Płyn nasienny może ułatwiać zakażenie komórek wirusem ospy małpiej

Płyn nasienny może zwiększać podatność ludzkich komórek na zakażenie wirusem ospy małpiej. W badaniu eksperymentalnym zespół z Goethe University i Universitätsmedizin Frankfurt wykazał, że naturalnie występujące w płynie nasiennym fragmenty białek tworzą włókniste struktury, które ułatwiają wirusowi przyłączanie się do komórek. Wyniki mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego kontakty seksualne wiążą się ze szczególnie wysokim ryzykiem transmisji mpox. Badacze stwierdzili również, że dostępne leki przeciwwirusowe zachowywały aktywność w badanych warunkach eksperymentalnych.

W artykule:

• Mpox i transmisja wirusa między ludźmi
• Jak płyn nasienny wpływał na zakażenie komórek
• Rola włóknistych struktur tworzonych przez fragmenty białek
• Możliwe znaczenie dla transmisji podczas kontaktów seksualnych
• Aktywność leków przeciwwirusowych
• Jak interpretować wyniki badania eksperymentalnego

Mpox i transmisja wirusa między ludźmi

World Health Organization (WHO) dwukrotnie w ostatnich latach ogłaszała stan zagrożenia zdrowia publicznego o zasięgu międzynarodowym w związku z mpox, ostatnio w 2024 roku. Zgodnie z materiałem prasowym wariant wirusa, który pojawił się w 2023 roku, doprowadził w pierwszej połowie 2024 roku do około 100 tys. zakażeń w kilku państwach Afryki. Odnotowano ponad 200 zgonów, przede wszystkim wśród dzieci oraz osób z obniżoną odpornością.

Zakażenia występowały również w Europie i Azji. W Niemczech nadal odnotowywano nowe przypadki mpox, choć ich liczba pozostawała niewielka.

Choroba ma zazwyczaj łagodny przebieg i rozpoczyna się nieswoistymi objawami, takimi jak gorączka, ból głowy i bóle stawów. Charakterystyczne zmiany przypominające ospę pojawiają się później. Mogą występować również na błonach śluzowych, dlatego nie zawsze są wcześnie zauważane.

Wcześniejsze warianty wirusa były przenoszone przede wszystkim ze zwierząt na ludzi, natomiast nowsze mogą szerzyć się również z człowieka na człowieka. Do transmisji może dochodzić podczas bliskiego kontaktu fizycznego, w tym podczas kontaktów seksualnych.

Płyn nasienny ułatwiał zakażenie komórek wirusem ospy małpiej

Zespół kierowany przez prof. Denisę Bojkovą z Goethe University i Universitätsmedizin Frankfurt zbadał, czy płyn nasienny może wpływać na zdolność wirusa ospy małpiej do zakażania ludzkich komórek.

W doświadczeniach wykorzystano fibroblasty, czyli komórki tkanki łącznej, oraz keratynocyty, czyli komórki naskórka. W części eksperymentów wirus przed zakażeniem komórek inkubowano z płynem nasiennym.

Badacze zaobserwowali, że wcześniejszy kontakt wirusa z płynem nasiennym zwiększał jego zdolność do zakażania badanych komórek. Na obrazie towarzyszącym materiałowi prasowemu przedstawiono hodowlę fibroblastów, w której po jednym dniu niemal wszystkie komórki były zakażone, gdy wirus został wcześniej inkubowany z płynem nasiennym.

Fragmenty białek tworzyły struktury ułatwiające przyłączanie wirusa

Naukowcy przeanalizowali następnie skład płynu nasiennego, aby ustalić, jakie jego elementy mogą odpowiadać za obserwowane zjawisko. Analiza wskazała na określone, naturalnie występujące fragmenty białek, które mogą tworzyć włókniste struktury.

Struktury te ułatwiały przyłączanie wirusa ospy małpiej do ludzkich komórek, zwiększając w warunkach eksperymentalnych efektywność zakażenia.

Publikacja naukowa opisująca wyniki nosi tytuł Seminal fluid enhances monkeypox virus infection via amyloidogenic fibrils. Opisywane przez autorów struktury można określić jako fibryle amyloidowe powstające z fragmentów białek obecnych w płynie nasiennym.

Eksperymenty przeprowadziła między innymi doktorantka Emma Torbica. Według autorów zaobserwowany mechanizm może pomóc wyjaśnić, dlaczego kontakty seksualne wiążą się ze szczególnie wysokim ryzykiem transmisji mpox.

Możliwe znaczenie dla transmisji podczas kontaktów seksualnych

Według Emmy Torbiki płyn nasienny może sprzyjać zakażeniu między innymi wtedy, gdy kontaktuje się z błonami śluzowymi odbytu lub narządów płciowych, na których znajdują się już nierozpoznane zmiany związane z mpox.

Uzyskane wyniki dostarczają zatem możliwego biologicznego wyjaśnienia szczególnie wysokiego ryzyka transmisji podczas kontaktów seksualnych. Nie oznacza to jednak, że w badaniu bezpośrednio zmierzono ryzyko zakażenia u ludzi.

Eksperyment przeprowadzono na hodowlach komórkowych. Materiał prasowy nie opisuje badania klinicznego ani epidemiologicznego porównującego prawdopodobieństwo transmisji w zależności od kontaktu z płynem nasiennym.

Leki przeciwwirusowe zachowywały aktywność

Naukowcy sprawdzili również, czy obecność struktur zwiększających podatność komórek na zakażenie wpływa na działanie dostępnych leków przeciwwirusowych.

Według prof. Denisy Bojkovej stosowane środki przeciwwirusowe zachowywały aktywność także w warunkach eksperymentalnych, w których płyn nasienny ułatwiał zakażenie komórek.

Zespół oceniał ponadto eksperymentalny związek o podwójnym działaniu. Substancja mogła zaburzać struktury sprzyjające zakażeniu, a jednocześnie bezpośrednio hamować wirusa. W materiale prasowym nie podano nazwy tego związku.

Autorzy wskazują, że obserwacja ta może w przyszłości pomóc w poszukiwaniu nowych metod zapobiegania zakażeniom. Na podstawie przedstawionego materiału nie można jednak wnioskować o skuteczności ani dostępności takiego postępowania u pacjentów.

Co wynika z badania?

Praca zespołu z Frankfurtu pokazuje, że środowisko biologiczne, w którym znajduje się wirus, może wpływać na jego zdolność do zakażania komórek gospodarza. W tym przypadku naturalne składniki płynu nasiennego tworzyły włókniste struktury ułatwiające wirusowi ospy małpiej przyłączanie się do fibroblastów i keratynocytów.

Wyniki dostarczają mechanistycznego wyjaśnienia, które może mieć znaczenie dla zrozumienia transmisji mpox podczas kontaktów seksualnych. Przy interpretacji rezultatów należy jednak uwzględnić eksperymentalny charakter pracy. Badanie przeprowadzono na komórkach i nie oceniano w nim bezpośrednio transmisji wirusa pomiędzy ludźmi.

Źródła