Модель на мышах имитирует аспекты инфекции у людей с высокими уровнями вируса, наблюдаемыми в головном и спинном мозге мышей, что согласуется с данными, показывающими, что вирус Зика вызывает неврологические дефекты у плодов человека. Интересно, что исследователи обнаружили самые высокие уровни вируса в семенниках мышей-самцов, что подтверждает клинические данные, указывающие на то, что вирус может передаваться половым путем.
Новое исследование опубликовано 5 апреля в Cell Host. Микроб.
«Теперь, когда мы знаем, что мыши могут быть уязвимы для инфекции Зика, мы можем использовать животных для тестирования вакцин и терапевтических средств — и некоторые из этих исследований уже ведутся — а также для понимания патогенеза вируса», — сказал старший автор Майкл Даймонд, доктор медицинских наук, профессор медицины Вашингтонского университета.Новая модель заражения вирусом Зика, наряду с другой, недавно выявленной учеными из Медицинского отделения Техасского университета, является первой моделью, разработанной с 1976 года. Более ранние модели не имели такого клинического значения, поскольку инфекции были вызваны непосредственным введением вируса. в мозг. В новых моделях заражение происходит через кожу, очень похоже на укус комара, который распространяет вирус.
Продолжающаяся вспышка вируса Зика в Латинской Америке и Карибском бассейне вызвала острую необходимость в выявлении моделей мелких животных в качестве первого шага к разработке вакцин и методов лечения для борьбы с инфекцией. Инфекция связана с микроцефалией — состоянием, при котором младенцы рождаются с необычно маленькой головой и повреждениями головного мозга.
Считается, что у взрослых вирус связан с редкими случаями синдрома Гийана-Барре, болезни, которая может вызвать временный паралич.В рамках нового исследования исследователи лаборатории Даймонда во главе с первым автором Хелен Лазер, доктором философии, ныне работающей в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, протестировали на мышах пять штаммов вируса Зика: исходный штамм, приобретенный в Уганде в 1947 году; три штамма, которые циркулировали в Сенегале в 1980-е годы; и штамм французской полинезии, который вызвал инфекции в 2013 году и почти идентичен штамму, вызвавшему текущую вспышку.
Все они дали аналогичные результаты на животных, предполагая, что не может быть большой разницы в патогенности между отдельными штаммами, по крайней мере, в этой модели мышей. Испытания вирусных штаммов из текущей вспышки вируса Зика продолжаются.Поскольку у вируса Зика обычно возникают проблемы с установлением инфекции у мышей, исследователи использовали животных, которые были генетически изменены так, что они не могли вырабатывать интерферон, ключевую сигнальную молекулу иммунной системы, тем самым ослабляя иммунный ответ животных на вирус.
«Если убрать интерферон, вирус Зика довольно хорошо реплицируется у мышей и попадает в те участки, где, как мы видим, он вызывает заболевание у людей», — сказал Даймонд, эксперт по вирусной иммунологии. Он также является профессором молекулярной микробиологии, патологии и иммунологии.
Мыши с иммунодефицитом похудели, стали вялыми и умерли в течение 10 дней после заражения. Напротив, у нормальных лабораторных мышей, включенных в исследование, развивались тяжелые симптомы инфекции Зика только в том случае, если они были инфицированы вскоре после рождения, в возрасте до одной недели, до того, как у них сформировалась иммунная система.Это открытие аналогично тому, что наблюдается у людей. «Похоже, что беременные женщины, инфицированные вирусом Зика, могут передать вирус младенцам внутриутробно, и что новорожденные также могут быть восприимчивы к инфекции», — сказал Даймонд, также заместитель директора университетского центра иммунологии человека и программ иммунотерапии. «За исключением младенцев, мы не видим серьезных заболеваний у большинства людей с вирусом Зика, за исключением небольшой части, у которых развивается болезнь Гиллиана-Барре».Он был вдохновлен на продолжение исследований вируса Зика после встречи в Национальном институте здравоохранения (NIH) в июне 2015 года, на которой бразильские ученые рассказали о росте врожденных дефектов, связанных с местной вспышкой вируса Зика.
Он вернулся в Сент-Луис и перевел нескольких сотрудников своей лаборатории на изучение вируса Зика, в том числе на разработку моделей этого заболевания на мышах.По мере того, как становится доступной новая клиническая информация о вирусе у людей, Даймонд изменил свое исследование на изучение предполагаемых связей у мышей.
«Мы искали доказательства вируса Зика в семенниках мышей в основном как запоздалую мысль из-за растущих доказательств передачи половым путем, и были удивлены, что уровни вируса были самыми высокими, которые мы видели в любой ткани», — отметил Даймонд. «Сейчас мы проводим последующие тесты, чтобы определить, как долго сохраняется этот вирусный уровень, что может помочь нам оценить продолжительность времени, в течение которого вирус Зика может передаваться половым путем».