Вирусы в наших генах — при активации они ухудшают развитие мозга

В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Stem Cell, ученые из Мюнхенского центра им. Гельмгольца (Helmholtz Zentrum München) обнаружили, что при активации вирусы ухудшают развитие мозга.

Актуальность вопроса

С тех пор, как наши предки заразились ретровирусами миллионы лет назад, мы несли элементы этих вирусов в наших генах, известных как человеческие эндогенные ретровирусы, или сокращенно HERV. Эти вирусные элементы утратили способность воспроизводиться и инфицировать в ходе эволюции, но являются неотъемлемой частью нашей генетической структуры. Фактически, люди обладают в 5 раз больше HERV в некодирующих частях, чем кодирующие гены. До сих пор большое внимание уделялось корреляции HERV и возникновению или прогрессированию заболеваний. Вот почему экспрессия HERV изучалась в образцах патологического происхождения. Хотя эти исследования важны, они не делают выводов о том, являются ли HERV причиной или следствием такого заболевания.

Материалы и методы исследования

На сегодня новые технологии позволяют ученым глубже понять механизмы HERV и их функции. Ученым удалось впервые продемонстрировать негативные эффекты активации HERV на развитие человеческого мозга.

Результаты исследования

Результаты исследования показывают, что активация HERV ухудшает развитие мозга. Используя технологию CRISPR, исследователи активировали определенную группу эндогенных ретровирусов человека в эмбриональных стволовых клетках человека и сгенерировали нейроны. Эти вирусные элементы, в свою очередь, активировали определенные гены, включая классические факторы развития, участвующие в развитии мозга. В результате корковые нейроны, то есть нервные клетки в коре головного мозга, полностью утратили свою функцию. Они развивались совершенно иначе, чем здоровые нейроны в этой области мозга — с гораздо более коротким и менее разветвленным аксоном. Таким образом, активация одной конкретной группы HERV нарушает развитие кортикальных нейронов и, в конечном итоге, развитие мозга.

Поскольку нейродегенеративные заболевания зачастую связаны с активацией нескольких групп HERV, негативное влияние активации HERV на развитие кортикальных нейронов является важным открытием. Уже известно, что факторы окружающей среды, такие как вирусы, бактерии и ультрафиолетовый свет, могут активировать отдельные HERV, тем самым потенциально способствуя возникновению заболевания. Эти знания, в свою очередь, делают HERV еще более интересными для клинического применения. Отключение отдельных вирусных элементов может открыть новую область исследований для лечения пациентов с нейродегенеративными заболеваниями. 

Кроме того, результаты исследования предоставляют важные указания на то, что эпигенетические механизмы удерживают вирусные элементы под контролем в здоровом развитии мозга. Ученые предполагают, что контролируемые HERV играют функциональную роль в нормальном развитии мозга. 

Авторы другого исследования утверждают, что исторически коронавирусы демонстрируют сезонность.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.

Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург

E-mail для связи - info@medicalinsider.ru