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Il virus West Nile innesca l'infiammazione nel cervello inibendo la degradazione delle proteine
Il virus del Nilo occidentale (West Nile virus) al microscopio elettronico, in giallo (Fonte: Cynthia Goldsmith, P.E. Rollin, USCDCP)
Il virus West Nile (WNV), o del Nilo Occidentale, inibisce l'autofagia (un sistema essenziale che digerisce o rimuove i componenti cellulari come le proteine) inducendo l'aggregazione delle proteine nelle cellule infette, innescando la morte cellulare e infiammazione del cervello (encefalite), secondo dei ricercatori dell'Università di Hokkaido. Essi hanno inoltre scoperto che un farmaco può indurre l'autofagia a rimuovere gli aggregati proteici e quindi a prevenire la morte delle cellule.
La febbre West Nile è una zoonosi diffusa attraverso la puntura di una zanzara infetta. Focolai di febbre West Nile sono stati segnalati in tutto il mondo, principalmente in Nord America e in Europa, e hanno causato centinaia di morti negli ultimi decenni. Dopo che un essere umano è stato infettato, avviene una replicazione temporanea del virus nei tessuti periferici. In alcuni pazienti, il virus entra nel cervello, infetta le cellule neurali e causa la morte delle cellule e gravi casi di encefalite.
Il gruppo aveva scoperto in precedenza che l'infezione WNV induce l'accumulo di proteine nelle cellule neurali, ma erano ancora da chiarire i meccanismi descritti che sottendono l'accumulo, e come [tale infezione] innesca la malattia neurologica. Mancano anche metodi assodati per trattare specificamente l'encefalite virale, che può essere causata da vari tipi di virus.
Nello studio attuale, pubblicato su PLoS Pathogens, il team di ricerca, che comprendeva Shintaro Kobayashi e Kentaro Yoshii della Hokkaido University, si è focalizzato sull'autofagia per chiarire come si formano gli aggregati proteici nelle cellule dopo l'infezione WNV.
Inducendo l'espressione di proteine virali codificate nelle cellule neuronali in coltura, i ricercatori hanno iniziato identificando la proteina virale, chiamata proteina capside, che provoca l'accumulo di proteine nelle cellule neurali. La proteina capside ha indotto l'accumulo e l'aggregazione delle proteine nelle cellule infettate inibendo l'autofagia, un sistema digestivo cellulare.
Hanno inoltre scoperto che la proteina capside lo fa distruggendo un fattore che induce l'autofagia, chiamato 'proteina chinasi attivata da AMP' (AMPK, AMP-activated protein kinase). Quando hanno trattato le cellule infette con un farmaco che induce l'autofagia, sono sparite sia l'aggregazione proteica che la morte cellulare.
Inoltre, uno studio con un modello di topo ha dimostrato che il WNV con mutazioni nella proteina capside era in grado di danneggiare le cellule neurali o causare encefalite. Questi risultati suggeriscono che il WNV inibisce l'autofagia attraverso la proteina capside e che il conseguente accumulo di proteina è coinvolto nell'insorgenza di disturbi del sistema nervoso centrale.
“Le anomalie nell'autofagia sono coinvolte nella nascita di diverse malattie, comprese le malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer. Quindi, la nostra scoperta potrebbe contribuire a chiarire la patologia della febbre del Nilo occidentale, come pure di altre malattie associate ad anomalie dell'autofagia, e [contribuire] a sviluppare metodi di trattamento“, ha detto Shintaro Kobayashi del team di ricerca all'Università di Hokkaido.
Fonte: Hokkaido University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Shintaro Kobayashi, Kentaro Yoshii, Wallaya Phongphaew, Memi Muto, Minato Hirano, Yasuko Orba, Hirofumi Sawa, Hiroaki Kariwa. West Nile virus capsid protein inhibits autophagy by AMP-activated protein kinase degradation in neurological disease development. PLOS Pathogens, 2020, DOI
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