Virusurile străvechi din ADN-ul nostru: moștenirea tăcută care poate distruge creierul
0Genomul uman este presărat cu resturi ale unor virusuri antice, în stare latentă. Multe dintre ele sunt rămășițe ale unor infecții virale ale strămoșilor noștri și de acum 10.000 de ani. Reactivate, însă, pot face ravagii contribuind la agravarea bolilor neurodegenerative.
Genele umane se transmit din generație în generație, de la părinte la copil dar poartă amprenta genetică a tuturor strămoșilor. Un om poate avea gene foarte vechi, nu doar de la strămoșii săi moderni, dar și de la hominizi precum neanderthalienii sau denisovanii, datorită încrucișărilor care au avut loc în preistorie. De la acești strămoși îndepărtați s-au moștenit multe calități, de la capacitatea de apărare și până eficiența răspunsului imun la agresorii din mediu. Nu toate genele sunt însă pozitive.
Printre acestea s-au strecurat și resturi de virusuri de mult pierdute, descendete ale unor infecții virale care ne-au afectat strămoșii. Unele cu o vechime de câteva milioane de ani. Majoritatea acestor fragmente de ADN, cândva străine, sunt de tipul retrotranspozonilor, niște gene „săritoare”. Majoritatea sunt inofensive, fie sub forma unor „deșeuri” genetice, fie inactive sau latente. Specialiștii au observat, însă, că unele dintre ele reușesc să „se trezească” la viață, se autocopiază și ar avea un efect total nefast asupra sistemului nervos. Ar fi responsabile pentru precipitarea și agravarea bolilor neurodegenerative precum Alzheimer.
Genele „săritoare”, virusuri antice și un pericol din preistorie
Specialiștii spun că aceste gene „săritoare” sau retrotranspozoni, reprezintă 40% din genomul uman. Majoritatea provin din infecții virale antice. Retrotranspozonii se autocopiază prin intermediari ARN, deplasându-se în acest fel, în genom. Josh Dubnau, neurobiolog la Școala de Medicină Renaissance din cadrul Universității Stony Brook din New York, spune că mulți dintre acești retrotranspozoni sunt însoțitori vechi ai organismului nostru.
Adică unii sunt anteriori evoluției lui Homo sapiens sau chiar separării dintre plante și animale. Predecesorii lor ar fi putut alterna între a fi integrați într-un cromozom gazdă sau a exista în afara acestuia. Deși foarte „bătrâni” o parte a acestor retrotranspozoni, după tot acest timp, își păstrează capacitatea de a se deplasa prin ADN-ul uman. Pentru a face acest lucru, se autocopiază cu ajutorul enzimei transcriptază inversă, care este folosită și de unele virusuri precum HIV pentru a copia secvențe de ARN în ADN.
Odată ce sunt copiate, virusurile antice rămase pot apărea în noi locații pe cromozomi. Nu avem însă motive de îngrijorare spun specialiștii. Mulți retrotranspozoni, aceste gene antice din virusuri la fel de vechi, sunt latenți sau rupți, iar celula are mijloace de a-i menține sub control. „Dacă este înfricoșător să te gândești la un genom plin de gene retrovirale, unele capabile să se deplaseze prin genom, nu te îngrijora”, precizează specialistul Renée Douville, pentru Live Science.
Și asta în condițiile în care, dacă nu au fost neutralizați celular, unii retrotranspozoni au preluat roluri utile, ajutând organismul cu sarcini precum menținerea celulelor stem, dezvoltarea embrionului și a sistemului nervos.
Când „monștrii” uitați revin la viață
Specialistul american Josh Dubnau bănuiește, în urma unor studii intense derulate pe o perioadă destul de îndelungată, că nu toate aceste rămășițe genetice de virusuri antice sunt inofensive. Unele reușesc să păcălească vigilența celulară, se deplasează prin genom, se activează și încep să facă pagube. Cercetătorul american urmărește în special posibilitatea ca unii retrotranspozoni reactivați să provoace daune grave, de tipul celor neurodegenerative. Mai precis, ar fi capabili să degradeze celulele nervoase, să provoace inflamații și să ducă la apariția unor boli grave ireversibile, fatale pentru oameni. Și aici vorbim de Alzheimer și Scleroza Laterală Amiotrofică (SLA sau boala Lou Gehrig).
Propriu-zis, sub atacul acestor retrotranspozonii celulele nervoase fie se degradează, fie mor. Cercetările nu au ajuns însă la o concluzie finală și nici nu putem da vina pe toți retrotranspozonii pentru apariția unor boli neurodegenerative. Specialiștii spun că cei mai expuși sunt oamenii în vârstă, deoarece pe măsură ce organismul îmbătrânește, aceste rămășițe genetice de virusuri antice se reactivează, pe fondul lipsei tot mai mari de eficiență a celullor, și pot „sări” și perturba funcționarea normală a organismului. Oamenii de știință bănuiesc că acești transpozoni activați activează răspunsul celular. Ei sunt percepuți ca un virus, pentru că asta au și fost la bază, iar celula reacționează producând inflamație defensivă pentru a-i elimina.
Legătura cu o boală cumplită
Scleroza Laterală Amiotrofică este una dintre cele mai cumplite boli neurodegenerative. Este caracterizată prin scădere progresivă a forței musculare de la nivelul feței, toracelui, abdomenului și membrelor. În cele din urmă progresia bolii duce la deces.
Până în prezent oamenii de știință nu știu de ce unii oameni fac această boală și alții nu. Unii cercetători au bănuit că de vină ar fi niște virusuri care duc la degenerarea neuronilor motori, cei care controlează mișcarea. Mai mult decât atât, pe la începutul anilor 2000, un grup de cercetători a observat că unii pacienți cu SLA aveau enzima virală transcriptază inversă în sânge. Adică aveau o infecție virală asemănătoare celor cu HIV. Dar nimeni nu a putut găsi un virus în mod explicit. Un mister medical în toată regula. În ultima perioadă, specialiștii bănuiesc că de vină sunt aceste gene antice, originare din virusuri, de tipul acelor retrotranspozoni și care se aflau ascunse în cromozomii acestor pacienți.
S-au „trezit” și au început să producă proteine virale. După care inflamație și neurodegenerare. Renée Douville și echipa sa de cercetare au descoperit dovezi ale unui virus arhaic, un tip de retrotranspozon numit HERV-K, rămas în creierul unor persoane care muriseră din cauza SLA.
Mai mult decât atât, în 2017, o altă echipă de cercetători a raportat că numeroase gene „săritoare” au fost activate în creierul anumitor pacienți cu SLA. Echipa de cercetare a specialistului Douville a documentat pagubele neurologice produse de HERV-K, cu ajutorul șoarecilor de laborator. Au observat că, atunci când au introdus o genă din retrotranspozon în șoareci, animalele au prezentat simptome asemănătoare SLA. Cu toate acestea este nevoie de testări suplimentare pentru a demonstra o legătură fără echivoc între aceste virusuri antice reactivate și bolile neurodegenerative.