Brain kämpar West Nile-virus i oväntat sätt

UW Medicin forskare ledde forskning som visar att denna kemiska väg inte behöver offra hjärnceller för att förstöra virus och rekrytera kroppens försvar mot infektion.

Samma kemiska reaktionsväg kan bevara hjärnans nervceller, eller neuroner, genom att använda ett alternativt tillvägagångssätt för att kalla skydd.

Den självförstörande avtryckare, ett protein som kallas RIPK3 (uttalas rip-3), är mer känd för att aktivera en viss typ av celldöd under infektion eller skadliga händelser i andra delar av kroppen. Död av infekterade celler på detta sätt är en skyddsmekanism som hjälper kroppen att eliminera infektionen.

Under en West Nile-virusinfektion, men aktiveringen av RIPK3 i hjärnceller inte få dem att dö. Det beror på dess signalering i det centrala nervsystemet är inte densamma som i celltyper på andra håll i kroppen. Dess hjärna-specifik roll innebär att det är centrala nervsystemets funktioner för RIPK3 inte observerats i andra vävnader.

"Det är något speciellt med nervceller, kanske för att de är icke-förnybara och alltför viktigt att genomgå celldöd," säger Andrew Oberst, biträdande professor i immunologi vid University of Washington School of Medicine. Han är huvudansvarig för en nyligen Cell papper på hur hjärnceller avvärja West Nile-virus.

"RIPK3 fungerar som en del av den miljö av signaler som stödjer anti-viral inflammation i hjärnan," sade huvudförfattare av papperet, Brian Daniels, en UW Medicine forskarassistent i immunologi.

RIPK3 reagerar på närvaron av West Nile-virus i hjärnan genom att placera en order på kemokiner, forskarna observerade.

Daniels förklarade att dessa kemikalier bakom en framgångsrik utestänga av West Nile-virus. Kemokiner locka en tillströmning av infektionsbekämpande vita blodkroppar.

Dessa ansträngningar bidrar till clearance av viruset från hjärnan, men inte genom att direkt stoppa ersättnings virus från att reproducera inom hjärnceller. Istället genomgår hjärnvävnaden en sorts inflammation som begränsar West Nile-virusinfektion.

I en annan celltyp, såsom en fibroblast, skulle införandet av en West Nile virus resultera i cellen inledde sin egen undergång.

Deras resultat, forskarna noteras tyder på att ytterligare vård kan behöva vidtas för att utveckla och testa läkemedel mot RIPK3 att behandla neurodegenerativa sjukdomar, hjärnskador från stroke eller skada, och autoimmuna sjukdomar i nervsystemet, såsom multipel skleros. För mycket störningar RIPK3 i hjärnan skulle kunna göra det benägna att vissa virusinfektioner.

Yueh-Ming Loo är en UW forskning biträdande professor i immunologi och annan viktig forskare på studien. Liksom Oberst är hon från UW Center for Innate Immunity och immunsjukdom. Hon är intresserad av varför vissa patogener som West Nile virus dras till och invadera centrala nervsystemet hos vissa människor och djur, men inte i andra.

Inte alla infekterade med West Nile-viruset utvecklar neurologisk sjukdom. Vissa har inte ens inser att de var utsatta.

Hur kroppen reglerar hjärnan infektioner när de förekommer, särskilt med blod-hjärnbarriären begränsa tillgången är också fortfarande dåligt kända.

Loo förklarade att arbetet med att dämpa viruset i hjärnan kan vara en svår balansgång. En felaktigt nitisk immunsvar mot patogenen kan oavsiktligt orsaka långvariga neurologiska problem.

UW medicinforskare genomfört en del av sina studier i möss för att lära sig mer om den roll som RIPK3 i kampen mot hjärninfektioner. De fann att möss som var genetiskt saknar RIPK3 var mycket mottagliga för att ha West Nile virus köra hjärnan. Dessa möss visade en dödlig defekt i sin förmåga att producera ett kemokin genererad neuroinflammation.

Musen studier och tillhörande laborationer forskarna noteras bevisa att RIPK3 samordnar infiltration av sjukdomsbekämpande celler i det centrala nervsystemet under West Nile-virusinfektion.

Centrala nervsystemet infektioner är en "djup och växande börda för den globala folkhälsan," forskarna noterade att diskutera betydelsen av denna vetenskapliga fråga.