Keskushermoston infektioiden on havaittu lisäävän riskiä sairastua hermoston rappeumasairauksiin kuten Alzheimerin tautiin, Parkinsonin tautiin, multippeliskleroosiin eli MS-tautiin tai amyotrofiseen lateraaliskleroosiin eli ALS:iin. Yksi tällaisista keskushermoston infektioita aiheuttava virus on SARS-CoV-2 koronavirus, joka aiheutti vuonna 2019 alkaneen koronaviruspandemian. Tutkijat kiinnostuivat viruksen kyvystä infektoida aivosoluja, sillä hermosto-oireet, kuten päänsärky, väsymys ja neurokognitiiviset oireet, kuten aivosumu, ovat yleisiä koronaviruspotilailla.
Tohtorikoulutettava Pinja Kettunen tutki väitöskirjatyössään SARS-CoV-2 koronaviruksenkykyä infektoida hermosoluja ja aiheuttaa hermoston rappeumaan liittyviä muutoksia. Lisäksi Kettusen väitöskirjassa selvitettiin reitti, jota virus käyttää päästäkseen hermosolun sisään.
Kettunen ja muut kansainväliset tutkijat ovat havainneet, että SARS-CoV-2 koronavirus kykenee infektoimaan pienen osan (<1 %) ihmisen hermosoluista. Sen infektiopotentiaali on vähäinen verrattuna muihin neurotrooppisiin eli hermosoluihin hakeutuviin viruksiin, kuten ihmisen herpesvirukset ja puutiaisaivokuumevirus.
Viruksen reitti ihmisen hermosoluihin selvisi
Kettusen mukaan apilimod-niminen lääkeaine, sekä katepsiini-entsyymien toimintaa estävät yhdisteet hillitsivät tehokkaasti hermosolujen koronavirusinfektiota soluviljelmissä. Sen sijaan solun pinnalla olevien entsyymien toimintaa estävät yhdisteet eivät osoittautuneet tehokkaiksi. Tuloksista on pääteltävissä, että virus infektoi ihmisen hermosoluja niin sanottua endolysosomaalista reittiä pitkin, jossa virus otetaan ensin sisään solun sisäiseen rakkulaan eli endosomiin. Rakkulan sisällä entsyymit, kuten katepsiinit, käsittelevät viruksen pintaproteiineja, minkä seurauksena viruksen perimä vapautuu isäntäsolun solulimaan. Solulimassa virus valjastaa isäntäsolun sisäisen koneiston uusien viruksien tuottamiseen.
Infektion mahdollinen yhteys hermoston rappeumasairauksiin
Vaikka koronaviruksen kyky infektoida ihmisen hermosoluja on heikko, Kettunen ja muut ovat havainneet, että infektio voi aiheuttaa rappeumasairauksiin liittyviä muutoksia, kuten haitallisina pidettyjen proteiinien kertymistä, tulehdusvälittäjäaineiden eritystä ja infektoituneiden hermosolujen kuoleman. Kettunen esimerkiksi havaitsi väitöskirjassaan Alzheimerin tautiin yhdistetyn tau-proteiinin kertymistä infektoituneisiin hermosoluhin.
– Tulevaisuudessa on tärkeää selvittää, ovatko koronaviruspotilaiden hermosto-oireet seurausta aivojen ulkopuolella alkaneesta tulehduksesta vai aivojen infektiosta. Lisäksi olisi hyvä tutkia, voiko SARS-CoV-2 -infektio pahentaa jo olemassa olevan hermoston rappeumasairauden kulkua esimerkiksi muistisairauspotilailla, pohtii Kettunen.
Väitös:
FM Pinja Kettunen väittelee 5.3.2025 kello 17 Helsingin yliopiston bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 entry into human induced pluripotent stem cell-derived neurons and consequences to the host cell". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Biomedicum, sali 2, Haartmaninkatu 8. Vastaväittäjänä on professori Søren Riis Paludan, Aarhus University, ja kustoksena on Francisco Rivera Gomez-Barris. Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa Heldassa.
Väittelijän yhteystiedot: pinja.kettunen@helsinki.fi
Keskushermoston virus-, bakteeri-, sieni- ja loisinfektioiden on esitetty lisäävän riskiä sairastua hermoston rappeumasairauksiin. Varsinkin huuliherpeksen aiheuttavan herpes simplex virus 1:n ja Alzheimerin taudin yhteyttä on tutkittu paljon. Toistaiseksi suoraa syy-seuraussuhdetta minkään tietyn taudinaiheuttajan ja hermoston rappeumasairauden välillä ei ole kuitenkaan pystytty näyttämään. Sen sijaan näyttäisi siltä, että useat eri infektiot voivat aiheuttaa hermostossa tulehduksen, joka pitkittyessään johtaa rappeumasairauksiin. Lisäksi hermoston rappeumasairauksiin sairastuvilla on todennäköisesti myös muita, usein perimästä johtuvia alttiustekijöitä, jotka tekevät heidät taipuvaisiksi infektioiden ja tulehduksen haitallisille hermostovaikutuksille.