TBE drabbar olika delar av hjärnan – och olika celltyper
Antalet fall av TBE har ökat under de senaste 20 åren, trots att vi har tillgång till effektiva vacciner. Det tidiga immunförsvaret styr vilka områden i hjärnan men även specifikt vilka celltyper som infekteras av TBE-virus. Detta visar ny forskning från Umeå universitet, som beskrivs i denna artikel av Emma Nilsson och Anna Överby Wernstedt.
Fästingburen encefalit eller TBE (tick-borne encephalitis) orsakas av TBE-virus från familjen flavivirus. Denna virusfamilj har ett flertal välkända medlemmar som orsakar miljontals infektioner världen över, såsom denguevirus, gula febernvirus, zikavirus och West Nile-virus. Det som alla dessa virus har gemensamt är att de är vektorburna, vilket betyder att de sprids via bett från infekterade myggor eller fästingar. TBE-virus är den medlem i flavivirusfamiljen som förekommer i Sverige. Antalet fall av TBE i Sverige har under de senaste 20 åren ökat kraftigt från cirka 50–100 fall före år 2000 till över 600 fall 2023. Detta trots att det finns bra vacciner att tillgå med nästintill 100 procents skydd vid fullföljt vaccinationsprogram. I många fall orsakar virusinfektionen endast lindriga symtom, såsom feber, men i en del fall tar sig viruset till hjärnan där det orsakar hjärninflammation (encefalit) med svår huvudvärk, förvirring samt förlamningar. I så mycket som en tredjedel av fallen av svår TBE lider patienterna av bestående besvär, såsom trötthet och minnesstörningar. För att kunna upptäcka, förhindra och behandla TBE på bästa sätt behöver vi mer kunskap om hur viruset fungerar samt hur kroppens egna försvar jobbar för att bekämpa infektionen. Som ett steg på vägen behöver nya metoder utvecklas och användas vilket är något som vi har ägnat de senaste åren åt.
DET MEDFÖDDA IMMUNFÖRSVARET
En av kroppens första försvarslinjer vid virusinfektion utgörs av produktion av typ I interferon (IFN). När ett virus infekterar en cell resulterar det i en produktion av virala signaturmolekyler, såsom dubbelsträngat RNA, detta känns igen som något främmande av cellens specifika receptorer. En signalkaskad startas vilket leder till en produktion av interferon som utsöndras från cellen som en larmsignal för att varna intilliggande icke-infekterade celler så att de i sin tur kan skydda sig mot infektion. IFN binder till interferonreceptorer på intilliggande celler med effekten att denna cell börjar producera hundratals proteiner (interferon-stimulated genes) med uppdraget att känna igen eller bekämpa virusinfektionen. Vissa av dessa proteiner har en direkt antiviral verkan. Vi har under åren försökt att i detalj kartlägga hur interferonsystemet och hur det interferonstimulerade antivirala proteinet viperin specifikt försöker hindra TBE-virus.
NYA AVBILDNINGSTEKNIKER GER BÄTTRE INSYN
Under dessa grundläggande studier har vi kunnat visa att den lokala interferonresponsen i hjärnan hos infekterade möss till viss del kan begränsa infektionen. De tekniker som har använts i dessa studier är dock ej tillräckligt känsliga för att kunna tillhandahålla en övergripande bild av hur viruset sprider sig i hjärnan och hur interferonsystemet påverkar detta. Med hjälp av olika samarbetspartners har vi nu utvecklat nya verktyg samt nya kombinationer av verktyg för att på bästa sätt kunna ta vår forskning till nästa nivå. Det första steget var att utveckla helhjärneavbildning av virusinfektion, i mushjärna, genom användning av NIR-OPT (near infrared optical projection tomography). Detta resulterade i att vi nu kan visualisera infektionen i 3D. Även om OPT ger oss möjlighet att synliggöra infektionen så har den sina begränsningar när det kommer till den anatomiska information som kan erhållas. För att lösa detta har vi även utvecklat en MR-mall (magnetröntgen-mall) som kan kombineras med den information som vi får ut från OPT. Detta gör det möjligt för oss att både synliggöra virusinfektionen och ge en exakt anatomisk karta över de infekterade områdena [Figur 1].
