Herpesvirus e AD
Itzhaki e colleghi hanno identificato per primi l’infezione cerebrale da HSV1 come fattore di rischio per l’AD. Un’alta percentuale di individui anziani cognitivamente sani e di pazienti con AD hanno il DNA di HSV1 nel tessuto cerebrale dopo la morte. La capacità neutralizzante specifica di HSV1 dei sieri di AD è ridotta anche in presenza di un’elevata quantità di immunoglobuline G3 (IgG3). Poiché le IgG3 giocano un ruolo chiave nel contrastare la capacità dell’HSV1 di eludere le risposte immunitarie, questi dati rafforzano l’ipotesi di un ruolo patogenetico dell’HSV1 nel MA. La rilevanza dell’infezione cerebrale da HSV1 per lo sviluppo del MA è supportata da studi su topi transgenici Apolipoproteina E (APOE)-ε4, che mostrano marcati cambiamenti comportamentali e patologici negli animali infettati da HSV1. Ripetute riattivazioni del virus hanno innescato un progressivo accumulo di biomarcatori molecolari di AD nella neocorteccia e nell’ippocampo e sono correlate a deficit cognitivi crescenti, diventando irreversibili dopo sette cicli di riattivazione. HSV1 ha accelerato significativamente la formazione amiloide di Aβ42 rispetto al surnatante cellulare non infetto e ha catalizzato l’aggregazione di Aβ42, uno dei principali costituenti delle placche amiloidi in AD, in vitro e in modelli animali. L’infezione in vitro con HSV1 ha dimostrato di influenzare l’elaborazione e la distribuzione di APP (proteina precursore dell’amiloide), il precursore di Aβ neurotossico, attraverso molteplici meccanismi. Anche il primo evento dell’infezione da HSV1, il legame del virus alle membrane neuronali, ha dimostrato di aumentare la fosforilazione di APP e l’accumulo di Aβ. Mentre la caratteristica aggregazione della proteina AD sembra derivare indirettamente da meccanismi che facilitano l’ingresso e il trasporto virale, HSV1 inibisce anche direttamente l’elaborazione autofagica attraverso le azioni della proteina virale ICP34.5 (proteina 34.5 delle cellule infette) legando Beclin-1, una proteina critica nell’avvio dell’autofagia. Recentemente, uno studio retrospettivo di coorte ha esaminato l’associazione tra infezioni da HSV e demenza e gli effetti dei farmaci antierpetici sul rischio coinvolto. Gli autori hanno arruolato un totale di 33.448 soggetti. Questa analisi ha rivelato un hazard ratio di 2,564 per lo sviluppo della demenza nella coorte con infezione da HSV rispetto alla coorte senza HSV. Una riduzione del rischio di sviluppo della demenza nei pazienti affetti da infezioni da HSV è stata trovata con il trattamento con farmaci antierpetici (HR: 0,092). L’idea è stata testata in uno studio di fase II che sta valutando se il valacyclovir quotidiano rallenta il declino cognitivo in 130 persone con AD lieve che sono risultate positive a HSV1 o 2 (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03282916).
Un recente studio che implica l’herpesvirus nella patogenesi della demenza tardiva ha suscitato molto interesse nella ricerca AD. Lo studio di Readhead e colleghi ha utilizzato una strategia computazionale determinando che i livelli di RNA di HHV6A e Human herpesvirus 7 (HHV7) e la quantità di DNA di HHV6A sono stati aumentati in più regioni del cervello di campioni di tessuto post mortem da pazienti con AD rispetto ai controlli e che l’aumento correlato alla placca amiloide, densità di groviglio neurofibrillare, e valutazioni di demenza clinica. Il rischio relativo dei geni che modulano l’espressione dei regolatori per l’elaborazione della proteina precursore Aβ era correlato all’abbondanza virale. Da notare, queste osservazioni non sono riusciti a rilevare l’associazione con l’infezione da HSV1, un fattore di rischio per AD come mostrato dai primi lavori di Itzhaki e colleghi . Allo stesso modo, la presenza del virus di Epstein-Barr (EBV) non è stata rilevata, in contrasto con i risultati di Lin e colleghi, che hanno analizzato il DNA isolato da leucociti del sangue periferico e campioni di cervello da pazienti AD. Il DNA di HSV1, EBV e HHV6, ma non il citomegalovirus (CMV), è stato trovato. È interessante notare che HHV6 è stato trovato nel 70% dei cervelli AD contro il 40% dei controlli, mentre HSV1 è stato trovato ad alti livelli in entrambi. Carbone e colleghi hanno trovato HHV6 nel 23% delle cellule mononucleate del sangue periferico rispetto al 4% dei controlli. Vale la pena notare che questi lavori hanno impiegato solo la PCR annidata per analizzare i campioni, senza alcuna conferma utilizzando metodi più riproducibili con un minor rischio di contaminazione da carryover.
