Forskere forstår nå hvordan rabies fungerer i hundens hjerne

Forskere gjorde en nylig oppdagelse om rabies i hunder som kaster lys på hvordan dette mystiske viruset fungerer for å endre sin verts oppførsel.

Forskere ved Universitetet i Alaska Fairbanks fikk trekkraft på vitenskapens forståelse av hvordan rabies arbeider for å drastisk modifisere oppførselen til pattedyrene hvis hjerner det smitter, noe som får dem til å ta handlinger som tjener til å spre sykdommen (som bitt).

En nylig studie, Publisert i den Natur tidsskrift (PDF) viste at små fragmenter av rabiesviruset faktisk binder til og deretter hemmer visse reseptorer i hjernen som tjener til å regulere dyreadferd. Når denne bindingen oppstår, forstyrrer den kommunikasjon i hjernen, og induserer frenzied handlinger som forårsaker at verten sprer viruset til andre via deres spytt.

Rabies dreper en forbløffende 59.000 mennesker hvert år.

Ser effekten, men ikke årsaken

Dr. Karsten Hueffer er hovedforfatteren av denne studien, og en professor i veterinærmikrobiologi ved Universitetet i Alaska Fairbanks. Han sier at han håper disse funnene fører til bedre behandling av sykdommen, som nevnt i Universitetets artikkel.

Hunder har mer enn 20.000 gener med sofistikerte immun- og sentralnervesystemer.& # 8221;

Hueffer sier at mens forskerne forstår at mange smittsomme agenter kan endre oppførselen til vertene sine, er de fortsatt ikke sikre hvordan Dette er oppnådd. Dette kan føre til litt forvirring, da vi har en effektiv vaksinasjon mot rabies, som har eksistert siden midten av 1800-tallet.

Men denne studien gir forskere sitt første glimt i molekylærmekanikken bak dette mystiske fenomenet.

Hvordan rabies blir overført

Når rabies infiserer sin vert, blir det observert at de tar på seg stadig aggressiv og uregelmessig oppførsel. Dyret blir til slutt så aggressiv at det søker å bite noe annet dyr det kan, og da overfører viruset til det bite offeret når den infiserte spyttet gjør veien inn i blodet deres.

Ifølge Verdens helseorganisasjon bidrar hunder opp til 99 prosent av alle rabiesoverføringer til mennesker.

Hueffer sier en del av grunnen til at forskerne vet så lite på dette punktet, koker ned til noen tall.

Mens rabiesviruset bare har 5 gener og svært lite informasjon, er pattedyr mye mer komplekse. Hunder, for eksempel, har mer enn 20.000 gener og har sofistikerte immun- og sentralnervesystemer. Det er mye å potensielt endre her, så det har vært vanskelig å finne ut hvor modifikasjonen foregår eller hvordan.

En tipsforskere har, er at en rabiesoffer vil miste sin følelse av frykt, noe som gjør det lettere å bite lettere.

Forskere forstår nå bedre hvordan rabies fungerer i hjernen

Mens oppførselen har blitt godt forstått, har ytterligere fremskritt i faktisk behandling av rabies blitt stanset av denne mangelen på kunnskapen på hvordan det fungerer. Så, vi kan vaksinere for å hindre. Men når noen er smittet, er det lite medisin kan gjøre for å reversere effektene, og rabies blir raskt en dødsdom for sin vert.

Rabiesforskning gjøres enda vanskeligere av det faktum at for å kunne teste for rabies, kan forskere bare se på hjernen til et avdøde og smittet dyr. Det er ingen blod eller spyttprøve tilgjengelig.

Detaljer om de nye funnene

Tidligere forskning utført i løpet av 1980-tallet og 1990-tallet oppdaget at viruset binder til og samhandler med visse muskelreceptorer i hjernen som mottar signaler for muskelkontraksjoner. Etter å ha hijacking musklene og nervecellene, replikerer viruset seg selv og gjør veien til hjernen ved å reise opp nerver og andre vev.

"Vår studie gir for første gang en detaljert molekylær mekanisme for hvordan en smittsom agent induserer spesifikke atferd."

