после заражения вирусом герпеса в нервной ткани начинается производиться другой хемокин, CCL2.

Схема реакции активации нервными клетками иммунной системы. Credit: Sorensen EW, et al. / Cell Rep. 2020

Мыши, лишенные рецептора к CCL2, отличаются повышенной смертностью вследствие неконтролируемой репликации вируса. В то же время мыши, не имеющие рецептора к CXCL1 (CXCR2), демонстрируют меньшую смертность при заражении вирусом герпеса, поскольку проницаемость их гематоэнцефалического барьера остается прежней, и при той же вирусной нагрузке массовой миграции нейтрофилов в мозг не происходит.

Детальное изучение зараженных мышей показало, что астроциты продуцируют CXCL1 в ответ на заражение вирусом простого герпеса первого типа, а под действием другого важного провоспалительного цитокина, интерлейкина 1α (IL-1α), CXCL1 продуцируют и астроциты, и нейроны. Взаимодействие CXCL1 со своим рецептором играет критическую роль в повышении проницаемости гематоэнцефалического барьера, причем нейтрофилы, прошедшие через него, дополнительно увеличивают его проницаемость.

Авторы работы отмечают, что иммунодулирующая терапия, в частности, предполагающая воздействие на передачу сигнала от CXCL1 к его рецептору, может стать спасением не только для пациентов с энцефалитом, вызванным вирусом простого герпеса-1, но и с другими энцефалитами вирусной природы.

Текст: Елизавета Минина

Michael BD, Bricio-moreno L, Sorensen EW, et al. Astrocyte- and Neuron-Derived CXCL1 Drives Neutrophil Transmigration and Blood-Brain Barrier Permeability in Viral Encephalitis. Cell Rep. 2020;32(11):108150.

DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108150