Eiwit bèta-amyloïde beschermt hersenen tegen
herpesinfectie door inkapseling virale deeltjes
Chronische virale infectie kan tot overproductie
leiden van met alzheimer geassocieerde eiwitten en
schade door ontsteking veroorzaken
Massachusetts Genernal Hospital (MGH)
Een studie van MGH vond het mechanisme dat ervoor
zorgt dat bèta-amyloïde, ofwel A-bèta (het eiwit dat als
plaques in de hersenen van alzheimerpatiënten wordt
afgezet) bescherming biedt tegen de effecten van een
herpesvirus, dat vaak in de hersenen wordt gevonden.
Samen met een andere studie, waarin verhoogde gehaltes
van drie soorten herpesvirussen in de hersenen van
patiënten met alzheimer werden gevonden, ondersteunen de
resultaten van het MGH-team de potentiële rol van virale
infecties bij het versnellen van A-bèta-ophopingen en de
progressie van alzheimer. Beide studies verschijnen in
hetzelfde nummer van Neuron op 11 juli.
“Er zijn vele epidemiologische studies gedaan die
suggereren dat mensen met een herpesinfectie meer risico
lopen op alzheimer. Daarnaast zijn er zeer recente
bevindingen van de Icahn School of Medicine in Mt. Sinai
die samen met onze studie zullen worden gepubliceerd,”
zegt Rudolph Tanzi, directeur van de Genetics and Aging
Research Unit in het MassGeneral Institute for
Neurodegenerative Disease (MIND) en medeauteur van het
artikel in Neuron. “Onze bevindingen laten een simpel en
direct mechanisme zien waarmee een herpesinfectie de
afzetting van amyloïde in de hersenen in gang zet, als
afweerreactie in het brein. Op die manier hebben we de
infectiehypothese samengevoegd met de amyloïde hypothese
in een ‘Antimicrobiële Respons Hypothese van de ziekte
van Alzheimer’.”
In eerder onderzoek, geleid door Tanzi en medeauteur
Robert Moir, ook van de MIND Genetics en Aging Reserach
Unit, was de bevinding dat A-bèta, waarvan lang werd
gedacht dat het nutteloze “metabole afval” was, in feite
een antimicrobieel eiwit van het aangeboren
immuunsysteem van het lichaam is, dat in diermodellen en
bij proeven met menselijke hersencellen in staat blijkt
om tegen gevaarlijke infecties te beschermen. Aangezien
bekend is dat herseninfecties met herpes simplex (het
virus dat een koortslip veroorzaakt) toenemen met de
leeftijd , wat leidt tot een bijna universele
aanwezigheid van dat en andere herpessoorten in de
hersenen bij volwassenen, zocht het MGH-team uit of
A-bèta bescherming zou kunnen bieden tegen een
herpesinfectie en zo ja, wat het mechanisme daarachter
zou zijn.
Nadat ze eerst hadden vastgesteld dat transgene
muizen waarin menselijk A-bèta tot expressie was
gebracht aanzienlijk langer overleefden na injecties met
herpes simplex in de hersenen dan niet-transgene muizen,
ontdekten de onderzoekers ook dat A-bèta-infectie werd
afgeremd in menselijke hersencelculturen met herpes
simplex en twee andere herpesstammen, door zich te
binden aan eiwitten op de membranen van virusdeeltjes en
samen te klonteren tot fibrillen die het virus
inkapselden en voorkwamen dat het de cellen binnen kon
gaan. Verdere experimenten met de transgene muizen
onthulde dat het inbrengen van herpes simplex in de
hersenen van 5 tot 6 weken oude muizen leidde tot een
snelle ontwikkeling van A-bèta plaques, die meestal pas
verschijnen als de dieren 10 tot 12 weken oud zijn.
“Onze bevindingen tonen aan dat de inkapseling van
herpesvirussen door amyloïde een directe en effectieve
bescherming biedt tegen infectie,” zegt Moir. “Maar het
is mogelijk dat een chronische infectie met pathogenen
zoals herpes, die het hele leven blijven bestaan, kan
leiden tot aanhoudende schadelijke activering van de op
amyloïde gebaseerde immuunrespons, waarbij een
ontsteking van de hersenen wordt getriggerd die een
opeenvolging van pathologieën in gang zet, leidend tot
het ontstaan van de ziekte van Alzheimer. Een zeer
belangrijk inzicht is dat het niet het doden van
hersencellen zelf is door het herpesvirus wat leidt tot
alzheimer, maar dat het de immuunrespons op het virus is
die leidt tot hersenbeschadigende neuro-inflammatie.
Hij vervolgt: “Onze data en de bevindingen uit Mt.
Sinai suggereren dat een antimicrobieel
beschermingsmodel, waarbij zowel anti-herpes als
anti-amyloïde medicijnen worden ingezet, effectief zou
kunnen zijn tegen de vroege ontwikkeling van alzheimer.
Later, als de neuro-inflammatie al is begonnen, zou het
beter kunnen werken om ons te richten op
ontstekingsmoleculen. Het is echter nog onduidelijk of
infectie de onderliggende oorzaak is van de ziekte.
Alzheimer is tenslotte een zeer heterogenen ziekte, dus
er kunnen meerdere factoren betrokken zijn bij het
ontstaan ervan.”
“We zijn momenteel bezig met wat we noemen het “Brein
Microbioom Project”, om de populatie van microben aan te
duiden die normaal gevonden worden in de hersenen,”
aldus Tanzi. “De hersenen werden vroeger beschouwd als
steriel, maar het blijkt dat er een populatie van
residente microben leeft, waarvan sommige nodig zouden
kunnen zijn voor een normale hersengezondheid. Onze
eerste bevindingen suggereren dat het breinmicrobioom
ernstig verstoord is bij de ziekte van Alzheimer, wat
leidt tot problemen bij de patiënt. We onderzoeken nu of
er parallellen zijn tussen de pathogenese van alzheimer
en de modellen van een verstoord microbioom die we zien
bij aandoeningen zoals prikkelbare- darmsyndroom. De
data die we tot nu toe hebben gevonden zijn zowel
verrassend als fascinerend.”
Vertaling: A Zwart
