Diffusione del virus del morbillo mappata nel cervello / Measles Virus Spread Mapped in the Brain

Diffusione del virus del morbillo mappata nel cervello /  Measles Virus Spread Mapped in the Brain

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

I ricercatori della Mayo Clinic ed altrove hanno mappato il modo in cui il virus del morbillo è mutato e si è diffuso nel cervello di un individuo morto a causa di una rara malattia cerebrale chiamata panencefalite sclerosante subacuta (PESS). I dettagli dei risultati sono stati pubblicati questa settimana su PLOS Pathogens in un articolo intitolato “ Acquisizione del tropismo cerebrale: la dinamica spaziale e l’evoluzione di un’unità infettiva collettiva del virus del morbillo che ha causato la panencefalite sclerosante subacuta letale ”. 

I casi di morbillo sono diminuiti grazie a vaccinazioni efficaci contro la malattia. Tuttavia, i tassi di infezione hanno iniziato a salire a causa di fattori come l’esitazione nei confronti dei vaccini e le vaccinazioni mancate. I Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC) stimano che milioni di bambini non siano stati vaccinati contro il morbillo durante la pandemia di COVID-19, con un conseguente aumento delle infezioni di circa il 18%. 

In circa un caso di morbillo su 10.000, i pazienti sviluppano la PESS. Possono essere necessari dai cinque ai dieci anni dall’infezione iniziale affinché il virus del morbillo muti e si diffonda in tutto il cervello. Quando lo fa, i pazienti manifestano sintomi come perdita di memoria, convulsioni e immobilità. Con l’aumento del numero di persone non vaccinate e l’aumento delle infezioni da morbillo, è possibile che anche i casi di PESS inizino ad aumentare.

Lavorando insieme ai loro collaboratori del CDC e altrove, gli scienziati della Mayo hanno studiato il cervello sottoposto ad autopsia di un maschio di 24 anni che è stato infettato dal morbillo da bambino e che ha poi sviluppato la SSPE da adulto. Hanno raccolto e sequenziato in modo approfondito l’RNA virale da 15 campioni provenienti da diverse regioni del cervello del paziente per capire come il virus del morbillo è mutato e si è diffuso. 

La loro analisi ha mostrato che il virus si replicava nel cervello, creando più genomi leggermente diversi l’uno dall’altro. Ogni singolo genoma si è replicato dando origine ad una popolazione di vari genomi virali nel cervello. All’interno di quella popolazione, i ricercatori hanno identificato due genomi specifici che accumulavano mutazioni che presentavano la giusta combinazione di caratteristiche necessarie per promuovere la diffusione del virus dalla corteccia frontale dove iniziava la migrazione al resto del cervello. In effetti, “la maggior parte delle cellule infette portava entrambi i tipi di genoma, suggerendo la possibilità di una complementazione genetica”, hanno scritto. 

Anche se questo studio si è concentrato sul morbillo, gli scienziati prevedono implicazioni più ampie per il loro lavoro. "Il nostro studio fornisce dati convincenti che mostrano come l'RNA virale è mutato e si è diffuso in un organo umano, il cervello, in questo caso", ha affermato Roberto Cattaneo, PhD, virologo della Mayo Clinic e co-autore principale dello studio. “Le nostre scoperte aiuteranno [con] lo studio e la comprensione di come altri virus persistono e si adattano al cervello umano, causando malattie”. Le loro scoperte potrebbero anche “facilitare la generazione di farmaci antivirali efficaci”, ha aggiunto.

Per i prossimi passi, gli scienziati intendono studiare esattamente come le specifiche mutazioni genomiche identificate consentono al virus di diffondersi nel cervello. Utilizzeranno cellule cerebrali coltivate ed organoidi cerebrali per questi studi.

ENGLISH

Researchers from the Mayo Clinic and elsewhere have mapped how the measles virus mutated and spread in the brain of an individual who died from a rare brain disease called subacute sclerosing panencephalitis (SSPE). Details of the findings were published this week in PLOS Pathogens in an article titled “Brain tropism acquisition: the spatial dynamics and evolution of a measles virus collective infectious unit that drove lethal subacute sclerosing panencephalitis.” 

Measles cases have dwindled thanks to effective vaccinations against the disease. However infection rates have begun climbing due to factors like vaccine hesitancy and missed vaccinations. The Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estimates that millions of children missed their measles vaccinations during the COVID-19 pandemic, resulting in about an 18% increase in infections. 

In roughly one out of every 10,000 measles cases, the patients go on to develop SSPE. It can take five to ten years from initial infection for the measles virus to mutate and spread throughout the brain. When it does so, patients experience symptoms such as memory loss, seizures, and immobility. With the numbers of unvaccinated people rising and the uptick in measles infections, it is possible that cases of SSPE may begin to rise as well.

Working alongside their collaborators at the CDC and elsewhere, the Mayo scientists studied the autopsied brain of a 24-year old male who was infected with measles as a child and then developed SSPE as an adult. They collected and deeply sequenced viral RNA from 15 specimens from different regions of the patient’s brain to figure out how the measles virus mutated and spread. 

Their analysis showed that the virus replicated in the brain, creating multiple genomes that were slightly different from each other. Each individual genome replicated resulting in a population of varied viral genomes in the brain. Within that population, the researchers identified two specific genomes accumulated mutations that had the right blend of characteristics needed to promote the spread of the virus from the frontal cortex where the migration began on to the rest of the brain

. In fact, “most infected cells carried both genome types, suggesting the possibility of genetic complementation,” they wrote. 

While this study focused on measles, the scientists envision broader implications for their work. “Our study provides compelling data that shows how viral RNA mutated and spread throughout a human organ—the brain, in this case,” said Roberto Cattaneo, PhD, a Mayo Clinic virologist and co-lead author on the study. “Our discoveries will help [with] studying and understanding how other viruses persist and adapt to the human brain, causing disease.” Their findings could also “facilitate the generation of effective antiviral drugs,” he added.

For their next steps, the scientists plan to study exactly how specific genomic mutations identified enable the virus to spread in the brain. They’ll use cultivated brain cells as well as brain organoids for these studies.

Da:

https://www.genengnews.com/topics/infectious-diseases/measles-virus-spread-mapped-in-the-brain/?MailingID=%DEPLOYMENTID%&utm_medium=newsletter&utm_source=GEN+Daily+News+Highlights&utm_content=01&utm_campaign=GEN+Daily+News+Highlights_20231222&oly_enc_id=8653B6936723E0S