Жирна кислота врятувала мишей від мікроцефалії

Китайські вчені знайшли механізм зв'язку між інфекцією вірусом Зіка і мікроцефалією. Виявилося, що вірус Зіка знищує білок, який відповідає за транспорт жирних кислот у тканині мозку. А от якщо підгодувати заражених мишей омега-3 жирною кислотою, то мікроцефалії можна уникнути. Дослідження опубліковано в журналі.

Вірус Зіка підступний тим, що викликає нічим не примітні симптоми, однакові для безлічі лихоманок. Тому багато його носіїв навіть не помічають хвороби і не звертаються до лікарів. Про те, що в їхньому організмі оселився саме Зіка, дізнаються, як правило, вагітні жінки - коли у їхнього плоду виявляють мікроцефалію. Це недорозвиток головного мозку, який супроводжується зменшенням його обсягів і розумовою відсталістю.

Цзя Чжоу (Jia Zhou) з колегами з Медичного коледжу китайської академії медичних наук простежили зв'язок між зараженням вірусом Зіка і ураженням мозку. Вони відштовхнулися від статті своїх попередників, які виявили, що деяка мутація викликає у мишей летальну мікроцефалію - тобто тварини гинуть ще до народження. Ця мутація зачіпала ген. Він кодує білок-транспортер, який відповідає за перенесення жирних кислот з крові всередину клітин стінки судини. Тому Чжоу і колеги припустили, що перебіг інфекції Зіка теж може бути пов'язаний з роботою цього білка.

Для початку вчені працювали з культурою клітин ендотелію мозкових мікрокапілярів. Вони виміряли кількість білка Mfsd2a: його було багато в здорових клітинах, але після того, як їх заразили вірусом Зіка, протягом трьох днів він повністю зник. Інші віруси, які дослідники використовували як контроль - вірус гепатиту С і вірус лихоманки Західного Нілу - такого ефекту не надали.

Потім дослідники вирішили з'ясувати, який саме з вірусних білків відповідальний за знищення Mfsd2a. Вони взяли іншу культуру - клітин нирки - і вводили в неї одночасно Mfsd2a і один з білків Зіка, а потім вимірювали кількість Mfsd2a. Виявилося, що винуватцем руйнування білка став білок оболонки ZIKV E. Тоді вчені ввели в клітини блокатори різних шляхів розщеплення білків, і виявили, що зупинити руйнування Mfsd2a може тільки блокатор протеасом. Таким чином вони з'ясували, що білок оболонки вірусу Зіка позначає білок Mfsd2a для руйнування в протеасомі.

Mfsd2a працює переносником жирних кислот всередину клітини. Тому його руйнування повинно призвести до зміни ліпідного складу клітини. Дослідники виміряли в мозку здорових і заражених мишей концентрацію докозагексаєнової кислоти (омега-3) - незамінної жирної кислоти, яку клітини не здатні синтезувати самостійно. Виявилося, що інфекція Зіка знижує захоплення жирної кислоти з крові, а також вміст її в складі фосфоліпідів всередині клітини.

Тоді вчені вирішили перевірити, що буде, якщо заповнити рівень омега-3 кислоти в мозку. Вони заражали вірусом Зіка новонароджених мишат, а потім вводили їм у черевну порожнину жирну кислоту. Через кілька днів вони виявили, що жирна кислота не тільки рятує мишей від мікроцефалії, але і відновлює кількість Mfsd2a в клітинах мозку.

З цього відкриття є два протилежних слідства. З одного боку, на його основі можна розробити профілактику розвитку мікроцефалії у людей. З іншого боку, воно дає інструмент для регуляції кровотоку. Інша дослідницька група нещодавно з'ясувала, що блокада Mfsd2a дозволяє збільшити проникність гематоенцефалічного бар'єру. Ймовірно, за допомогою вірусу Зіка можна буде точково «розбирати» бар'єр між кров'ю і мозком, щоб вводити туди, наприклад, ліки від нейродегенеративних хвороб.

Раніше вчені з'ясували, що вірус Зіка атакує нервові клітини людини ще на самих ранніх стадіях - до імплантації, коли власне нервової тканини ще немає. І вже звучали пропозиції використовувати вірус Зіка в терапевтичних цілях - наприклад, для боротьби з раком мозку.