Связь лихорадки Зика с врожденными пороками развития и микроцефалией становится все очевиднее. Исследовав активность рецепторных белков в клетках растущего мозга, ученые нашли среди них «ключ», с помощью которого вирус может проходить гемато-энцефалический барьер и проникать внутрь клеток. О работе рассказывает публикация в журнале Cell Stem Cell.

Профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско Арнольд Кригштейн (Arnold Kriegstein) и его соавторы пишут, что в основе развития микроцефалии может лежать истощение клеток-предшественниц радиальной глии, которая образует нечто вроде каркаса, задающего структуру для роста нейронов и формирования нервной ткани. Это позволяет предположить, что в период формирования мозга в радиальной глие экспрессируется мембранный белок, служащий «ключом» для проникновения вируса Зика внутрь клетки. Этот механизм заражения известен и у других флавивирусов, и подходящими могут оказаться многие белки и , включая рецепторы DC-SIGN, TIM1, TYRO3 и AXL.

Чтобы определить подходящий белок, ученые получили образцы формирующейся ткани коры головного мозга, разделив их на ключевые типы клеток: астроциты и радиальную глию, промежуточные прогениторные клетки, незрелые возбуждающие и тормозящие нейроны. Для каждого из них авторы исследовали активность генов, кодирующих мембранные белки-кандидаты. Были также использованы данные предыдущих исследований по генной экспрессии в клетках других тканей. Как оказалось, резко повышенную активность в радиальной глии демонстрирует лишь ген AXL. Этот ген кодирует мембранный рецептор, тирозин-протеинкиназу UFO, которая играет важную роль в связывании факторов роста и участвует в пролиферации клеток и развитии тканей. Считается, что AXL-рецептор служит «ключом» для проникновения в клетку и для родственника Зики, вируса, вызывающего лихорадку денге.

Авторы выяснили, что AXL активно экспрессируется и в некоторых других клетках глии, а также эндотелия, выстилающего внутреннюю поверхность сосудов. Возможно, именно способность проникать в клетки эндотелия позволяет вирусу Зика преодолевать гемато-энцефалический барьер, который строго контролирует все, что попадает в головной мозг. Кроме того, повышенная экспрессия AXL была отмечена и в клетках формирующейся сетчатки глаз. С этим, по мнению авторов, может быть связана высокая частота аномалий зрения у детей с микроцефалией и вирусом Зика – по данным одной предыдущей работы, они встречаются более чем в трети случаев.

Ученые также показали, что повышенная активность гена AXL сохраняется и в радиальной глии формирующейся нервной ткани коры головного мозга других млекопитающих – мышей и хорьков, а также в тканеподобных культурах нервных клеток человека. Так что если роль этого белка в развитии микроцефалии при заражении плода вирусом Зика подтвердится, все они могут стать подходящими моделями для новых исследований и для поиска средств лечения.

Автор: Роман Фишман