Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нейровирология - это междисциплинарная область, которая представляет собой сочетание клинической нейробиологии , вирусологии , иммунологии и молекулярной биологии . Основное внимание в этой области уделяется изучению вирусов, способных инфицировать нервную систему . В дополнение к этому, в этой области изучается использование вирусов для отслеживания нейроанатомических путей, для генной терапии и для устранения вредных популяций нервных клеток. [1]

Обзор [ править ]

Направление нейровирологии сформировалось за последние 30 лет. [1] Он был основан на открытии того, что большое количество вирусов способно проникать в нервную ткань и вызывать скрытые инфекции. Было показано, что такие вирусы вызывают медленные, хронические или прогрессирующие заболевания нервной системы. [2] : v Нейровирология включает смежные области вирусологии , нейробиологии , неврологии , иммунологии и молекулярной биологии.. Основное внимание в этой области уделяется изучению молекулярных и биологических основ вирусных заболеваний нервной системы. В дополнение к этому, в этой области изучается использование этих вирусов в качестве индикаторов нейроанатомических путей и в качестве векторов для генной терапии.

Эта область основана на нейровизуализации , выделении вируса из ткани головного мозга или спинномозговой жидкости, серологическом тестировании сыворотки и спинномозговой жидкости и микроскопическом исследовании ткани для диагностики инфекций нервной системы.

История [ править ]

Нейровирология стала официальной отраслью только в последние 30 лет. [1] Однако истинное происхождение нейровирологии может быть связано с открытием того, что некоторые вирусы могут иметь сродство с тканями нервной системы. Это открытие было сделано в конце 1880-х годов при исследовании бешенства. [3] : 1

В 1881 году, изучая бешенство, Луи Пастер продемонстрировал, что центральная нервная система играет решающую роль в прогрессировании болезни. [4] После этого открытия в 1890 году Шаффер продемонстрировал гистологические доказательства того, что вирус бешенства распространяется через нейронные сети.

В 1929 году Генрих Петте установил первые критерии классификации воспалительных заболеваний нервной системы. В этой классификации заболевания разделены на две группы: острые воспалительные заболевания серого вещества и острые воспалительные заболевания белого вещества. Острые воспалительные заболевания серого вещества характеризовались повреждением нейронов при сохранении миелина . Острые воспалительные заболевания белого вещества характеризовались разрушением миелина, при этом нейроны оставались неповрежденными. [3] : 4

В 1938 году Сбин и Олицкий обнаружили, что распространение вируса в организме зависит от механизма его проникновения. [3] : 6

В 1965 году ZuRhein и Chou установили, что разрушение миелина может быть результатом первичной вирусной инфекции, а не только аутоиммунного ответа на вирус. [3] : 8

Большинство исследований, на которых основана нейровирология, проводились в конце 1980-х и 1900-х годах. [3] : 10

Начиная с 1999 года Международное общество нейровирологии награждало людей, внесших значительный вклад в эту область, премией «Пионер в нейровирологии». [5]

Основные изученные вирусы [ править ]

Семейство ДНК-вирусов [ править ]

Герпесвирусы [ править ]

  • Вирус простого герпеса типа 1 (HSV-1)
    • Доказательства могут поддерживать связь между вирусом и болезнью Альцгеймера, трудноизлечимой фокальной эпилепсией и острым диссеминированным энцефаломиелитом [6] : 119
    • Инфекция может вызвать миелит и энцефалит [2] : 7
  • Вирус простого герпеса 2 типа (HSV-2)
    • Инфекция может вызвать миелит и энцефалит.
  • Человека цитомегаловирус (ЦМВ)
    • Инфекция связана с синдромом Гийена – Барре.
    • Наиболее частая вирусная причина умственной отсталости в детском возрасте.
    • Связан с неврологическими аномалиями, такими как: микроэнцефалия, судороги , гипотомия и нейросенсорная тугоухость [2]
  • Вирус ветряной оспы (VZV)
    • Связан с неврологическими осложнениями, такими как: менингоэнцефалит , миелит, мозжечковая атаксия , синдром Рея , краниальный нейропатей и постинфекционный диссеминированный энцефаломиелит [7]
  • Вирус Эпштейна-Барра (EBV)
    • Связан с синдромом Гийена-Барре , черепными мононевропатиями, фокальным энцефалитом и миелитом.
    • Считается ведущим вирусным кандидатом, вызывающим рассеянный склероз [8]
  • Вирус герпеса человека типа 6 (HHV-6) и вирус герпеса человека типа 7 (HHV-7)
    • Не были связаны с заболеванием нервной системы человека

