Вірусний енцефаліт: роль клітинного імунітету

Актуальність

Майже у половині випадків енцефаліту причина захворювання залишається невстановленою. При виділенні збудника до 75% припадає на вірус простого герпесу 1-го типу (HSV-1), вірус вітряної віспи, ентеровіруси та арбовіруси. Основні симптоми енцефаліту включають лихоманку, судоми, ознаки неврологічного дефіциту, плейоцитоз у спиномозковій рідині та патологічні зміни на електроенцефалограмі. Значна частка летальних випадків при вірусному енцефаліті та його хронічний перебіг із вираженим неврологічним дефіцитом зумовили необхідність проведення детального дослідження патогенетичних механізмів захворювання та визначення ролі мікроглії в імунній відповіді при цій патології.

Результати

Мікроглію складають мононуклеарні фагоцитрані клітини з унікальною розгалуженою структурою, які формуються та мігрують до центральної нервової системи (ЦНС) внутрішньоутробно, впливають на експресію біологічних медіаторів запалення та беруть участь у імунній відповіді на вірусний патогенасоційований молекулярний патерн.  Основними функціями мікроглії є:

• заповнення об’єму навколо інфікованих нейронів через сигнальний шлях, пов’язаний із пуринергічними рецепторами P2Y12 для фагоцитозу пошкодженої тканини;
• пряму противірусну дію шляхом вироблення інтерферону 1-го типу (INF-1) та непряму дію INF-1, яка полягає в активації сигнальних шляхів через інші клітини;
• регуляцію роботи синапсів шляхом впливу на сигнальні шляхи та клітинну пам’ять;
• нейроапоптоз шляхом виділення кіназних ферментів.

Аналіз результатів довів, що одним із механізмів впливу мікроглії на віруси виявилася аутофагія, яка дозволяє мікроглії захоплювати бактерії та віруси, не спричиняючи загибелі нейроклітин, що має значення для зрілих нейронів.

На зразках нервових тканин, уражених HSV-1, було показано, що вірус викликає експресію рецепторів PRRs, які стимулюють виділення IFN-1 для синтезу специфічного білка — активатора транскрипції ISG і пригнічення реплікації та поширення вірусу, а також очищення від вірусу нейронів. Оглядачі зазначили, що здатність мікроглії до індукування синтезу IFN-1 в астроцитах методом розпізнавання антигенів первинними трансмебранними білками TLR3 є частиною вродженого імунітету, а антивірусна активація нейронів підтримує стабільність гемато-енцефалічного бар’єра. Крім того, встановлено, що блокування зв’язування відомого нейрозапального регулятора молекули адгезії судинного ендотелію VCAM-1 з молекулою адгезії лейкоцитів VLA-4 корелює з тяжкістю нейрозапалення та виживаністю при вірусному енцефаліті. In vitro продемонстровано, що мікроглія продукує фактор некрозу пухлин-α (TNF-α) та інтерлейкін-1β (IL-1β), які також пригнічували реплікацію вірусів.

Згідно з результатми рандомізованих досліджень, у 50% пацієнтів, які перенесли вірусний енцефаліт, залишилися хронічні когнитивні порушення, такі як агнозії та втрата пам’яті. Вважається, що зниження передачі сигналу в синапсах, яке призводить до пошкодження механізмів пам’яті, пов’язане з втратою чутливості пресинаптичних кінців, а мікроглія завдяки фагоцитарній активності очищує їх, призупиняє поширення вірусу та блокує сигнали від пошкоджених клітин. Проте така дія мікроглії зберігається протягом 12 міс, що зумовлює хронічне пошкодження нейронів і втрату функцій нервової системи.

Особливу увагу в огляді приділено ВІЛ-інфекції у зв’язку зі спроможністю мікроглії накопичувати вірус імунодефіциту за рахунок здатності до утворення багатоядерних гігантських клітин та інфільтрації ЦНС макрофагами. Такі зміни призводять до активізації апоптичних сигнальних шляхів, втрати мієлінової оболонки та руйнації нейронів, що викликає деменцію.

Рандомізоване дослідження, яке тривало 16 років та включало 33 тис. пацієнтів, встановило зв’язок між HSV-1 та підвищенням у 2,5 раза ризику виникнення деменції. З’ясувалося, що активована HSV-1 мікроглія призводить до надмірного синтезу β-амілоїдного білка, який накопичується у тканинах мозку та чинить нейротоксичну дію. Крім того, надмірне виділення протизапальних медіаторів з цитокінами включно запускає хибне коло запальних реакцій, які викликають  масову загибель нейронів та виникнення симптомів, характерних для хвороби Альцгеймера.

Висновки

Таким чином, подальші дослідження ролі мікроглії у виникненні запалення в головному мозку під впливом вірусів необхідні для пошуку ефективного патогенетичного лікування, здатного регулювати тривалість та силу нейрозапалення, впливати на імунну відповідь та знизити соціальні наслідки вірусного енцефаліту.

• Chen Zh.,  Li Zh., Li G et al. (2020). The role of microglia in viral encephalitis: a review. J. Neuroinflam., 16: 76 (https://doi.org/10.1186/s12974-019-1443-2).
• https://jneuroinflammation.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12974-019-1443-2

Юлія Жарікова