Eine neue Studie, die in JCI Insight veröffentlicht wurde, liefert Hinweise darauf, dass ein wenig untersuchtes Virus namens Human Pegivirus (HPGV) im Gehirn von Menschen mit Parkinson-Krankheit vorhanden sein kann und mit Störungen der Immunfunktion und der Gehirnpathologie verbunden sein könnte. Das Virus wurde im Gehirngewebe von Patienten mit Parkinson -Krankheit, nicht jedoch in Kontrollproben nachgewiesen, und sein Vorhandensein schien die Immunsignalwege unterschiedlich zu beeinflussen, je nach genetisches Make -up der Patienten.
Die Ergebnisse zeigen nicht, dass HPGV die Parkinson -Krankheit verursacht, aber sie weisen darauf hin, dass eine virale Infektion mit genetischen Risikofaktoren interagieren kann, um das Fortschreiten der Krankheit zu formen. Das Forschungsteam schlägt vor, dass HPGV eine Rolle bei der Veränderung der Immunantworten in Gehirn und Blut spielen kann, was möglicherweise bei einigen Personen mit Parkinson -Krankheit zur Neurodegeneration beiträgt.
Die Parkinson -Krankheit ist eine fortschreitende Hirnstörung, die die Bewegung beeinflusst und häufig zu Zittern, Starrheit und verlangsamtem körperlicher Funktion führt. Es ist allgemein anerkannt, dass sowohl genetische als auch Umweltfaktoren zur Krankheit beitragen, aber nur ein kleiner Prozentsatz der Fälle kann direkt mit ererbten Mutationen in Verbindung gebracht werden. Dies hat die Forscher dazu veranlasst, Umweltauslöser zu untersuchen – wie Infektionen -, die das Auftreten oder das Fortschreiten der Krankheit beeinflussen könnten, insbesondere bei Personen, die genetisch anfällig sind.
Virale Infektionen sind seit langem als potenzielle Faktoren für Parkinson-ähnliche Symptome angesehen. Während der Influenza -Pandemie von 1918 führte eine Welle von Enzephalitis -Lethargica -Fällen motorische Symptome, ähnlich der Parkinson -Krankheit. Neuere Fälle von Parkinson nach Infektionen mit Flaviviren wie West -Nile oder japanischen Enzephalitis -Virus haben weitere Fragen zur viralen Beteiligung an der Gehirndegeneration aufgeworfen. Die meisten früheren Studien haben sich jedoch auf bestimmte Viren konzentriert und nicht schlüssige Ergebnisse erzielt.
In dieser Studie wollten die Forscher einen breiteren Ansatz verfolgen, indem die gesamten im Gehirngewebe vorhandenen Viren untersucht wurden – als „Virom“ bezeichnet -, um festzustellen, ob Viren einzigartig mit der Parkinson -Krankheit verbunden sind.
„Unser Labor untersucht, wie Viren im Gehirn die Gesundheit und Krankheit beeinflussen. Wir haben mehrere Hirnstörungen untersucht, aber dies war das erste Mal, dass wir einen Zusammenhang zwischen einem bestimmten Virus und einer neurodegenerativen Krankheit sahen“, sagte die Studienautorin Barbara Hanson, eine Postdoktorale Forscher in Igor J. Koralniks Labor der Northwestern University Feinberg School of Medicine.
„Parkinson’s wurde seit langem vermutet, dass seit der Beobachtung von Parkinsonismen mit spanischer Grippe und Enzephalitis Lethargica Verbindungen auftreten.
Das Forschungsteam analysierte das postmortale Gehirngewebe von 10 Personen, die eine Parkinson -Krankheit hatten und 14 kontrollierte Personen ähnlicher Alter und Geschlecht. Proben wurden aus drei Hirnregionen entnommen, von denen bekannt ist, dass sie an Bewegung und Wahrnehmung beteiligt waren. Das Team verwendete Virofind, eine Sequenzierungsplattform, die genetisches Material aus allen bekannten menschlichen Viren nachweisen kann, um in diesen Proben auf Virussequenzen zu sortieren. Sie bestätigten ihre Ergebnisse unter Verwendung einer quantitativen Polymerasekettenreaktion (qPCR), einer empfindlichen Methode zum Nachweis spezifischer viraler Gene, und verifizierten das Vorhandensein von viralen Proteinen mit Immunhistochemie.
In der anfänglichen Viromanalyse wurde menschlicher Pegivirus in 4 von 10 Parkinson -Gehirnen gefunden, jedoch in keiner der 14 Kontrollproben. QPCR-Tests bestätigten diese Ergebnisse und identifizierten einen fünften HPGV-positiven Fall unter den Patienten des Parkinsons. Keines der Kontrollhirne wurde positiv auf das Virus getestet. Weitere Tests zeigten, dass drei Patienten von Parkinson auch HPGV in ihrer Cerebrospinalflüssigkeit vorhanden hatten, während keiner nachweisbaren Spiegel in ihrem Blutplasma aufwies.