Полиомавирусы [ править ]

  • Вирус JC (JCV)
    • Связан с прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатией и демиелинизацией [2] : 343

Семейство РНК-вирусов [ править ]

Рабдовирусы [ править ]

    • Вирус бешенства
      • Вызывает дисфункцию нейронов [9]

Парамиксовирусы [ править ]

  • Вирус кори
    • Является основной причиной неврологического дефицита [6] : 401
  • Вирус паротита
    • Является ведущей причиной вирусного асептического менингита и энцефалита [6] : 1431

Ретровирусы [ править ]

  • Вирус иммунодефицита человека ( ВИЧ )
    • Связан с когнитивной дисфункцией

Вирусное проникновение в нервную систему [ править ]

Вирусы разработали механизмы, позволяющие им легко проникать в нервную систему. Были определены два основных метода проникновения вируса: транснейрональное распространение и гематогенное распространение.

Транснейрональное распространение [ править ]

Механизм транснейронального распространения еще не полностью изучен, но он включает в себя побег вируса из иммунной системы через аксоны нервов. [10]

Гематогенное распространение [ править ]

Считается, что существует два основных пути проникновения вируса в мозг через гематогенное распространение. Первый - заражение иммунной клетки, которая затем переносит вирус в нервную ткань. Вирусные примеры этого включают вирус JC, который инфицирует В-клетки, и ВИЧ, который инфильтрирует Т-клетки CD4 и макрофаги, проникая в мозг. Второй - через кровеносные капилляры в виде свободного вируса или лейкоцитов. [6] : 23

Преимущества заражения нервной системы [ править ]

В нейронах отсутствуют молекулы, необходимые для представления вирусных пептидов на поверхности клеткам-киллерам, а это означает, что они обеспечивают безопасное место для репликации вирусов. Попадая в нейроны, вирусы могут сохраняться на протяжении всей жизни хозяина и влиять на факторы, нарушающие функцию нейронов и гомеостаз нервной системы, что приводит к заболеваниям нервной системы. [6] : 26

Инструменты, используемые для диагностики нейровирусных инфекций [ править ]

Есть несколько диагностических инструментов, которые стали бесценными для диагностики вирусных инфекций нервной системы. В прошлом требовались более инвазивные методы получения образцов для диагностики, такие как биопсия головного мозга . Сейчас, с развитием технологий, все чаще используются менее инвазивные методы, такие как нейровизуализация и анализ спинномозговой жидкости (CSF).

Нейровизуализация [ править ]

КТ и МРТ полезны для визуализации воспалений и поражений, вызванных вирусной инфекцией ЦНС. МРТ используется для визуализации глубокого белого вещества и поражений височных долей, которые не могут быть четко определены при компьютерной томографии. [11]

Люмбальная пункция и анализ спинномозговой жидкости [ править ]

Этот метод ценен при диагностике вирусных инфекций ЦНС. Анализ спинномозговой жидкости обычно включает определение общего количества лейкоцитов, уровня глюкозы и белка в спинномозговой жидкости пациента. Вирусная инфекция ЦНС имеет тенденцию увеличивать общее количество лейкоцитов, одновременно повышая уровень белка. Уровень глюкозы обычно снижается при вирусной инфекции из-за повышенного потребления глюкозы.

Амплификация нуклеиновых кислот в спинномозговой жидкости с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) [ править ]

ПЦР часто используется для быстрой идентификации конкретных ДНК-вирусов из спинномозговой жидкости, в то время как ПЦР с обратной транскриптазой обычно используется для идентификации РНК-вирусов в спинномозговой жидкости. [12] Точность этого диагностического инструмента ограничена количеством вируса, присутствующего в спинномозговой жидкости. Вирусная репликация имеет тенденцию к раннему пику, а затем снижается до неопределяемого уровня при инфекции ЦНС. В течение первых 5 дней с момента появления симптомов, до снижения репликации вируса, с помощью ПЦР-анализа чаще выявляется инфекция ЦНС. [13]

Серология [ править ]

Серология полезна при диагностике вирусных инфекций ЦНС, когда анализ ПЦР дает отрицательные результаты.

