Olika celltyper i hjärnan drabbas vid fästingsmitta

 

BildMostphotos

– Den här ökade förståelsen för hur viruset beter sig i hjärnan och hur det aktiverar immunsystemet är ett avgörande steg i utvecklingen av effektiva behandlingar och förebyggande åtgärder mot denna svåra sjukdom, säger Anna Överby, professor vid Umeå universitet och som leder forskargruppen bakom den aktuella studien.

Infekterar hjärnan

Det som Umeåforskarna har kartlagt är hur TBE-viruset infekterar hjärnan med hjärninflammation som följd. Forskarna utvecklade en metod för att tredimensionellt kunna bestämma lokaliseringen av virus i hjärnan på möss och bestämma vilka specifika delar i hjärnan som infekterats med TBE-virus. Metoden bygger på information från bildanalyser som kombinerades med studier av genuttryck i olika celltyper. Resultatet kan ses som en virusets ”färdkarta” i hjärnan.

Det visade sig att det var stor skillnad på virusets utbredning i hjärnan hos möss med respektive utan medfödd immunrespons. Viruset infekterade olika regioner i hjärnan beroende på musens medfödda immunförsvar. När forskarna zoomade in på cellerna i de infekterade hjärnregionerna kunde de se att immunsystemet inte bara påverkade hur viruset spred sig, det förändrade också vilka celltyper som infekterades i de berörda regionerna i hjärnan.

Zoomade in

När forskarna zoomade in ytterligare kunde de se att i de fall där immunsystemet i hjärnan inte kunde aktiveras, infekterades hjärnans immunceller, mikroglia. Deras uppgift är annars att hjälpa till att förhindra infektion. Hos möss som däremot kunde aktivera sitt immunförsvar i hjärnan, var det istället främst nervceller som infekterades.

Det är sedan tidigare känt att det medfödda immunförsvaret spelar en viktig roll i att förhindra TBE-viruset från att skada hjärnan, men det har varit oklart var och vilka celler det infekterar.

Viktig pusselbit

– Det är en viktig pusselbit som nu kommer på plats. Resultaten understryker vikten av immunförsvaret för den som smittas av TBE. Vi har också öppnat nya möjligheter till att studera virus som infekterar hjärnan med de nya avbildningsmetoderna som vi utvecklat samt genom att kombinera dem med genuttrycks analys från enskilda celler, säger Anna Överby.

Fästingburet encefalitvirus, TBEV, är ett stort problem Sverige speciellt i fästingtäta områden som Stockholms skärgård och i Mälardalen. Viruset kan orsaka allvarliga hjärnsjukdomar med långvariga funktionsnedsättningar som följd. Det finns idag ingen botande behandling av TBE, utan de viktigaste åtgärderna är att förebygga smitta genom att undvika fästingbett och att låta vaccinera sig.

Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.

Studien av hur TBE-viruset infekterar hjärnan har kombinerat olika typer av bildanalyser där hela mushjärnor avbildas (följ den blå pilen) ned till cellulära och subcellulär nivå på nanometernivå. Detta kombinerat med genanalys från enskilda celler gjorde att forskarna kunde finna de mekanistiska orsakerna till att olika celler blev infekterade.

BildAnna Överby Wernstedt