Ytbeläggning på virus kopplas till bildning av alzheimerplack

Virus är både levande varelser och ett slags partiklar. De kan föröka sig i levande celler och har förmågan att ta över cellens maskineri och utnyttja det för sin egen nytta. Men innan virus tar sig in i värdceller kan de betraktas som nanopartiklar. I ett internationellt samarbetsprojekt har forskare vid Stockholms universitet och Karolinska Institutet upptäckt att virus och nanopartiklar delar en annan viktig egenskap; båda binder till sig ett lager av proteiner vid kontakt med biologiska vätskor under jakten på en värdcell. Proteinskiktet på nanopartiklarnas yta påverkar dessutom deras biologiska aktivitet.

Undersökte proteinkappa på RS-virus

– Tänk dig att du doppar en tennisboll i en skål med mjölk och flingor. Bollen täcks omedelbart av partiklar som inte försvinner när du tar bort bollen ur skålen. Samma sak händer när virus kommer i kontakt med till exempel blod eller lungvätska som innehåller tusentals proteiner. Många av dem fäster snabbt vid virusets yta och bildar en proteinkappa, säger Kariem Ezzat, forskare vid Stockholms universitet och studiens försteförfattare.

Forskarna undersökte proteinkappan på respiratoriskt syncytialvirus (RS-virus) som kommit i kontakt med olika biologiska vätskor. RS-virus är globalt sett den vanligaste orsaken till akut nedre luftvägsinfektion hos små barn och leder varje år till ungefär 34 miljoner sjukdomsfall, 196 000 av dem dödliga.

– RS-virus som varit i kontakt med blod har en proteinkappa som ser väldigt annorlunda ut jämfört med RS-virus som träffat på lungvätska. Proteinkappan ser också annorlunda ut om RS-viruset i stället kommit i kontakt med blod från apor, som också kan få RS-virusinfektioner, säger Kariem Ezzat.

– Virusen ser inte annorlunda ut genetiskt, men de får en ny identitet genom att binda olika protein, som de plockar upp från omgivningen, på sin yta. Fenomenet gör det möjligt för virus att utnyttja omgivningen utanför cellen och vi har data som visar att flera av dessa kappor gör RS-virus mer smittsamt, fortsätter han.

Kopplar ihop virus och amyloida plack

Forskarna upptäckte även att virus som exempelvis RS-virus och herpes simplexvirus typ 1 (HSV-1) kan binda till sig speciella så kallade amyloida proteiner. Då bildas lätt fibriller, små trådar, som är typiska för amyloida plack. Plackbildningen leder i sin tur till att hjärnans nervceller dör vid Alzheimers sjukdom. Hittills har mekanismen som kopplar ihop virus och amyloida plack varit svår att hitta, men den nya studien visar att HSV-1 kan påskynda bildningen av amyloida plack. I en djurmodell av alzheimer såg de att möss utvecklade sjukdomen inom 48 timmar efter infektion i hjärnan. Utan HSV-1-infektion tar sjukdomsprocessen normalt flera månader.

– Den nya mekanismen som vi beskriver i vår artikel har betydelse för att identifiera nya faktorer som påverkar infektionsförmågan hos virus. Kunskapen är också viktig för vaccinutveckling. Beskrivningen av en mekanism som länkar ihop virus och amyloida orsaker till sjukdomar ökar dessutom intresset för att i detalj förstå mikroorganismers roll i utvecklingen av neurodegenerativa sjukdomar som alzheimer. Det kan i sin tur ge nya ledtrådar för läkemedelsutveckling, säger Kariem Ezzat.

Sisteförfattare till studien är Samir El-Andaloussi vid institutionen för laboratoriemedicin på Karolinska Institutet, och Anna-Lena Spetz, professor vid Stockholms universitet som även är anknuten till Karolinska Institutet. I projektet medverkar även forskare från University of Eastern Finland, University of Oxford och Queen’s University Belfast.

Forskningen finansierades av Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning (SSMF), Vetenskapsrådet, Stockholms universitet, Stiftelsen för Strategisk Forskning, Instrumentarium Science Foundation, Finlands Akademi, Hjärt-Lungfonden, Karolinska Institutet och ALF-medel.

Denna nyhetsartikel är baserad på ett pressmeddelande från Stockholms universitet.