Videre forskning gjorde deretter en forbindelse mellom rabiesviruset og noen aminosyrer; Forskere fant at rabies inneholder en streng av aminosyrer som er nesten identisk med en streng som finnes i Snake Venom. Denne strengen av aminosyrer i Snake Venom hemmer Nikotiniske acetylkolinreseptorer i hjernen.

Hueffer samarbeidet med DR. Marvin Schulte, som er ekspert på nikotinreceptorer ved Universitetet i vitenskapen i Philadelphia. De kombinerte deres kunnskap og nylige funn og gjorde en viktig forbindelse.

Disse nikotiniske acetylkolinreseptorene binder til viruset i muskler, og finnes også i hjernen. Forskerne konkluderte med at det samme kunne oppstå i hjernen som skjedde i musklene. Så, når en slange biter sitt offer og giftet, virker for å modifisere (hemme) muskeladferd ved å forstyrre signaler som sendes av hjernen, kan rabiesviruset oppføre seg på en lignende måte å påvirke den generelle oppførselen til verten.

Hueffer samarbeidet da med professor Michael Harris for å komme opp med eksperimenter for å demonstrere om rabiesvirusglykoproteinet inneholdende de spesifikke aminosyrestrengene effektivt kunne endre atferd i pattedyr.

Ifølge Harris samler virusene i mellomrom mellom hjerneceller, som er hvor hjerneceller kommuniserer. Forskerne konkluderte med at forstyrrelser i denne kommunikasjonen er det som kan føre til endret oppførsel og dermed gunstigere forhold for fortsatt spredning av viruset til andre etterfølgende verter.

Forskerne observerte at dyr som ble smittet med rabies begynte å løpe rundt mye mer enn deres uinfiserte kolleger. Dette er en oppførsel som bedre kan betjene viruset for overføring, da det avslører verten til mange flere potensielle verter.

Denne økte forståelsen kan godt føre forskere mot bedre behandlingsalternativer i fremtiden.

Disse tankekontrollvirusene er et fascinerende emne! Sjekk ut den såkalte "zombie ant virus"- Dette viruset infiserer i hovedsak en vertsmyr mens den fyller, hijacking myrens sentralnervesystem. Det tvinger så myren til å bryte bort fra sin rede, klatre på en nærliggende plantestamme, og klem deretter sine kjever permanent til stengelen.

Zombie ant virus sopp

Viruset avslutter deretter myrens liv, og fortsetter å vokse en stalk ut av myrens hjerne, som produserer sporer. Disse sporene regner deretter ned på de resterende myrene, og syklusen fortsetter.

Ond!

Hvor bekymret skal vi være om rabies i hunder?

Rabies har en tendens til å kjøre mest voldsomme i svært fattige og landlige regioner i verden, som Asia og Afrika. Disse områdene mangler midlene som trengs for å vaksinere folk og husdyr fra sykdommen.

For tiden, U.S. har ikke mye å bekymre seg for. Her, 90 prosent av alle rapporterte rabiesvesker forekommer i dyreliv som flaggermus og rever. Men en håndfull saker også forekommer i husdyr, som hunder, storfe og hester.

Rabies i amerikanske mennesker er nesten ikke-eksisterende, takket være vaksiner.

Mennesker kan behandles hvis de mistenker infeksjon og kontakt lege med en gang, men sykdommen viser dødelig i ofre som ikke er oppmerksom på eventuell eksponering for viruset.

Du bør holde alle dine dyr vaksinert mot rabies, selv om de er innendørs bare. Flaggermus og gnagere kan alltid gjøre veien i huset ditt.

Hvis det blir utsatt for en flaggermus eller gnagere, bør du kontakte Institutt for helse med en gang for å diskutere om du skal få en vaksine selv eller ikke (jeg måtte få det en gang for denne situasjonen!).

Les neste: Når og hvordan å vaksinere hunden din

Journal referanse:

Karsten Hueffer, Shailesh Khatri, Shane Rideout, Michael B. Harris, Roger L. Papke, Clare Stokes, Marvin K. Schulte. Rabiesviruset modifiserer vertsadferd gjennom en slange-toksin som regionen av det glykoprotein som hemmer nevrotransmitteringsreceptorer i CNS. Vitenskapelige rapporter, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038 / S41598-017-12726-4

Del det i det sosiale nettverket:

Løp