На прошлой неделе вышли сразу две статьи, посвященные поиску причин возникновения микроцефалии у плода в результате инфекции, вызванной вирусом Зика, у беременной матери. В одной работе, опубликованной в PNAS, сообщается о ключевой мутации, которая резко усилила опасность вируса Зика для человека и дала ему возможность не только проходить через плаценту, но и поражать нервные клетки. В другом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Cell Stem Cell, говорится, что вирус Зика нарушает образование микроРНК в нейронах, что приводит к нарушениям развития коры и микроцефалии.
Вирус Зика. Электронная микрография
Вирус Зика впервые был описан в 1947 году, и с тех пор на протяжении нескольких десятков лет он относительно спокойно циркулировал в человеческих популяциях, не вызывая серьезных проблем у зараженных людей. Однако в настоящее время мы знаем вирус Зика не только как возбудителя весьма серьезной лихорадки Зика, но и как инфекционный агент, который вызывает тяжелейший порок развития у плода инфицированной матери – микроцефалию. В какой же момент вирус Зика из относительно безобидного вируса превратился в опасного возбудителя?
Как сообщают исследователи из Университета Техаса на страницах PNAS, незадолго до распространения вируса Зика по американскому континенту в гене, кодирующем его белок оболочки, произошла мутация, которая привела к единственной аминокислотной замене: остаток валина 473 белка оболочки заменился на метионин. Эта замена произошла в области второй трансмембранной спирали белка оболочки. Последствия такого, казалось бы, небольшого изменения оказались огромны. Мутировавший вирус приобрел способность к виремии (распространению по всему инфицированному организму через кровоток), приобрел способность к пересечению плаценты и огромную нейровирулентность (то есть способность поражать нейроны).
Исследование, опубликованное в Cell Stem Cell, посвящено несколько иному вопросу, а именно тому, почему вирус Зика нарушает формирование коры головного мозга у плода (кортикогенез). Авторы работы решили проверить, не нарушает ли вирус Зика образование микроРНК в клетках развивающегося мозга – этот процесс, как было ранее установлено, играет важнейшую роль в формировании коры больших полушарий.
Оказалось, что белок оболочки вируса Зика – тот самый, замена в котором превратила вирус Зика в опаснейший инфекционный агент – взаимодействует с белком Dicer, который осуществляет несколько стадий процессинга микроРНК, и подавляет его работу. У других членов семейства флавивирусов белки оболочки такой способностью не обладают.
Исследователи выделили мутантный штамм вируса Зика, тоже несущий одну замену в белке оболочки (на этот раз гистидин 41 заменен на аргинин) и потому неспособный влиять на образование микроРНК. Этот мутантный вирус не только не подавляет нейрогенез в условиях in vitro, но и не влияет на кортикогенез in utero. Ученые заключают, что именно подавление белка Dice rбелком оболочки лежит в основе разрушительного влияния вируса Зика на кортикогенез и развития микроцефалии на фоне инфекции, вызванной этим вирусом.
Текст: Елизавета Минина
