Könnte Zikas Verbindung zur Mikrozephalie in den neuralen Stammzellen liegen?

Das Zika-Virus scheint eine Art neuronaler Stammzellen zu infizieren, die an der Entwicklung der Hirnrinde des Gehirns beteiligt sind Zellstammzelle.
Wissenschaftler untersuchen, wie Zika mit Mikrozephalie in Verbindung gebracht werden könnte.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat kürzlich das Zika-Virus zu einem Notfall für internationale Gesundheit erklärt. Zika soll nun in 26 Ländern und Territorien in Lateinamerika und der Karibik im Umlauf sein.

Eine Infektion kann nur schwache oder gar keine Symptome verursachen, aber das Virus wurde mit fetalen und neugeborenen Mikrozephalen und schwerwiegenden neurologischen Komplikationen wie dem Guillain-Barré-Syndrom (GBS) in Verbindung gebracht.

Während die genaue Funktionsweise von Zika ein Rätsel bleibt, haben einige Fallberichte gezeigt, dass Teile des sich entwickelnden Gehirns nach der Infektion normal fortschreiten, aber dass die kortikalen Strukturen fehlen.

Forscher der School of Medicine der Johns Hopkins Universität in Baltimore, MD, und der Florida State University schlossen sich einem Team der Emory University School of Medicine in Atlanta, GA, an, um die monatelange Studie durchzuführen, die sich auf neuronale Zellen aus vom Menschen induzierten Zellen konzentrierte Stammzellen.

Schnelle Ausbreitung der Infektion durch kortikale neurale Vorläuferzellen

Da das Virus normalerweise durch einen Mückenstich auf Menschen übergeht, wuchsen die Forscher einige Tage lang in Stechmückenzellen einen Vorrat an Zika-Viren. Sie verwendeten das Virus dann auf menschliche Stammzellen, die als kortikale neurale Vorläufer bekannt sind.

Diese Stammzellen wurden zu Häfen oder "Fabriken" für die virale Vermehrung, die den Zelltod und / oder die Störung des Zellwachstums verursachen. Von einer einzigen Infektion dauerte es nur 3 Tage, bis sich die Viruspartikel durch eine Platte aus Stammzellen ausbreiteten.

Das Team fand keine Hinweise auf antivirale Reaktionen in den Stammzellen, so dass es unklar bleibt, ob das Virus aus den Vorläuferzellen entfernt wird, und wenn ja, wie.

Die Forscher sagen, dass wir wissen müssen, ob das Virus spezifisch auf den neuralen Vorläufer abzielt, der hauptsächlich für die Erzeugung des Kortex verantwortlich ist.

Dringender Bedarf an Antworten

Andere Fragen, die Forscher nach Antworten suchen, umfassen:

• Warum sind die Symptome bei Erwachsenen so mild?
• Wie kommt das Virus in das Nervensystem des sich entwickelnden Fötus?
• Wie durchquert das Virus die Blut-Hirn-Schranke, sobald es ins Blut gelangt?
• Könnte Zika die kleine Population neuraler Stammzellen infizieren, die sich bei Erwachsenen oberhalb des Hirnstamms im Hippocampus befinden?

Der Erstautor Hengli Tang, ein Virologe, dessen Labor RNA-Viren wie Zika, Dengue und Hepatitis C untersucht, sagt, dass das Team "versucht, die Wissenslücke zwischen der Infektion und möglichen neurologischen Defekten zu schließen".

Song, ein Neurowissenschaftler und Stammzellbiologe, sagt:

"Dies ist ein erster Schritt, und es gibt noch viel mehr zu tun. Was wir zeigen, ist, dass das Zika-Virus neuronale Zellen in der Schale infiziert, die Gegenstücke zu jenen sind, die während der Entwicklung des menschlichen Gehirns den Kortex bilden."

Was im sich entwickelnden Fötus passiert, ist immer noch ein Rätsel. Die aktuellen Ergebnisse deuten auf Störungen während der Entwicklung des Gehirns hin, aber die Forscher glauben, dass nur klinische Studien einen direkten Beweis für eine Verbindung zwischen dem Zika-Virus und Mikrozephalie liefern.

Obwohl in der vorliegenden Studie keine direkte Verbindung zwischen Zika und Mikrozephalie nachgewiesen werden konnte, wird in der vorliegenden Studie genau festgestellt, wo das Virus den meisten Schaden verursacht.

In naher Zukunft hofft das Team, Mini-Gehirne aus den Stammzellen zu züchten, um ihnen zu ermöglichen, die Langzeitwirkungen von Zika auf neurales Gewebe zu verfolgen und möglicherweise nach Therapeutika zu suchen.

Medizinische Nachrichten heute kürzlich über neue Anzeichen für eine Verbindung zwischen Zika und GBS berichtet.

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