Les conseils d'étude à une nouvelle approche thérapeutique pour atténuer les effets de prénatals infection par le virus Zika
Les Centers for Disease Control and Prevention a récemment conclu que Zika infection par le virus chez les femmes enceintes peut retarder le développement du cerveau du nouveau-né, ce qui conduit à des bébés nés avec anormalement petites têtes, une condition connue sous le nom microcéphalie. Maintenant, pour la première fois, des chercheurs de l'Université de Californie à San Diego école de médecine ont déterminé une façon infection Zika peut endommager le développement des cellules du cerveau.L'étude, publiée le 6 mai à Cell Stem Cell, montre également que l' inhibition de ce mécanisme réduit les dommages aux cellules du cerveau, faisant allusion à une nouvelle approche thérapeutique pour atténuer les effets de prénatals infection par le virus Zika.
L'utilisation d'un 3D, la tige modèle à base de cellules d'un premier trimestre cerveau humain, l'équipe a découvert que Zika active TLR3, une molécule de cellules humaines utilisent normalement pour se défendre contre les virus envahisseurs. À son tour, TLR3 hyper-activé désactive les gènes que les cellules souches ont besoin de se spécialiser dans les cellules du cerveau et se tourne sur les gènes qui déclenchent le suicide cellulaire. Lorsque les chercheurs ont inhibé TLR3, des lésions des cellules cérébrales a été réduite dans ce modèle organoïde.
«Nous avons tous un système immunitaire inné qui a évolué spécifiquement pour combattre les virus, mais ici, le virus se transforme ce même mécanisme de défense contre nous", a déclaré l'auteur principal Tariq Rana, PhD, professeur de pédiatrie à l'UC San Diego School of Medicine. "En activant TLR3, les Zika bloque les virus gènes qui indiquent les cellules souches pour développer dans les différentes parties du cerveau. Les bonnes nouvelles sont que nous avons des inhibiteurs de TLR3 qui peuvent arrêter cela se produise."
Dans l'étude, l'équipe de Rana premier fait en sorte que leur modèle organoide était vraiment représentatif du début du développement du cerveau humain. Ils ont constaté que les cellules souches du modèle différencient (spécialisés) dans les différentes cellules du cerveau de la même manière qu'ils le font dans le premier trimestre du développement humain. Les chercheurs ont également comparé les modèles d'activation de gène dans des cellules organoïdes à une base de cerveau humain information génétique. Ils ont constaté que, génétiquement parlant, leur modèle organoide ressemblait tissus du cerveau du fœtus à huit à neuf semaines après la conception.
Lorsque l'équipe a ajouté une Zika souche de virus prototype au modèle du cerveau 3D, le organoide a diminué. Cinq jours après l'infection, en bonne santé, organites cérébrales mock-infectés avaient augmenté en moyenne de 22,6 pour cent. En revanche, les organites Zika infectées avaient diminué en taille, en moyenne, 16 pour cent.
L'équipe de Rana a également remarqué que le gène TLR3 a été activé dans les organites infectées par le virus Zika. TLR3 est une protéine qui se trouve à l'intérieur et fixé à l'extérieur des cellules. seul travail de TLR3 est d'agir comme une antenne, détection de l'ARN double brin spécifique aux virus. Lorsque l'ARN viral se lie TLR3, il débute une réponse immunitaire. Pour ce faire, TLR3 aide à activer de nombreux gènes différents que l'aide dans la lutte contre une infection. Cependant, dans le développement des cellules du cerveau, les chercheurs ont découvert l'activation de TLR3 influe également sur 41 gènes qui ajoutent à un double coup dur dans ce modèle - la différenciation des cellules souches diminuée dans les cellules du cerveau et une augmentation de la mort cellulaire, un processus soigneusement contrôlé appelé apoptose.
Pour déterminer si l'activation TLR3 pourrait être la cause du retrait organoide Zika-induite - et donc peut-être microcéphalie - ou simplement un symptôme de celui-ci, l'équipe de Rana traité certains des organites infectés avec un inhibiteur de TLR3. Ils ont constaté que l'inhibiteur de TLR3 tempéré de manière significative le virus Zika 'effets graves sur la santé des cellules du cerveau et la taille organoide, soulignant le rôle de TLR3 reliant l'infection et des lésions cérébrales. Cependant, les organites traités ne sont pas parfaites. Comme en témoignent leurs surfaces extérieures non lisses, organites infectés mais traités rencontrent encore plus la mort cellulaire et les perturbations que organites non infectées.
Bien que prometteuse, cette recherche a été menée uniquement dans les cellules humaines et de souris en croissance dans le laboratoire jusqu'à présent. En outre, la souche du virus Zika utilisée dans cette étude (MR766) est née en Ouganda, alors que l'épidémie actuelle Zika en Amérique latine implique une souche légèrement différente qui a pris naissance en Asie.
"Nous avons utilisé ce modèle 3D du développement du cerveau humain tôt pour aider à trouver un mécanisme par lequel le virus Zika provoque microcéphalie dans le développement des fœtus», a déclaré Rana, "mais nous attendons à ce que d'autres chercheurs utilisent désormais également ce même système reproductible évolutive pour étudier d'autres aspects de l'infection et potentiels d'essai thérapeutique ".
