Ricerche

L'infezione da herpes zoster può attivare il virus dell'herpes neurologico dormiente, causando infiammazione e accumulo delle proteine associate all'Alzheimer nel cervello.

Il morbo di Alzheimer (MA) può iniziare quasi impercettibilmente, spesso mascherandosi nei primi mesi o anni come una dimenticanza comune in età avanzata. Ciò che causa la malattia rimane in gran parte un mistero.

Ora ricercatori della Tufts University e dell'Università di Oxford, usando un modello tridimensionale di tessuti umani in coltura, che imita il cervello, riferisce sul Journal of Alzheimer's Disease che il virus varicella-zoster (VZV), che di solito causa la varicella e il fuoco di sant'Antonio, può attivare l'herpes simplex (HSV), un altro virus comune, facendo partire le prime fasi del MA.

Di norma l'HSV-1, una delle principali varianti del virus, giace dormiente all'interno dei neuroni del cervello, ma quando è attivato, porta all'accumulo di proteine ​​amiloide-beta e tau e alla perdita di funzionalità neuronali tipiche dei pazienti con MA.

"I nostri risultati suggeriscono un percorso verso il MA, causato da un'infezione da VZV che crea inneschi infiammatori che risvegliano l'HSV nel cervello", ha affermato Dana Cairns, ricercatrice associata nel dipartimento di ingegneria biomedica della Tufts. "Anche se abbiamo dimostrato un legame tra il VZV e l'attivazione dell'HSV-1, è possibile che anche altri eventi infiammatori nel cervello possano risvegliare l'HSV-1 e portare al MA".

Virus che giacciono in attesa

"Abbiamo lavorato su molte evidenze assodate che l'HSV è collegato ad un aumento del rischio di MA nei pazienti", ha affermato David Kaplan, professore di ingegneria e preside del Dipartimento di ingegneria biomedica alla Tufts.

Uno dei primi a ipotizzare una connessione tra l'herpes virus e il MA è stata Ruth Itzhaki dell'Università di Oxford, che ha collaborato con il laboratorio di Kaplan in questo studio.

"Sappiamo che esiste una correlazione tra l'HSV-1 e il MA, e alcuni hanno suggerito il coinvolgimento del VZV, ma ciò che non conoscevamo è la sequenza di eventi che creano i virus per mettere in moto la malattia", ha detto Kaplan. "Pensiamo che ora abbiamo l'evidenza di quegli eventi".

Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, circa 3,7 miliardi di persone sotto i 50 anni sono state infettate dall'HSV-1, il virus che causa l'herpes orale. Nella maggior parte dei casi è asintomatico, e giace dormiente tra le cellule nervose. Se attivato, può causare infiammazione nei nervi e nella pelle, provocando piaghe e vesciche dolorose. La maggior parte dei portatori - che in USA sono una persona su due, secondo i CDC - avrà sintomi tra molto lievi o nessuno prima che il virus diventi dormiente.

Anche il virus varicella-zoster (herpesvirus umano 3) è estremamente comune, circa il 95% delle persone è infettato prima dei 20 anni. Molti di questi casi sono espressi come varicella. Il VZV, che è una forma di virus herpes, può anche rimanere nel corpo, trovando una strada verso le cellule nervose prima di diventare dormiente.

Più tardi nella vita, il VZV può essere riattivato causando l'herpes zoster (fuoco di sant'Antonio), una malattia caratterizzata da vesciche e noduli nella pelle che formano uno schema a banda e che può essere molto doloroso, durando settimane o addirittura mesi. Una persona su tre alla fine svilupperà un caso di herpes zoster nella vita.

Il legame tra HSV-1 e MA insorge solo quando l'HSV-1 è stato riattivato, causando piaghe, vesciche e altre condizioni infiammatorie dolorose.

Come possono svegliarsi i virus dormienti

Per comprendere meglio la relazione causa-effetto tra i virus e il MA, i ricercatori della Tufts hanno ricreato ambienti simili al cervello in piccole spugne a forma di ciambella di 6 mm realizzate in proteine di seta e collagene.

Hanno popolato le spugne con cellule staminali neurali che crescono e diventano neuroni funzionali in grado di passarsi segnali tra di loro in rete, proprio come fanno nel cervello. Alcune delle cellule staminali formano anche cellule gliali, che si trovano di solito nel cervello e aiutano a mantenere vivi e funzionanti i neuroni.

I ricercatori hanno scoperto che i neuroni coltivati ​​nel tessuto cerebrale possono essere infettati da VZV, ma che da solo non porta alla formazione delle proteine ​firma del MA tau e amiloide-beta (i componenti dei grovigli di fibre e placche che si formano nel cervello dei pazienti di MA), e che i neuroni continuavano a funzionare normalmente.

Tuttavia, se i neuroni ospitavano già HSV-1 quiescente, l'esposizione al VZV portava alla riattivazione dell'HSV e a un drammatico aumento delle proteine tau e amiloide-beta e al rallentamento dei segnali neuronali.

"È un uno-due dei 2 virus, che sono molto comuni e di solito innocui, ma gli studi di laboratorio suggeriscono che se una nuova esposizione al VZV risveglia l'HSV-1 dormiente, potrebbe causare problemi", ha detto la Cairns. "È comunque possibile che altre infezioni e altri percorsi di causa-effetto possano portare al MA e i fattori di rischio come il trauma cranico, l'obesità o il consumo di alcol suggeriscono che potrebbero intersecarsi alla riemersione dell'HSV nel cervello".

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'innesco di una risposta infiammatoria. Kaplan ha osservato che il VZV è noto in molti casi clinici per causare infiammazione nel cervello, che potrebbe eventualmente portare all'attivazione dell'HSV dormiente e all'aumento dell'infiammazione. I cicli ripetuti di attivazione dell'HSV-1 possono portare a una maggiore infiammazione nel cervello, a produzione di placche e all'accumulo di danno neuronale e cognitivo.

È stato anche dimostrato che un vaccino per il VZV - per prevenire la varicella e l'herpes zoster - ha dimostrato di ridurre considerevolmente il rischio di demenza. È possibile che il vaccino contribuisca a fermare il ciclo di riattivazione virale, dell'infiammazione e del danno neuronale.

I ricercatori hanno anche notato gli effetti neurologici a lungo termine provocati dal virus SARS-COV-2 su alcuni pazienti COVID, in particolare tra gli anziani, e che sia VZV che HSV-1 possono essere riattivati ​​dopo un'infezione COVID. Tenere d'occhio possibili effetti cognitivi e neurodegenerativi sarebbe consigliabile in questi casi, hanno concluso.