Wirus Zika odbiera makrofagom tożsamość

Makrofagi to komórki odpornościowe, których zadaniem jest ochrona organizmu przed zakażeniem wirusami i bakteriami. Jednak wirus Zika paradoksalnie zakaża właśnie makrofagi.

Naukowcy z University of California w San Diego wykazali, że wirus potrafi wyłączać geny, dzięki którym makrofagi funkcjonują jako komórki odpornościowe.

U kobiet w ciąży wirus Zika może zahamować rozwój mózgu noworodka, przez co dzieci rodzą się z nienormalnie małymi głowami (stan znany jako małogłowie). Wirus może szkodzić również dorosłym komórkom mózgowym.

"Wiemy, że wirus Zika niszczy wiele typów komórek, szczególnie w mózgu, ale jeszcze nie zrozumieliśmy, w jaki sposób powoduje śmierć lub nieprawidłowe działanie komórek" - powiedział główny autor badań, dr Aaron Carlin. "Utrata transkrypcji genów i tożsamości zaobserwowane w przypadku makrofagów mogą być istotne również wtedy, gdy komórki macierzyste starają się rozwijać w nowe neurony".

Carlin i jego zespół jako pierwsi opracowali metodę znakowania wirusa Zíka wewnątrz żywych komórek, a także mechanizm sortowania oznaczonych (zakażonych) i nieoznaczonych (niezakażonych) ludzkich makrofagów. Mają zamiar w podobny sposób zbadać działanie na komórki innych wirusów, jak również działanie wirusa Zika na inne rodzaje komórek.

Wcześniejsze badania dotyczyły hodowli komórek wystawionych na działanie wirusa, jednak niekoniecznie wszystkie ulegały zakażeniu. W rezultacie obserwowane efekty często były wypadkową tego, co działo się zarówno w komórkach zakażonych, jak i niezakażonych. Badanie osobno komórek zakażonych i niezakażonych pozwoliło osiągnąć bardziej wiarygodne wyniki. Okazało się, że włączane i wyłączane były w nich inne geny, a reakcje w takich samych warunkach całkowicie się różniły – najwyraźniej pod wpływem działania wirusa.

Dokładniejsza analiza wykazała, że wirus zmienia aktywność genów w makrofagach na dwa sposoby. Po pierwsze, specyficznie blokuje setki genów, które powinny być stymulowane przez interferon, cząsteczkę wywalającą odpowiedź immunologiczną. Na przykład gen IFITM1 wykazuje 73-krotnie mniejszą ekspresję w komórkach zakażonych Ziką, niż w niezakażonych.

Po drugie zakażenie Ziką prowadzi do ogólnego tłumienia aktywności genów, ponieważ wirus działa na RNA Pol II, kluczową część komórkowego mechanizmu transkrypcji genów. Działanie na RNA Pol II jest szczególnie widoczne w przypadku genów odpowiedzialnych za funkcjonowanie i „tożsamość” makrofaga.

Połączone działanie tych dwóch mechanizmów powstrzymuje makrofagi od aktywowania wielu genów związanych z rekrutacją komórek odpornościowych oraz obroną przed wirusami. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/