ВПГ-1 – широко распространенный патоген, который может вызывать пожизненные неврологические проблемы, такие как когнитивная дисфункция, нарушение обучаемости и деменция. Но прогрессу в понимании роли ВПГ-1 в развитии мозга плода человека препятствовали ограниченный доступ к тканям мозга плода человека, а также ограничения существующих моделей на животных.
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, исследователи создали три различные модели клеточного расстройства нервного развития, включая двухмерный слой клеток и трехмерную структуру, похожую на мозг. Эти модели основаны на индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клетках (hiPSC) – незрелых, подобных эмбриональным стволовым клеткам, которые генерируются путем генетического перепрограммирования специализированных взрослых клеток.
Инфекция HSV-1 в нервных стволовых клетках, полученных из hiPSCs, привела к активации апоптотического пути каспазы-3, который запускает запрограммированную гибель клеток. Инфекция HSV-1 также нарушает производство новых нейронов и препятствует способности нейральных стволовых клеток, полученных из hiPSC, превращаться в зрелые нейроны посредством процесса, называемого дифференцировкой нейронов. Более того, органоиды головного мозга, инфицированные HSV-1, имитировали патологические особенности нарушений развития нервной системы в мозге плода человека, включая нарушение дифференцировки нейронов и аномалии структуры мозга. Кроме того, 3D-модель показала, что инфекция HSV-1 способствует аномальной пролиферации и активации ненейрональных клеток, называемых микроглией, что сопровождается активацией воспалительных молекул, таких как TNF-?, ИЛ-6, ИЛ-10 и ИЛ-4.
По мнению авторов, результаты открывают новые терапевтические возможности для воздействия на вирусные резервуары, имеющие отношение к нарушениям развития нервной системы.
Авторы добавляют: «Это исследование предоставляет новые доказательства того, что инфекция ВПГ-1 нарушает развитие мозга человека и вносит свой вклад в гипотезу патогена нарушения развития нервной системы."