Эти модели служат основой для разработки вакцин и методов лечения, а также для изучения биологии вирусной инфекции Зика во время беременности.Исследование опубликовано 11 мая в Cell.«Это первая демонстрация внутриутробной передачи вируса Зика на животной модели, и она показывает некоторые из тех же результатов, которые мы наблюдали у женщин и младенцев», — сказал соавтор Майкл Даймонд, доктор медицинских наук, профессор медицины, молекулярной микробиологии и патологии и иммунологии. «Это можно было бы использовать в испытаниях вакцин, чтобы выяснить, может ли вакцинация матери защитить от инфекции матки.
Вы также можете протестировать терапевтические препараты, как только мать заразится, чтобы увидеть, могут ли они остановить передачу вируса плоду или предотвратить повреждение матки. плод ".Поскольку мыши с нормальной иммунной системой способны бороться с инфекцией Зика, Даймонд и его коллеги ослабили иммунную систему мышей, прежде чем заразить их вирусом.В одной модели исследователи генетически модифицировали мышей, чтобы у них не было молекулы, называемой рецептором интерферона альфа, которая играет ключевую роль в иммунном ответе на вирусные инфекции.
В другой модели они вводили мышам антитела против этой молекулы.Ученые заразили беременных мышей вирусом Зика примерно через неделю после зачатия и исследовали их плаценту и плод через шесть-девять дней.
Обе модели мышей отражали некоторые ключевые аспекты заражения человека вирусом Зика. У мышей, как и у людей, вирус перешел из кровотока матери в плод и заразил развивающийся мозг, где наблюдалось повреждение нейронов.Микроцефалия, характеризующаяся аномально маленькими головами, что является наиболее ярким результатом заражения человека, не наблюдалась ни в одной из моделей.
Это может быть связано с различиями в том, как развивается мозг мыши и человека.«В отличие от людей, значительное развитие нервной системы у мышей происходит после рождения, особенно в коре головного мозга, которая является частью мозга, поврежденной при микроцефалии», — сказал Даймонд.Индира Майсорекар, доктор философии, соавтор исследования и постдокторант Бин Цао, доктор философии, соавтор, обнаружила, что вирус в плаценте в 1000 раз превышает концентрацию в материнской крови, предполагая, что он не просто мигрировал в материнскую кровь. плацента, но размножилась там.У генетически модифицированных мышей инфекция Зика вызвала гибель большинства плодов, а остальные плоды были намного меньше обычных.
На плаценте были обнаружены повреждения: они сморщены, с уменьшенным количеством кровеносных сосудов. Такие плаценты не могут снабжать развивающийся плод достаточным количеством кислорода и питательных веществ — состояние, известное как плацентарная недостаточность, которое вызывает аномально медленный рост плода и, в тяжелых случаях, смерть плода.Сообщалось также о плацентарной недостаточности, аномально маленьких плодах и выкидышах у беременных женщин, инфицированных вирусом Зика.
В обеих моделях вирус также был обнаружен в мозге плода. Исследователи наблюдали гибель клеток в головном мозге инфицированных плодов, но не было никаких явных отклонений в общей структуре мозга.В модели, в которой мышам вводили антитела, эффект инфекции Зика был менее серьезным. Плоды выжили, хотя некоторые были меньше нормальных размеров.
Даймонд и его коллеги планируют использовать эту модель, чтобы изучить, вызывает ли пренатальная вирусная инфекция Зика долгосрочные неврологические проблемы у щенков, рожденных без явных повреждений головного мозга.Не у всех детей, рожденных женщинами, инфицированными вирусом Зика во время беременности, развивается микроцефалия; некоторые кажутся здоровыми при рождении. Но неизвестно, столкнутся ли такие дети с проблемами развития или интеллектуальными проблемами по мере взросления.Даймонд и Майсорекар, доцент кафедры акушерства и гинекологии, патологии и иммунологии, также хотят идентифицировать молекулы, за которые вирус цепляется и проникает через плаценту, чтобы они могли их блокировать.
Самая большая угроза здоровью, вызванная вирусом Зика, — это развивающийся плод; если эту угрозу удастся устранить, чрезвычайная ситуация в области общественного здравоохранения значительно снизится.«В течение многих лет мы изучали трансплацентарные инфекции и то, что их предотвращает», — сказал Майсорекар. «Приятно иметь возможность применить весь этот опыт к чему-то, что внезапно стало очень важным во всем мире».