Биопсия мозга [ править ]

В последние годы в связи с развитием менее инвазивных методов диагностики биопсия головного мозга перестала использоваться для диагностики вирусных инфекций нервной системы. [6] : 35 Однако некоторые вирусные инфекции ЦНС невозможно диагностировать без гистологических и электронно-микроскопических данных. В этих случаях биопсия головного мозга выполняется только тогда, когда у пациента имеется серьезное неврологическое заболевание и требуется немедленная терапия, альтернативная процедура не приведет к конкретному диагнозу, а информация, полученная при биопсии головного мозга, перевесит риски.

Исследования и терапия [ править ]

Использование противовирусных препаратов для лечения инфекции ЦНС [ править ]

Противовирусное лечение как при рассеянном склерозе, так и при деменции, вызванной СПИДом, оказалось неэффективным. У пациентов с рассеянным склерозом противовирусное лечение EBV ацикловиром не показало значительных отличий от плацебо. [8] У пациентов с деменцией, вызванной СПИДом, несмотря на антиретровирусную терапию, функция ЦНС остается сниженной. [14]

Использование вирусов для генной терапии [ править ]

HSV-1 - многообещающий агент генной терапии, который можно использовать для доставки генов к нейронам. Эта терапия может использоваться для лечения метаболических заболеваний головного мозга, нейродегенеративных расстройств или для улучшения восстановления мозговой ткани при неврологических заболеваниях. [6] : 121

Будущее поля [ править ]

Новые вирусы и вирусные инфекции нервной системы будут продолжать появляться, и область нейровирологии должна постоянно расширяться для удовлетворения этих растущих потребностей. [6] : v Хотя интерес к исследованию вирусов, поражающих нервную систему, резко возрос за последние 40 лет, есть три ключевых компонента, жизненно важных для дальнейшего развития этой области:

  1. Обучение. Новые исследователи и клиницисты должны быть обучены значению вирусной инфекции в прогрессировании неврологических заболеваний.
  2. Технология: необходимо совершенствовать и развивать новые технологии, которые помогут в продвижении исследований.
  3. Развитие терапии: знания, полученные в результате исследований, следует применять в терапии неврологических заболеваний.

См. Также [ править ]

  • Нейроиммунология
  • Неврология
  • Вирусология

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в Джонсон, Р. (1995). «Нейровирология: эволюция новой дисциплины», Журнал нейровирологии , 1 (2).
  2. ^ а б в г МакКендалл, Р. и Струп, В. (1994). «Справочник по нейровирологии».
  3. ^ a b c d e Gosztonyi, G (2001). Механизмы поражения нейронов при вирусных инфекциях нервной системы .
  4. ^ GM Baer, TR Shanthaveerappa, GH Борна (1965). "Исследования патогенеза фиксированного вируса бешенства у крыс", Bull. Орг. пн. Санте , 33 (783).
  5. ^ "Международное общество нейровирологии" .
  6. ^ a b c d e f g h Нат А., Бергер Дж. (2003). Клиническая нейровирология .
  7. ^ Мюллера N, Gilden D, Cohrs R, (2008). «Инфекция вирусом ветряной оспы: клинические особенности, молекулярный патогенез заболевания и латентность». Неврологические клиники . 26 (675).
  8. ^ а б Линкольн Дж, Ханкевич К (2008). «Может ли вирус Эпштейна-Барра или вирус собачьей чумы вызвать рассеянный склероз?». Неврологическая клиника 26 (699).
  9. ^ Джексон А. (2008) «Бешенство». Неврологические клиники . 26 (717).
  10. Перейти ↑ Wright E, Brew B, Wesselingh S (2008). «Патогенез и диагностика вирусных инфекций нервной системы». Неврологические клиники . 26 (617).
  11. ^ Райт, Э и др. (2008). Патогенез и диагностика вирусных инфекций нервной системы . 26 (617).
  12. Перейти ↑ Irani, D (2008). «Асептический менингит и вирусный миелит», Неврологическая клиника , 26 (635).
  13. ^ Дэвис Н.В., Браун Л.Дж., Ирландский Д. и др. (2005). «Факторы, влияющие на определение вирусов ПЦР в спинномозговой жидкости у пациентов с подозрением на инфекцию ЦНС». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 76 (82).
  14. ^ Феррис М, Mactutus С, Выпивки R (2008). «Нейротоксические профили ВИЧ, злоупотребляющих психостимулирующими препаратами и их согласованное воздействие на мозг: текущий статус уязвимости дофаминовой системы в NeuroAIDS». Обзоры неврологии и биоповеденческих наук 32 (883).

Внешние ссылки [ править ]

  • Международное общество нейровирологов (ISNV)
  • Панамериканское общество нейровирологии