Вводя вирус Зика непосредственно в репродуктивный тракт беременных мышей с неповрежденной иммунной системой, исследователи обнаружили, что вирус Зика, по-видимому, вызывает дезорганизацию клеточных слоев плаценты, которая не позволяет токсинам, бактериям и вирусам пересекаться. Эта дезорганизация может быть связана с тем, как вирус проникает через плаценту, чтобы заразить плод. Исследователи также обнаружили механизм, с помощью которого вирус Зика может удерживать антивирусные белки в организме от выполнения своей работы по защите клеток от вируса.Эти результаты, опубликованные 21 февраля в журнале Nature Communications, на один шаг приблизили ученых к разработке целей для вакцин или других средств лечения вируса Зика.
В настоящее время нет лекарства или лечения от вируса, который был связан с серьезными неврологическими проблемами у младенцев, матери которых были заражены на ранних сроках беременности. На протяжении большей части 2016 года Всемирная организация здравоохранения считала вирус Зика чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения.
«Нам нужно найти способ остановить передачу вируса Зика через плаценту к плоду, потому что именно там наносится ущерб», — говорит соруководитель исследования Сабра Л. Кляйн, доктор философии, иммунолог и микробиолог из Университета Джонса Хопкинса. Школа общественного здравоохранения Bloomberg. «В плаценте наших мышей мы видим защиту от вируса Зика, но ее не хватает, особенно на ранних сроках беременности, а это время соответствует первому триместру беременности у людей».Соруководитель исследования Ирина Бурд, доктор медицинских наук, врач, занимающийся вопросами материнства и плода в Johns Hopkins Medicine, надеется, что это важный шаг на пути к прекращению передачи вируса Зика от матери к ребенку. «Если мы сможем определить, что происходит, мы сможем найти способы минимизировать или даже устранить разрушительные последствия для детей инфицированных матерей», — говорит она.Для своего исследования ученые разработали новую модель мыши, которая, по их словам, уникально способна помочь им понять механизмы передачи вируса Зика плоду.
В отличие от других мышей, используемых для изучения вируса, мыши Хопкинса имеют полностью неповрежденную иммунную систему, более похожую на человеческую, что позволяет исследователям увидеть все, что участвует в формировании иммунного ответа. Они намерены продолжить работу над своими первоначальными выводами, используя ту же модель.
Чтобы провести это исследование, исследователи вводили вирус Зика непосредственно в репродуктивный тракт беременных мышей во время того, что было бы эквивалентом первого триместра у человека. Поскольку разные виды животных могут избавляться от инфекций по-разному, они хотели убедиться, что вирус попадает в наиболее важные ткани беременных мышей. Исследователи использовали несколько различных штаммов вируса, используя более старые штаммы — один из вспышки в Нигерии в 1968 году, другой из Камбоджи в 2010 году, а также современные из Бразилии и Пуэрто-Рико из самых последних эпидемий.
Почти 94 процента всех беременностей оставались жизнеспособными, когда имитируемая инфекция была занесена в течение первого триместра, в то время как жизнеспособность плодов после заражения Зика была снижена, независимо от того, какой штамм использовался. Жизнеспособность варьировала от 56 процентов от заражения штаммом Brazil до 71 процента после заражения штаммом Nigeria. Это означает, что от 29 до 44 процентов беременностей были потеряны из-за инфекции. Поскольку выкидыши могут быть вызваны множеством факторов, эта связь с вирусом Зика ранее не была известна.
Однако, когда исследователи заразили мышей в эквиваленте конца второго триместра, произошло гораздо меньше выкидышей, что свидетельствует о меньшей уязвимости к вирусу Зика на более поздних сроках беременности.Исследователи также могли наблюдать активацию противовирусной защиты в плаценте беременных мышей, инфицированных вирусом. Чтобы вызвать инфекцию, вирусы действуют как замок и ключ, прикрепляясь к определенным рецепторам на клетках, чтобы закрепиться и распространиться.
Исследователи определили рецепторы на клетках плаценты, которые вирус может использовать для проникновения в плод. Исследователи говорят, что эти противовирусные пути могут быть потенциальными мишенями для лечения, которое может остановить передачу.Плацента — ключевой орган для здоровой беременности. Обычно он состоит из отдельных слоев ткани.
Под микроскопом исследователи обнаружили, что слои ткани в плаценте мышей, инфицированных вирусом Зика, больше не были организованы должным образом, и, возможно, вирус мог проникнуть в плод.«Возможно, именно поэтому зародыши мышей, инфицированных вирусом Зика, были так уязвимы для выкидыша или повреждения головного мозга», — говорит Бурд.В то время как вирус, казалось, довольно легко проникал через плаценту в течение первого триместра, во втором триместре этого не происходило. Как и у людей, прямое воздействие на беременность было гораздо менее выраженным, если инфекция произошла на более поздних сроках беременности.
Щенки мышей, рожденные после ранней инфекции, имели более тонкую кору и воспалительные клетки в головном мозге, в то время как те, кто родился от матерей, перенесших более позднюю инфекцию, гораздо реже страдали от этих эффектов.У людей, говорит Бурд, некоторые дети, рожденные от матерей, инфицированных позже, все еще проявляют некоторые побочные эффекты, хотя неясно, почему.
Поскольку до сих пор так мало известно о долгосрочных последствиях вируса Зика, в будущих экспериментах исследователи говорят, что они хотят увидеть, будут ли братья и сестры детей, рожденных во время инфекции Зика, также неврологическими эффектами.«Мы не знаем, сохранятся ли эффекты при будущих беременностях», — говорит Кляйн. «Мы просто имеем дело с тем, что есть здесь и сейчас.
Мы не знаем, каковы долгосрочные последствия для матери».