В ходе инфекции клетки зародышевых оболочек отмирают, что может спровоцировать выкидыш. В тех же эмбрионах, которые выжили, вирус избирательно мигрирует в клетки-предшественники нейронов еще до того, как нервная система окончательно сформировалась. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Для взрослого человека вирус Зика практически не опасен, его симптомы похожи на обычную лихорадку, поэтому многие его носители даже не замечают инфекции. Гораздо хуже последствия заражения для эмбрионов: у беременных женщин, которые сталкиваются с вирусом, чаще рождаются дети с пороками развития, в частности, с микроцефалией. Однако, практически ничего не известно о том, что будет с ребенком, если забеременеет женщина, в организме которой вирус уже есть, и как он повлияет на ранние стадии развития зародыша.
Лэй Тан (Lei Tan) и его коллеги из медицинского колледжа Вейл Корнелл в Нью-Йорке заразили вирусом Зика эмбрионы мышей на четвертый день развития — на стадии бластоцисты. В это время зародыш выглядит как клеточный шар, внутри которого к одной из стенок прикреплена рыхлая клеточная масса: клеточная масса — это будущий зародыш, а из клеток стенки шара — трофобласта — впоследствии образуется зародышевая часть плаценты.
Исследователи обнаружили, что вирусные частицы проникают именно в трофобласт — внешний клеточный слой — и вызывают там апоптоз. Ученые повторили эксперимент на человеческих эмбрионах: в них также от вируса пострадали клетки трофобласта. При этом количество гибнущих клеток напрямую зависело от вирусной нагрузки: чем больше вирусных частиц, тем выше процент апоптоза.
Далее ученые взяли отдельную культуру клеток трофобласта, заразили ее небольшой дозой вируса, а потом собрали среду культивирования и подействовали ей на здоровые клетки. Инфекция успешно распространилась: ученые пришли к выводу, что вирус заразен даже в небольших концентрациях, когда не убивает инфицированные клетки.
Чтобы проверить, как ведет себя вирус на поздних стадиях беременности, исследователи заражали им мышей с ослабленным иммунитетом (лишенных интерферона-1). Сначала они обнаружили, что у таких мышей реже наступает беременность: всего в 57 процентах случаев против 83 процентов в контрольной группе. Это значит, что гибель клеток трофобласта может провоцировать выкидыш.
Затем исследователи взяли выжившие эмбрионы и снабдили и их антителами к вирусу Зика. Больше всего вирусных частиц они обнаружили в районе головы зародышей, а зараженные вирусом клетки оказались предшественниками нейронов. Судя по всему, еще до формирования нервной системы вирус обнаруживает нервные клетки и избирательно заражает их, и позже это приводит к микроцефалии и другим порокам развития.
Таким образом, ученые продемонстрировали, что заражение вирусом Зика может быть опасно еще на самых ранних стадиях развития зародыша. Вирус может провоцировать выкидыш, разрушая клетки трофобласта. При этом, даже если вирусная нагрузка невелика, клетки остаются заразными, и вирус поселяется в нервной системе еще до ее окончательного формирования.
Самая большая вспышка инфекции Зика уже позади, но, возможно, в некоторых странах вирус еще сохраняется. Так, на Кубе произошла запоздалая относительно соседних стран вспышка в 2017 году, но она осталась незамеченной: обнаружили ее только два года спустя по косвенным признакам.