Jeong e Liu hanno trovato alcune controversie nei risultati ottenuti da Readhead e colleghi. In particolare, hanno sostenuto che i metodi quantitativi impiegati da Readhead e colleghi erano inappropriati per insiemi di dati sparsi del tipo analizzato. Hanno osservato che i livelli di espressione estremamente bassi di RNA e DNA virale nei campioni di cervello pongono un problema di limiti di rilevamento, suggerendo che lo studio pubblicato non dimostra un legame tra AD e carico virale. Allo stesso modo, Agostini e colleghi non sono riusciti a osservare alcuna relazione tra la risposta immunitaria umorale contro HHV6 e AD e decadimento cognitivo lieve amnestico (aMCI). Westman e colleghi hanno trovato una reattività IgG di HHV6 significativamente più bassa nei soggetti con AD rispetto ai controlli non dementi, mentre non ci sono state differenze nei livelli di anticorpi di HSV, Varicella zoster virus (VZV) o CMV tra i gruppi. L’analisi delle cellule mononucleate del sangue periferico ha presentato livelli comparabili di HHV-6 DNA in PBMCs di AD e soggetti non dementi. Recentemente, Chorlton ha riportato un’analisi alternativa in silico dei risultati di Readhead e colleghi. L’autore ha dimostrato che il ViromeScan modificato utilizzato da Readhead e colleghi probabilmente sovrastima ampiamente il numero di letture virali e nella maggior parte dei casi (28 dei 30 campioni con il più alto numero di letture virali) identifica letture virali quando probabilmente non sono presenti. La simulazione ha mostrato che questo metodo alternativo è sensibile e che il metodo di Readhead e colleghi è altamente aspecifico.
Di recente, Allnutt e colleghi hanno utilizzato dati di sequenziamento dell’RNA per cercare trascrizioni virali. Per questo, hanno fatto uso di dati che erano stati ottenuti da due diversi archivi: uno composto da 301 campioni di cervello postmortem dal Mount Sinai Brain Bank e il secondo di 600 campioni di cervello dal Religious Orders Study e Rush Memory and Aging Project. Entrambe le collezioni contenevano cervelli da entrambi i pazienti con malattia di AD e controlli sani. Utilizzando l’algoritmo PathSeq, che è stato progettato per solcare grandi quantità di dati di sequenziamento umano e scegliere le sequenze microbiche, tra cui 118 virus, hanno rivelato nessuna differenza statisticamente significativa nella quantità di HHV6A o HHV6B RNA tra cervelli malati e sani in nessuna delle due coorti. Per esempio, nel gruppo degli Ordini religiosi, HHV6A è stato rilevato solo in uno dei 173 cervelli con AD confermato e uno dei 158 controlli corrispondenti all’età. Anche gli screening per altri virus, tra cui EBV e diversi altri herpesvirus, non hanno mostrato differenze significative tra i cervelli malati o i controlli. I risultati sono stati confermati anche testando 708 campioni di cervello sano o malato per HHV6A o HHV6B DNA virale che era stato estratto da. Non hanno trovato alcuna differenza significativa tra i campioni di AD e i controlli.