Potenziale finestra per il trattamento di CMV, prevenzione della trasmissione madre-figlio

Marzo 28, 2016 Admin Salute 0 5
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Nuove intuizioni citomegalovirus come umano (CMV), la principale causa di difetti alla nascita associati con l'infezione si diffonde dalla madre incinta al feto e da organo ad organo nei neonati fornisce ai ricercatori traslazionali un eccitante nuova strada per le indagini che potrebbero portare allo sviluppo di interventi terapeutici . Utilizzando sequenziamento di nuova generazione e la popolazione modellazione genetica, gli scienziati della University of Massachusetts Medical School (UMMS) e l'Ecole Polytechnique Fйdйrale de Lausanne (EPFL) hanno trovato che CMV evolve rapidamente e drammaticamente negli esseri umani. Questi risultati, pubblicati su PLoS Genetics, forniscono nuovi obiettivi genetici che potrebbero impedire l'evoluzione del CMV e prevenire la sua diffusione.

"Questi risultati hanno importanti implicazioni per il modo in cui pensiamo e sviluppiamo nuovi trattamenti terapeutici per CMV," ha detto Timothy F. Kowalik, PhD, professore associato di microbiologia e sistemi fisiologici e autore senior dello studio. "Sebbene CMV è in grado di infettare una vasta varietà di organi in tutto il corpo, ci sono un numero considerevole di cambiamenti genetici che avvengono prima che il virus può diffondersi e replicarsi in modo efficiente in nicchie anatomiche. Se questi cambiamenti genetici possono essere evitati, può essere possibile isolare e bloccare la diffusione di CMV. "

CMV è un virus ubiquitario che infetta la maggior parte della popolazione umana e può muoversi in tutto il corpo da organo ad organo. L'infezione di solito asintomatica in ospiti sani, ma può causare gravi sintomi per i pazienti con un sistema immunitario compromesso, come trapianto d'organo, le persone con infezione da HIV, neonati o del feto durante la gestazione.




Infezione da CMV congenita, che è passato da una madre incinta al feto, è una causa importante di difetti di nascita, e rimane una priorità per lo sviluppo di vaccini secondo il no-profit, Istituto di Medicina. Si stima che circa 30.000 bambini ogni anno negli Stati Uniti vengono diagnosticati con infezione congenita da CMV, e gli effetti neurologici quasi il 20 per cento per mostre permanenti, come la perdita o il ritardo dello sviluppo dell'udito.

Per capire meglio come CMV evolve in feti e neonati durante l'infezione congenita sintomatica, i ricercatori UMMS e la University of Minnesota Medical School hanno raccolto campioni di plasma e nelle urine di cinque neonati congenitamente infetti durante il primo anno dopo la nascita. Utilizzando prossima generazione sequenziamento del DNA, Kowalik e colleghi hanno studiato la diversità e le variazioni in sequenze di DNA virale nel tempo e tra gli organi. Anche se le sequenze di DNA di virus prelevati dallo stesso tipo di campione (ad esempio plasma) sono simili tra loro, autori dello studio trovato drammatiche differenze tra le sequenze raccolti dal virus nel plasma e nell'urina dello stesso bambino. Sorprendentemente, i plasma e urine sequenze dello stesso bambino erano diversi come sequenze di due neonati non correlati.

Questi risultati suggeriscono che CMV può evolvere molto rapidamente le differenze tra le sequenze di plasma ed urina probabilmente verificato nel breve periodo iniziale, in utero infezione, e il primo anno dopo la nascita. Tuttavia, il meccanismo di guida questo fenomeno ancora chiaro.

Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno utilizzato modelli matematici e inferenza statistica per scoprire la prova che i colli di bottiglia e le espansioni di popolazione possono svolgere un ruolo significativo nell'evoluzione del virus 'dopo l'infezione. Caratterizzato da una riduzione sostanziale di copie virali seguita da una rapida ripresa, i colli di bottiglia e le espansioni di popolazione possono portare a cambiamenti drammatici in sequenze di DNA che si traducono in due popolazioni affini rapidamente diventando dissimili. Nel caso di infezione da CMV, questo fenomeno è apparso in concomitanza con il virus muove dalla madre al feto e poi migrazione dal plasma ai reni.

Il modello suggerisce anche che i tempi di infezione fetale iniziale nei pazienti era 13 a 18 settimane di età gestazionale, mentre la diffusione virale dal plasma del sangue ai reni si è verificato circa 11 settimane dopo. "Questa tempistica," ha detto Kowalik, "può fornire una vetrina importante per il trattamento di CMV quando è più vulnerabile e prima che possa evolvere e la diffusione."

Ulteriori studi hanno mostrato che la selezione naturale, il processo attraverso il quale certe caratteristiche biologiche vantaggiosi diventano più comuni, risulta ben il 20 per cento dei geni virali mutevoli come spostato da una nicchia biologica all'altro. "Non sorprende che, i geni colpiti da questo processo di selezione riguardano diverse funzioni virali coinvolti nella divulgazione, inclusa la replicazione virale in diversi tipi di cellule e l'evasione della risposta immunitaria, e sono necessari per consentire al virus di passare e di replicare in modo efficiente in diversi organi , "ha detto l'autore dello studio, Nicholas Renzette, PhD, un borsista post-dottorato presso UMMS.

Questa nuova comprensione di come CMV si adatta e si evolve dopo l'infezione fornisce ai ricercatori con potenziali obiettivi per il trattamento della malattia, ha detto Kowalik. "Questo lavoro dimostra che l'infezione da CMV si diffonde durante una relativamente piccola finestra durante la gestazione, suggerendo la possibilità per i trattamenti di prevenzione", ha detto. "Inoltre, il ritardo tra l'infezione fetale iniziale e la diffusione ai reni, può presentare una finestra per fermare la diffusione del virus in tutto il corpo, impedendo così i sintomi di infezione, come la perdita dell'udito."

Il prossimo passo per Renzette, Kowalik e colleghi è quello di determinare quali cambiamenti genetici associati con le risposte immunitarie di infezione può essere modificabile a potenziali trattamenti.

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