Virussen zijn lastige beesten. Sommige van deze "submicroscopische" pathogenen kunnen in het lichaam van een persoon "gaan slapen", waardoor ze zich in wezen voor onbepaalde tijd verbergen voor het immuunsysteem, om vervolgens weer te reactiveren en later ziekte te veroorzaken.
Nu hebben wetenschappers geleerd hoe te voorkomen dat één type virus, het herpesvirus, in zijn slaapachtige slapende fase glijdt en uit het zicht verdwijnt. Dit is een belangrijke stap in het begrijpen van het unieke vermogen van het virus om zich in wezen te verbergen voor het immuunsysteem, zeggen de wetenschappers.
Meer dan 80 procent van de wereldbevolking is besmet met het herpes simplex-virus (HSV), volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, die HSV-1 omvat, dat koortsblaasjes veroorzaakt, en HSV-2, dat genitale wratten veroorzaakt.
Maar de meeste mensen die besmet zijn met het virus hebben geen symptomen totdat iets externs - stress, ziekte of zelfs zonlicht bijvoorbeeld - het virus ertoe aanzet om wakker te worden en zich te gaan vermenigvuldigen en verspreiden. Dit zorgt er op zijn beurt voor dat het immuunsysteem het virus aanvalt, wat resulteert in ontstekingen en de karakteristieke blaren rond de mond, lippen, neus of geslachtsorganen. Tijdens deze "reactivering" kan het virus zich van persoon tot persoon verspreiden.
In tegenstelling tot virussen zoals die die verkoudheid of griep veroorzaken, komt het herpesvirus meestal snel in een latente of sluimerende modus in het menselijk lichaam. Wetenschappers hebben geprobeerd dit proces te bestuderen. Maar in een laboratoriumomgeving hebben ze moeite gehad om het levende virus in "slaap" te brengen zonder extreme en schadelijke maatregelen, vergelijkbaar met het clubbing van je onderwerp in een bewusteloze toestand en in de hoop dat het normaal wakker wordt.
Nu, in de eerste van twee vorderingen, hebben wetenschappers van de Princeton University een laboratoriumtechniek ontwikkeld die het herpesvirus op een meer natuurlijke manier latent in beweging brengt, zo zacht als een slaapliedje, waardoor ze de natuurlijke levenscyclus van het herpesvirus beter kunnen simuleren. Dezelfde groep onderzoekers gebruikte deze techniek vervolgens om een belangrijke set eiwitten te vinden die betrokken zijn bij de neiging van het virus om te slapen en te ontwaken.
De bevindingen werden gisteren (27 oktober) gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Pathogens.
Slapende virussen
Virussen die niet snel onderduiken, kunnen het immuunsysteem gemakkelijker vinden en doden. Maar dit is niet het geval voor de herpesvirussen, die je levenslang bijblijven.
Deze virussen maken deel uit van een onderfamilie van het virus genaamd alphaherpesvirinae, waarvan bekend is dat het infecteert en zich vervolgens verstopt in zenuwcellen. Het immuunsysteem heeft geleerd deze virussen te behandelen met kinderhandschoenen, omdat immuuncellen deze herpesvirussen niet zonder meer kunnen doden zonder de zenuwcellen die als gastheer dienen te doden.
"Gewoonlijk omvat het doden van een virusinfectie door het immuunsysteem het doden van de geïnfecteerde cellen", zegt Lynn Enquist, senior studie auteur, professor in de moleculaire biologie aan de Princeton University. Maar 'in dit geval zouden deze cellen onvervangbaar zijn.' Het virus in slaap brengen 'is dus een betere en meer beschermende manier voor het zenuwstelsel.'
Een belangrijke vraag over herpes is echter dat hoewel het virus soms onmiddellijk symptomen kan veroorzaken, waarom het meestal meteen onderduikt? Het antwoord zou betere manieren onthullen om infecties te bestrijden.
"Ontsnap aan het zwijgen"
Om tot de kern van het probleem te komen - waardoor het natuurlijke virus wakker blijft en 'ontsnapt uit het zwijgen', zoals de onderzoekers het beschreven - gebruikten de wetenschappers een type herpesvirus genaamd pseudorabies-virus, dat nauw verwant is aan HSV-1.
De eerste stap van de onderzoekers was het ontwikkelen van een methode die het virus in wezen in geïnfecteerde zenuwcellen zou laten inslapen. De techniek omvatte het gebruik van een nieuwe driekameromgeving waarin de kern van de zenuwcel en zijn tentakelachtige axonstructuren zijn geïsoleerd.
Vervolgens concentreerden de onderzoekers zich op het wakker maken van het virus. Ze ontdekten twee manieren om dit te doen: met chemische stress-signalen die aanwezig zijn op het moment dat het virus de cellen binnenkomt, zoals verwacht; of in de aanwezigheid van een cluster van eiwitten, virale tegument-eiwitten genoemd, een nieuw concept.
Nadere analyse sloot een hypothese uit dat misschien de grootte van de virale lading, of de hoeveelheid virus in het systeem van een persoon, op de een of andere manier de typische immuunrespons opheft om de virussen te laten slapen. De onderzoekers ontdekten eerder dat alleen de virale tegument-eiwitten de belangrijkste trigger waren, die als een scheut ijswater op de virussen werkten, ze wakker maakten of ze op een andere manier wakker en actief hielden.
"De vraag waar wij en anderen nu aan werken, is om te bepalen of" deze aanpak voor het wakker maken van virussen in het laboratorium dezelfde is als wat er van nature gebeurt in het immuunsysteem wanneer een virus wakker wordt, vertelde Enquist aan WordsSideKick.com. 'We denken dat er veel gemeen is.'
De techniek van de Princeton-onderzoekers "vertegenwoordigt een belangrijke vooruitgang" bij het bestuderen van de latentiecyclus van het virus en het beheersen van infecties, zei Felicia Goodrum Sterling, een immunoloog aan het University of Arizona Cancer Center, die niet betrokken was bij het onderzoek.
"Om de latentie van herpesvirus te begrijpen, zijn modelsystemen alles", zei Goodrum Sterling. "Dit is het eerste modelsysteem dat geen medicamenteuze behandeling vereist" om virussen in slaap te brengen.
Een beter begrip van dit mechanisme, aldus de onderzoekers, kan leiden tot een klasse van geneesmiddelen die virale tegument-eiwitten kunnen aanvallen om te voorkomen dat ze virussen wakker maken of wakker houden, waardoor symptomen en de verspreiding van het virus naar andere mensen worden voorkomen.