Hanson und ihre Kollegen. Verwendete auch die RNA -Sequenzierung, um zu untersuchen, wie sich die HPGV -Infektion im Gehirn auswirken kann. Sie verglichen transkriptomische Profile – dh die Muster der Genaktivität – bei Patienten mit und ohne Virus. Anschließend verwendeten sie Blutproben aus einem viel größeren Datensatz, der Initiative der Parkinson -Progressionsmarker, um nach HPGV im peripheren Blut zu suchen und zu analysieren, wie es im Laufe der Zeit die Immungenexpression beeinflussen könnte.
Das Vorhandensein des Virus war mit fortgeschritteneren Anzeichen einer Gehirnpathologie verbunden, insbesondere in Bereichen, die mit Gedächtnis und Emotionen verbunden waren. Alle HPGV-positiven Gehirne zeigten eine stärkere Akkumulation von Tau-Verwicklungen im limbischen System, was auf einen möglichen Zusammenhang zwischen Virusinfektion und Schweregrad der Erkrankung hinweist.
Die Forscher beobachteten auch höhere Spiegel eines Proteins namens Komplexin-2 in infizierten Gehirnen, was bei der Freisetzung von Neurotransmitter eine Rolle spielt. Dies könnte auf Änderungen der synaptischen Funktion bei Personen mit HPGV hinweisen. Trotz dieser Unterschiede in der Pathologie unterschieden sich Patienten mit und ohne HPGV in den Messungen der kognitiven Leistung oder der klinischen Diagnose zum Zeitpunkt ihrer letzten medizinischen Bewertung nicht.
Im Blut hatte nur ein kleiner Teil der Personen nachweisbares HPGV – um 1% der Patienten von Parkinson und Kontrollteilnehmern gleichermaßen. Diese niedrige Geschwindigkeit legt nahe, dass das Virus zu keinem Zeitpunkt im Blut üblicherweise im Blut aktiv ist, aber seine Anwesenheit schien immer noch wichtige Immunmarker zu beeinflussen. Beispielsweise zeigten Patienten mit Parkinson, die HPGV im Blut hatten, einen höheren Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktor 1, der den Zellstoffwechsel und das Wachstum unterstützt, und eine niedrigere Spiegel eines mit Mitophagie verbundenen Markers, einem Prozess, der beschädigte Mitochondrien zur Verfügung stellt.
„Wir waren überrascht“, sagte Hanson gegenüber Psypost. „HPGV wird oft als harmlos angesehen, daher haben wir keine Verbindung zur Parkinson -Krankheit erwartet. Wir haben das Virus im Blut auch nicht festgestellt, was ungewöhnlich ist, da andere Studien höhere Viruswerte außerhalb des Gehirns gezeigt haben.
Transkriptomische Analysen lieferten weitere Erkenntnisse. Sowohl im Gehirn als auch im Blut war eine HPGV-Infektion mit der Unterdrückung der IL-4-Signalübertragung verbunden, einem Weg, der bei der Regulierung der Entzündung beteiligt war. Diese Unterdrückung wurde bei nicht infizierten Parkinson-Patienten nicht beobachtet, die tendenziell eine erhöhte IL-4-Aktivität im Vergleich zu Kontrollen zeigten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine HPGV -Infektion die normale Immunregulation bei Parkinson -Krankheit verändern könnte.
Die Auswirkungen von HPGV unterschieden sich auch in Abhängigkeit vom genetischen Hintergrund der Patienten. Die Forscher untersuchten das Gen LRRK2, das eines der häufigsten Gene ist, die mit ererbten Formen der Parkinson -Krankheit verbunden sind. Bei Menschen mit LRRK2-Mutationen nahm die IL-4-Signalübertragung mit zunehmender HPGV-Spiegel ab. Im Gegensatz dazu nahm die IL-4-Aktivität bei denen ohne Mutation mit höheren HPGV-Spiegeln zu. Dies weist auf eine genotypabhängige Reaktion auf das Virus hin.
Genexpressionsnetzwerke zeigten, dass ein Protein namens Ywhhab als zentraler Hub bei der Vermittlung dieser unterschiedlichen Antworten zu dienen schien. YWHAB ist an der Zellsignalisierung, Entzündung und dem Überleben von Neuronen beteiligt, und ihre Expressionsmuster sagten voraus, wie andere immunbezogene Gene auf HPGV auf unterschiedlichen genetischen Hintergründen reagierten. Das Netzwerk von Genen, die mit YWHAB interagieren, umfasste einige bekannte Rollen im Zelltod, die Mitochondrienfunktion und Neuroinflammation.
Bei Patienten mit der LRRK2 -Mutation war eine HPGV -Infektion mit einer erhöhten Expression einer Gruppe kleiner RNAs (als Snoras bezeichnet) verbunden, die mit der Immunregulation und zellulären Stressreaktionen verbunden waren. Diese RNAs zeigten das gegenteilige Muster bei Patienten ohne die Mutation, was wiederum darauf hindeutet, dass der genetische Hintergrund des Wirts, wie der Körper auf das Virus reagiert, prägt.
„Unsere Studie legt nahe, dass Infektionen die Biologie der Parkinson -Krankheit beeinflussen können“, erklärte Hanson. „Wir fanden heraus, dass Menschen mit Veränderungen im LRRK2 -Gen unterschiedlich auf dieses Virus reagierten als Menschen ohne Genwechsel. Dies bedeutet, dass die Genetik einer Person sowohl die Wahrscheinlichkeit beeinflusst, dass sie die Parkinson -Krankheit entwickeln, und die Art und Weise, wie sie auf dieses Virus reagieren, und dies könnte zusammenarbeiten, um Krankheitsrisiken zu betrachten.
Während die Studie neue Beweise dafür liefert, dass HPGV mit immunen und genetischen Merkmalen der Parkinson -Krankheit in Verbindung gebracht werden kann, sind die Ergebnisse vorläufig und basieren auf einer relativ geringen Anzahl von Gehirnproben. Die Forscher konnten nicht feststellen, ob vor oder nach Beginn der Krankheit eine HPGV -Infektion aufgetreten ist oder ob sie direkt zum Fortschreiten der Krankheit beiträgt. Darüber hinaus sind die genauen Mechanismen, durch die das Virus in das Gehirn eindringt oder die Immunsignalisierung beeinflusst, unklar.
Eine weitere Einschränkung ist das Fehlen standardisierter Tools zum Erkennen von HPGV, da es keine im Handel erhältlichen Tests gibt. Das Forschungsteam musste interne Methoden entwickeln, um das Virus zu messen. Die Seltenheit von HPGV im Blut begrenzt auch, wie leicht es in großen Populationen untersucht werden kann.
Zukünftige Forschungen müssen diese Ergebnisse in größeren und vielfältigeren Patientengruppen bestätigen und feststellen, wie HPGV im Laufe der Zeit mit genetischen und Umweltfaktoren interagiert. Das Forschungsteam plant außerdem, zu untersuchen, ob das Virus spezifische Zelltypen im Gehirn infiziert und ob antivirale Behandlungen Krankheitsprozesse beeinflussen könnten. Angesichts der Ähnlichkeit von HPGV mit Viren wie Hepatitis C können Medikamente für andere Flaviviren untersucht werden.
Diese Studie eröffnet einen neuen Bereich der Erforschung, wie anhaltende, aber scheinbar harmlose Viren mit neurodegenerativen Erkrankungen interagieren könnten. Auch wenn HPGV nicht direkt die Parkinson -Krankheit verursacht, kann dies dazu beitragen, das Immunumfeld auf eine Weise zu gestalten, die das Fortschreiten der Krankheit beeinflusst – insbesondere bei Personen, die bereits genetisches Risiko haben. Durch die Untersuchung des Schnittpunkts von Infektionen, Immunität und Neurodegeneration hoffen die Forscher, neue Wege zum Verständnis und zur Behandlung von Parkinson -Krankheiten aufzudecken.
„Wir wollen sehen, ob HPGV konsequent im Gehirn von Menschen mit Parkinson -Krankheit aus der ganzen Welt zu finden ist“, sagte Hanson. „Wir möchten auch herausfinden, welche Gehirnzellen infiziert sind und wie sie während der Infektion verändert werden und ob Patienten mit anderen genetischen Veränderungen dieselben Muster aufweisen. Ein weiteres Ziel ist es, zu verstehen, wie oft das Virus in das Gehirn gelangen kann und welche Wege es verwendet, um dorthin zu gelangen. Langfristig möchten wir sogar testen, ob Medikamente nach ähnlichen Viren geleistet werden können, wie Hepatitis c, auch gegen HPGV.“
„Dieses Projekt ist aufregend, weil es ein neues Fenster in die Art und Weise öffnet, wie Infektionen Hirnkrankheiten formen könnten. Wir hoffen, dass unsere Arbeit andere dazu inspiriert, sich genauer auf Viren einzuschlagen, die einst als harmlos angesehen wurden. Auch wenn ein Virus keine Krankheit verursacht, kann dies die Art und Weise verändern, wie der Körper auf andere Risiken wie Genetik reagiert.
Scientists shocked to find a supposedly harmless virus hiding in brains of Parkinson’s patients