Nauji tyrimai rodo, kaip nedideli viruso molekulinių makiažo pokyčiai gali iš esmės pakeisti jo likimą. Šie poslinkiai mirtiną patogeną gali paversti nekenksminga klaida arba perkrauti santykinai gerybinį virusą, darydamas įtaką jo gebėjimui užkrėsti žmones ir sukelti pavojingus protrūkius.
Tai yra naujausia išvada iš tyrimų, kuriems vadovauja Jonathanas Abrahamas, Harvardo medicinos mokyklos Blavatniko instituto mikrobiologijos docentas, ir jo komanda, kuri siekia suprasti Vakarų arklinių encefalito viruso ir susijusių virusų riziką.
Darbas paskelbtas Ląstelė.
Rezultatai, pasak tyrimų komandos, siūlo svarbias įžvalgas, kurios galėtų padėti tyrėjams ir visuomenės sveikatos ekspertams geriau numatyti ateities protrūkių tikimybę.
Istoriškai WEEV sukėlė didelius ir pavojingus encefalito protrūkius (rimtą smegenų uždegimo tipą) tarp žmonių ir arklių visoje Amerikoje.
Virusas daugiausia cirkuliuoja tarp uodų ir paukščių. Nuo šimtmečio pradžios Weev dingo kaip patogenas Šiaurės Amerikoje. Pietų Amerikoje virusas retkarčiais išsiliejo, kad sumažėtų nedaug žmonių ir žinduolių.
Tačiau 2023 m. WEEV sukėlė pirmąjį pagrindinį žmogaus protrūkį per keturis dešimtmečius Pietų Amerikoje, apimančioje tūkstančius arklių ir daugiau nei šimtą patvirtintų žmonių atvejų.
Kaip virusas prarado sugebėjimą užkrėsti žmones Šiaurės Amerikoje? Kodėl virusas išliko kaip patogenas Pietų Amerikoje ir vėl atsirado dėl didelio protrūkio? Paslaptis slypi jo molekulinės makiažo pokyčiuose, nustatyta naujame tyrime.
Naudodamiesi pažengusia vaizdo gavimo technika, tyrėjai nustatė, kaip smaigalio baltymai, esantys ant praėjusio šimtmečio izoliuotų padermių, sąveikauja su tam tikro tipo ląstelių receptoriais, žinomais kaip PCDH10, kurį dalijasi žmonės ir paukščiai.
Virusas patenka į savo šeimininką ir sukelia infekciją, pritvirtindamas vieną iš jo smaigalių baltymų prie receptoriaus ant šeimininko ląstelės paviršiaus. Norint sukelti infekciją, smaigalio baltymai ir receptoriai turi suderinti vienas kitą, pavyzdžiui, suderinti dėlionės dėlionės gabalus.
Nuo 1958 m., Kai mirtini WEEV protrūkiai įvyko reguliariai, virusas buvo tinkamas tiek žmogaus, tiek paukščių ląstelių receptoriams.
Tačiau Šiaurės Amerikos WEEV padermė, išskirta iš nuo uodų Kalifornijoje 2005 m., Buvo tinkamas paukščių ląstelių receptoriams, bet ne žinduoliams.
Tyrėjai nustatė, kad vienos viruso smaigalio baltymo mutacijos pakako, kad jis negalėtų prisitvirtinti prie žmogaus ir arklio ląstelių. Tačiau mutacija vis tiek leido virusui patekti ir užkrėsti ląsteles naudojant paukščių receptorius.
Pietų Amerikoje išskirtos padermės per pastarąjį šimtmetį, įskaitant 2023–2024 m. Protrūkių padermes, niekada nebuvo įgijusios vienos mutacijos, kuri neleis jiems prisidėti prie žmogaus ir arklio ląstelių receptorių.
Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad vienas viruso smaigalio baltymo pokytis leido WEEV padermėms prisitvirtinti prie skirtingo receptoriaus, vadinamo VLDLR, rasta ant žinduolių smegenų ląstelių. Tas pats receptorius dalijasi Weev'o pusbrolio rytų arklinių encefalito virusas (EEEV), kuris yra žiauriausias alfavirusas ir toliau sukėlė protrūkius Šiaurės Amerikoje. Anksčiau labai virulentiškos, protėvių WEEV formos galėjo įsiveržti į ląsteles -šeimininkes per VLDLR.
Pažymėtina, kad kai tyrėjai užblokavo šį pagrindinį receptorių, naudodamiesi baltymų vldlr baltymu, gyvūnai, užkrėsti senesniu, pavojingesniu WEEV padermėmis, buvo apsaugoti nuo mirtino smegenų uždegimo, kurį sukėlė šie virulentiškos padermės.
Naujos išvados siūlo kritinius įkalčius dėl pasirengimo pandemijai, nes jie suteikia įžvalgos apie pirmąjį pagrindinį WEEV žmogaus protrūkį per keturis dešimtmečius Pietų Amerikoje ir galėtų padėti stebėti Šiaurės Amerikos WEEV padermes dėl jų potencialo sukelti didelius protrūkius.
Be to, greitas viruso gebėjimas pereiti nuo nekenksmingo vabzdžių ir laukinių paukščių rezervuaro prie pavojingo žmogaus patogeno pabrėžia stebėjimo pastangų stebėjimo svarbą stebėjimo galimo protrūkio ir kylančių ligų svarbą.
„Kuo daugiau suprantame apie šią svarbią kylančių virusų grupę prieš iškylant rimtai grėsmei, tuo geriau“, – sakė Abraomas.