研究人员确定了导致寨卡病毒相关小头畸形症的分子机制
巴西坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)、多尔研究所和里约热内卢联邦大学(UFRJ)的研究人员已经确定了分子过程，可能有助于解释感染寨卡病毒的母亲所生婴儿的小头畸形症。该研究提出了一个分子水平的模型，以了解怀孕期间感染引起的并发症，并为识别新的治疗靶点铺平了道路。
根据一篇发表在分子神经生物学，研究人员进行了蛋白质组学分析，以检测感染细胞中的蛋白质表达变化。
他们发现当寨卡病毒入侵胎儿的大脑，它调节能量的产生和控制表达的RNA代谢细胞核．在提出的模型中，这些改变干扰了作为少突胶质细胞前体的粒子的成熟，少突胶质细胞是产生髓磷脂的神经细胞，髓磷脂是一种对神经元之间的信息交换至关重要的脂质物质。
“当少突胶质细胞不能正常成熟时，髓鞘的形成可能有缺陷，这对大脑发育这篇文章的最后一位作者、坎皮纳斯州立大学生物研究所(IB-UNICAMP)教授丹尼尔·马丁-德-索萨说。
“通常情况下，病毒感染细胞是为了自由繁殖，然后扩散到宿主机体的其他部位。在巴西寨卡病毒的例子中，我们观察到当病毒入侵神经细胞时，与新陈代谢相关的蛋白质发生了更多的变化，而不是与这些经典的终结相关的蛋白质表达发生了更多的变化，”马丁-德-索萨说。
为了得出这些结论，研究人员进行了两种不同的实验。首先，它们感染了人类神经干细胞并分析了蛋白质表达的变化。人神经干细胞是通过诱导获得的多能干细胞(iPSCs)——皮肤细胞被重新编程发展成神经干细胞。
在干细胞实验之后，研究人员使用受感染的神经球(在实验室培养的类器官，以模拟部分大脑的形态和功能)来观察神经发育过程中可能发生的情况。
为了比较结果，他们重复了被登革热和非洲寨卡病毒感染的神经干细胞和神经球的实验，这两种病毒通常都不会感染脑细胞或导致小头畸形。
“使用登革热和非洲寨卡病毒的实验并不能反映自然界中发生的情况，因为这些病毒没有穿过血脑屏障，而血脑屏障保护大脑免受病原体入侵。然而，它们使我们能够分析和比较它们的蛋白质组学，并了解巴西寨卡病毒的触发因素神经细胞”,Martins-de-Souza说。
在涉及神经干细胞的实验中，巴西寨卡病毒的表现与其他两种病毒非常不同。他说:“登革热病毒和非洲寨卡病毒的感染与与细胞支配和复制相关的蛋白质的增加有关，而巴西菌株调节了神经发育的这一非常重要的部分，影响神经元和胶质细胞(星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞)的分化。”
它们在神经圈的表现也不同。“巴西寨卡病毒再次调节了细胞代谢，也控制了RNA的代谢(在受感染细胞的细胞核中表达)。两者对于解释小头畸形症都很重要。”
髓鞘
根据martin -de- souza的说法，当病毒促进或抑制与人类代谢相关的蛋白质的表达时，它们会产生各种影响。以巴西寨卡病毒为例，该病毒通过改变一种名为hnRNP(异质核核糖核蛋白)的蛋白家族的表达，损害了神经细胞的成熟和早期大脑发育。
“这些蛋白质对少突胶质细胞的发育和髓鞘的产生至关重要。巴西寨卡病毒似乎会干扰这一过程，甚至在胎儿神经细胞形成之前就会导致髓鞘形成缺陷。”
髓鞘就像电线周围的绝缘层，他解释说。“它能保护大脑中的‘回路’，”他说。神经元通过电脉冲和化学方法连接。“在大脑中，髓鞘保护轴突。如果少突胶质细胞和髓鞘没有保护神经元，能量就会损失。”
轴突是神经元的一部分，负责将神经脉冲传递给其他神经元或肌肉或腺体细胞。少突胶质细胞主要负责形成和维持轴突周围的髓鞘。它们存在于胎儿体内，对其神经发育非常重要。
“它们不会促进胎儿中髓鞘的形成(在婴儿生命的最初几年会这样做)，但会执行维持神经元能量代谢的功能。当这一过程缺乏时，神经发育就会受到损害。在巴西寨卡病毒的案例中，后果之一可能是小头畸形，”马丁-德-索萨说。
