Priony cestují na retrovirech

Vznik chorob ze skupiny spongiformních encefalopatií připisuje většina badatelů infekčním bílkovinným částicím čili prionům. Ty vznikají prostorovým přeuspořádáním bílkovinné molekuly neškodného a tělu vlastního prionového proteinu. Prion slouží jako matrice a v buňkách se podle něj mění další molekuly neškodného prionového proteinu na smrtící priony. Hromadění prionů vede k degeneraci nervové tkáně. Vznikají tak nevyléčitelná onemocnění končící smrtí, například ovčí skrapie, BSE skotu nebo lidská Creutzfeldtova-Jakobova choroba. Menšina odborníků se drží teorie, podle které chorobu vyvolává dosud neidentifikovaný virus. Navazují na odkaz Carletona Gajduseka, který jako první prokázal infekční povahu spongiformních encefalopatií a jejich vznik připisoval pomalým virům.

Prionová teorie dnes představuje „mainstream“, i když zdaleka nevysvětlila vše. Jednu z velkých záhad představuje šíření prionů. V laboratorních podmínkách lze často priony přenést jen přímou injekcí do mozku. Přesto se prionové choroby šíří ve stádech ovcí nebo mezi volně žijícími americkými jeleny a jelenci. Jak je to možné? Alespoň částečné vysvětlení nabízí nedávný objev nečekané interakce mezi viry a priony.

Tým francouzských biologů vedený Pascalem Leblancem z lyonského INSERM zveřejnil v EMBO Journal solidní důkazy o aktivním podílu virů na přenosu prionových chorob. Leblanc si všiml, že se cestičky prionů a virů v infikované buňce kříží. Prionový protein i jeho patogenní forma se v buňkách vážou na membrány malých váčků. Ty jsou označovány jako intraluminální vezikuly, pokud se nacházejí uvnitř buňky, a jako exozomy, pokud jsou uvolněny mimo buňku. U obětí prionových chorob převažují v membráně exozomů priony nad neškodnou formou prionového proteinu. Z toho vědci usuzují, že se priony šíří v těle nakažených jedinců právě prostřednictvím exozomů.

Stejný systém váčků využívají pro kompletaci svých částic a uvolnění z buňky četné viry včetně retrovirů. Viry jsou ve váčcích chráněny před atakem imunitního systému. Navíc mohou nově tvořené viry při „vypučení“ z váčku převzít do svého obalu bílkoviny pocházející z nitra hostitelské buňky. Viry se pak těmito molekulami hostitele „maskují“ před imunitním systémem.

Mohou viry při „pučení“ nabrat do svých obalů i prionový protein nebo prion? K ověření této teorie použil Leblanc laboratorně pěstované myší buňky, které nakazil jak myším retrovirem, tak ovčími priony. Výsledek experimentu byl celkem jednoznačný. Namnožené viry uvolněné z buněk si s sebou odnášely priony. Viry s prionovým „nákladem“ napadaly dosud neinfikované buňky a sloužily prionům jako „trojští koně“. Virová nákaza buněk prudce zvýšila uvolňování prionů, jejich transport z buněk a v konečné fázi i pronikání prionů do dalších zdravých buněk.

Priony a viry spolupracují i na další frontě. Obsah mnohých váčků uvnitř buněk bývá předurčen k likvidaci v lyzozomech. Díky tomu jsou buňky zřejmě schopny ničit i určité množství spontánně vznikajících prionů. V řadě případů činí priony buňkám problémy až v situacích, kdy lyzozomy z nějakého důvodu nepracují na plný výkon a nestačí priony eliminovat. Viry likvidace váčků v lyzozomech ohrožuje a umějí ji blokovat. Mohou tak zároveň chránit před nitrobuněčnou destrukcí i priony a přispívat k jejich přežívání, množení a šíření.

Ve prospěch Leblancovy teorie svědčí výsledky výzkumu švýcarských vědců vedených Adrianem Aguzzim, kteří prokázali množení a šíření prionů v orgánech a tkáních postižených zánětem. Adrian Aguzzi pozoroval zvýšené množení prionů v zanícené ovčí mléčné žláze. Tyto záněty mívá na svědomí retrovirová infekce, a to ve světle Leblancovy teorie nemusí být pouhá shoda okolností. Ovce, kozy, skot či jeleni bývají nakaženi řadou virů a je pravděpodobné, že tento fakt přispívá k šíření jejich prionových chorob.