Эндогенные ретровирусы человека в патогенезе нейродегенеративных заболеваний

Активация транскрипции фрагментов вирусных ДНК в геноме человека вызывает нарушения дифференциации нейрональных стволовых клеток


Эндогенные ретровирусы человека (human endogenous retroviruses, HERVs) представлены полноценными копиями или фрагментами ДНК вирусных геномов, интегрированных в геном человека миллионы лет назад. Хотя эти вирусные элементы не способны к репликации, они могут экспрессировать РНК и белки. Активация транскрипции HERV может происходить в ответ на воздействие различных физических и биологических факторов, в частности УФ-излучение, бактериальную или вирусную инфекцию. Содержание HERVs в интронах – некодирующих участках генома, в пять раз выше, чем в кодирующих последовательностях ДНК.

Особый интерес вызывает изучение роли HERVs в патогенезе различных заболеваний, в том числе нейродегенеративных. Нейротоксический эффект HERVs был неоднократно продемонстрирован, хотя в большинстве случаев удавалось установить только корреляционную, но не причинно-следственную связь.

Исследователи из Института вирусологии Мюнхенского Центра Гельмгольца впервые обнаружили способность эндогенных ретровирусов человека семейства HERV-K(HML-2) непосредственно влиять на дифференцировку клеток центральной нервной системы в процессе эмбрионального развития.

Активация транскрипции HERV-K(HML-2) с помощью технологии CRISPR в нейрональных стволовых клетках эмбриона приводила к выраженными морфологическим изменениям и потере функциональной активности нейронов коры больших полушарий. В частности, длина и количество ветвлений аксонов в таких клетках были меньше, чем в здоровых нейронах. Однако эти нарушения не затрагивали дофаминергические нейроны, что указывает на специфичность действия HERV-K(HML-2).

Увеличение уровня транскрипции HERV-K(HML-2) нарушало  формирование корковых слоев. Кроме того, активация HERV-K(HML-2) была связана с увеличением экспрессии нейротрофической рецепторной тирозинкиназы NTRK3, играющей важную роль в дифференциации эмбриональных стволовых клеток, в частности клеток-предшественниц проприоцептивных нейронов.

Таким образом, регуляция транскрипционной активности HERVs является потенциальной терапевтической мишенью при лечении и профилактике нейродегенеративных заболеваний.

 

Источник: Vidya Padmanabhan Nair V.P. et al. Activation of HERV-K(HML-2) disrupts cortical patterning and neuronal differentiation by increasing NTRK3. Cell Stem Cell, 2021.


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт