Hơn 10.000 người ở Hoa Kỳ đang phải sống chung với chứng mất trí nhớ và các vấn đề thần kinh dai dẳng khác xảy ra sau khi vi-rút West Nile lây nhiễm vào não.
Bây giờ, một nghiên cứu mới trên chuột cho thấy rằng tình trạng thiếu hụt thần kinh liên tục như vậy có thể là do chứng viêm chưa được giải quyết cản trở khả năng của não để sửa chữa các tế bào thần kinh bị tổn thương và phát triển các tế bào thần kinh mới. Khi tình trạng viêm giảm bớt bằng cách điều trị bằng thuốc trị viêm khớp, khả năng học hỏi và ghi nhớ của các loài động vật này vẫn còn nhạy bén sau bệnh West Nile.
"Những rối loạn trí nhớ này khiến mọi người khó có thể ngừng việc, lái xe, đảm đương mọi nhiệm vụ của cuộc sống hàng ngày", tác giả cấp cao Robyn Klein, MD, PhD, giáo sư y khoa tại Trường Đại học Y khoa Washington ở St. Louis. "Chúng tôi nhận thấy rằng việc nhắm mục tiêu viêm bằng thuốc trị viêm khớp có thể ngăn ngừa một số vấn đề về trí nhớ."
Các phát hiện có sẵn trực tuyến trên Tạp chí Miễn dịch học Tự nhiên.
Lây lan qua vết muỗi đốt, vi-rút Tây sông Nile có thể gây sốt và đôi khi nhiễm trùng não đe dọa tính mạng được gọi là viêm não Tây sông Nile. Khoảng một nửa số người sống sót sau bệnh viêm não còn lại với các vấn đề thần kinh vĩnh viễn như mệt mỏi, suy nhược, đi lại khó khăn và mất trí nhớ. Những vấn đề này không chỉ dai dẳng mà thường trở nên trầm trọng hơn theo thời gian.
Klein và các đồng nghiệp trước đây đã chỉ ra rằng trong bệnh viêm não Tây sông Nile, hệ thống miễn dịch của chính bệnh nhân phá hủy các bộ phận của tế bào thần kinh, dẫn đến các vấn đề về trí nhớ.
"Chúng tôi bắt đầu tự hỏi tại sao thiệt hại không được sửa chữa sau khi vi rút được loại bỏ khỏi não," Klein, phó giám đốc và phó hiệu trưởng giáo dục sau đại học của Khoa Sinh học & Y sinh học, cho biết. "Chúng tôi biết rằng các tế bào thần kinh được tạo ra trong phần não liên quan đến học tập và trí nhớ, vậy tại sao các tế bào thần kinh mới không được tạo ra sau khi nhiễm trùng Tây sông Nile?"
Để tìm hiểu, Klein; đồng tác giả đầu tiên Michael Vasek, Tiến sĩ, một nhà nghiên cứu postdoc, và trợ lý nghiên cứu sau đại học Charise Garber; và các đồng nghiệp đã tiêm cho chuột vi rút West Nile hoặc nước mặn. Trong thời kỳ nhiễm trùng cấp tính, những con chuột được tiêm một số liều hợp chất hóa học có tác dụng gắn thẻ các tế bào thần kinh khi chúng được hình thành. Bốn mươi lăm ngày sau khi nhiễm bệnh, các nhà nghiên cứu đã tách các tế bào được gắn thẻ khỏi não chuột và đánh giá số lượng và loại tế bào nào đã được hình thành trong tuần đầu tiên của sự lây nhiễm.
Những con chuột bị bệnh West Nile sản xuất ít tế bào thần kinh hơn và nhiều tế bào hình sao - một tế bào thần kinh hình ngôi sao - hơn những con chuột không bị nhiễm bệnh. Tế bào hình sao thường cung cấp dinh dưỡng cho tế bào thần kinh, nhưng tế bào hình thành trong quá trình nhiễm trùng Tây sông Nile hoạt động giống như tế bào miễn dịch, tạo ra một protein gây viêm được gọi là IL-1.
IL-1 là một phần không thể thiếu trong hệ thống miễn dịch của cơ thể. Nó được tạo ra bởi các tế bào miễn dịch tràn vào não để chống lại virus xâm nhập. Khi trận chiến thắng, các tế bào miễn dịch khởi hành và nồng độ IL-1 trong não giảm xuống.
Nhưng ở những con chuột đang hồi phục sau nhiễm trùng Tây sông Nile, các tế bào hình sao tiếp tục sản xuất IL-1 ngay cả khi virus đã biến mất. Vì IL-1 hướng dẫn các tế bào tiền thân đi theo con đường trở thành tế bào hình sao và không phát triển thành tế bào thần kinh, một vòng luẩn quẩn xuất hiện: Tế bào hình sao tạo ra IL-1, dẫn đến nhiều tế bào hình sao hơn đồng thời ngăn chặn tế bào thần kinh mới hình thành.
Các nhà nghiên cứu cho biếtBị cản trở bởi không có khả năng phát triển các tế bào thần kinh mới, não không thể sửa chữa các tổn thương thần kinh do nhiễm trùng.
"Nó gần giống như bộ não bị mắc kẹt trong một vòng lặp giữ cho mức IL-1 ở mức cao và ngăn nó tự sửa chữa", Klein, đồng thời là giáo sư khoa học thần kinh, bệnh học và miễn dịch học cho biết.
Để xem liệu chu kỳ có thể bị phá vỡ hay không, Klein và các đồng nghiệp đã lây nhiễm vi-rút West Nile cho chuột hoặc nước mặn như một loại nhiễm trùng giả. Mười ngày sau, họ điều trị cho cả hai nhóm chuột bằng giả dược hoặc anakinra, một loại thuốc trị viêm khớp được FDA chấp thuận có tác dụng can thiệp vào IL-1.
Sau khi cho chuột một tháng để hồi phục, họ đã kiểm tra khả năng học hỏi và ghi nhớ của các con vật bằng cách đặt chúng vào trong một mê cung. Những con chuột bị nhiễm vi-rút West Nile và được điều trị bằng giả dược mất nhiều thời gian hơn để tìm hiểu mê cung so với những con chuột bị nhiễm vi-rút giả. Những con chuột bị nhiễm và được điều trị bằng chương trình chặn IL-1 cũng học nhanh như những con chuột bị nhiễm bệnh giả, cho thấy rằng việc chặn IL-1 đã bảo vệ những con chuột khỏi các vấn đề về trí nhớ.
"Khi chúng tôi điều trị những con chuột trong giai đoạn cấp tính bằng một loại thuốc ngăn chặn tín hiệu IL-1, chúng tôi đã ngăn chặn sự rối loạn trí nhớ," Klein nói. "Chu kỳ bị đảo ngược trở lại: Chúng ngừng tạo ra các tế bào hình sao, chúng bắt đầu tạo ra các tế bào thần kinh mới và sửa chữa các kết nối bị hư hỏng giữa các tế bào thần kinh."
Nhưng, Klein cảnh báo, bản thân IL-1 có thể không phải là mục tiêu thuốc tốt cho mọi người vì vai trò quan trọng của nó trong việc chống lại virus. Ức chế IL-1 trong khi vi rút vẫn còn trong não có thể làm trầm trọng thêm bệnh viêm não, một tình trạng có khả năng gây chết người.
"Đây là một bằng chứng về khái niệm rằng một loại thuốc có thể ngăn ngừa suy giảm nhận thức do viêm não vi rút gây ra," Klein nói. "Nghiên cứu này làm sáng tỏ không chỉ rối loạn trí nhớ sau vi-rút mà còn cả các dạng rối loạn trí nhớ khác. Hóa ra IL-1 không phải là mục tiêu khả thi khi nhiễm vi-rút, nhưng những phát hiện này có thể dẫn đến các mục tiêu điều trị mới. ít vấn đề hơn trong việc loại bỏ vi-rút hoặc các liệu pháp điều trị các bệnh thần kinh suy giảm trí nhớ không do vi-rút gây ra."
