Tre modelli basati su cellule fanno luce su come l’infezione da virus herpes simplex di tipo 1 (HSV-1), che può diffondersi al cervello fetale durante la gravidanza, possa contribuire a varie disabilità dello sviluppo neurologico e problemi neurologici a lungo termine nell’età adulta, secondo uno studio dell’Università di Wuhan pubblicato il 22 ottobre 2020 nella rivista ad accesso libero PLOS Pathogens. L’HSV-1 è un patogeno altamente diffuso che può causare problemi neurologici per tutta la vita come disfunzione cognitiva, difficoltà di apprendimento e demenza. Ma i progressi nella comprensione del ruolo dell’HSV-1 nello sviluppo del cervello fetale umano sono stati ostacolati dall’accesso limitato al tessuto cerebrale umano fetale e dalle limitazioni dei modelli animali esistenti. Per colmare questa lacuna nella conoscenza, i ricercatori hanno generato tre diversi modelli di disturbi dello sviluppo neurologico basati sulle cellule, tra cui uno strato 2D di cellule e una struttura simile al cervello 3D. Questi modelli si basano su cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo (hiPSC), cellule immature, embrionali simili a cellule staminali generate dalla riprogrammazione genetica di cellule adulte specializzate. L’infezione da HSV-1 nelle cellule staminali neurali derivate da hiPSC ha provocato l’attivazione della via apoptotica della caspasi-3, che avvia la morte cellulare programmata. L’infezione da HSV-1 ha anche compromesso la produzione di nuovi neuroni e ha ostacolato la capacità delle cellule staminali neurali derivate da hiPSC di convertirsi in neuroni maturi attraverso un processo chiamato differenziazione neuronale. Inoltre, gli organoidi cerebrali infetti da HSV-1 imitavano le caratteristiche patologiche dei disturbi dello sviluppo neurologico nel cervello fetale umano, inclusa la differenziazione neuronale compromessa e le anomalie nella struttura del cervello. Inoltre, il modello 3D ha mostrato che l’infezione da HSV-1 promuove la proliferazione anormale e l’attivazione di cellule non neuronali chiamate microglia, accompagnata dall’attivazione di molecole infiammatorie, come TNF-α, IL-6, IL-10 e IL -4. I risultati aprono nuove strade terapeutiche per il targeting dei serbatoi virali rilevanti per i disturbi del neurosviluppo. Questo studio fornisce nuove prove che l’infezione da HSV-1 ha alterato lo sviluppo del cervello umano e ha contribuito all’ipotesi patogeno del disturbo dello sviluppo neurologico.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Herpes simplex virus type 1 infection leads to neurodevelopmental disorder-associated neuropathological changes” by Pu Chen et al. PLOS Pathogens

Immagine: Fetus,” by Naomi Boiko-stapleton