Den encelliga organismen Naegleria fowleri rankas bland de dödligaste mänskliga parasiterna. Forskare kring Matthias Horn och Patrick Arthofer från Center for Microbiology and Environmental Systems Science vid universitetet i Wien har i ett internationellt samarbete upptäckt virus som infekterar denna skadliga mikrob.
Dessa kallas Naegleriavirus och tillhör jättevirusen, en grupp känd för sina ovanligt stora partiklar och komplexa genom. Teamet beskriver sina resultat i Nature Communications .
Naegleri-arter är encelliga amöbor, som finns globalt i vattendrag. Noterbart är att en art, Naegleria fowleri, trivs i varma vatten över 30°C och orsakar primär amöbisk meningoencefalit (PAM), en sällsynt men nästan undantagslöst dödlig hjärninfektion. En forskargrupp ledd av Patrick Arthofer och Matthias Horn från Wiens universitets Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CeMESS) har nu isolerat jättevirus som infekterar olika Naegleria-arter.
Jättevirus, vetenskapligt kallade Nucleocytoviricota, är en virusgrupp som identifierades för bara två decennier sedan och som främst infekterar encelliga organismer. Dessa virus konkurrerar med bakterier i storlek, med unika strukturer och genetiska egenskaper som tidigare ansetts vara exklusiva för cellulärt liv. Deras upptäckt väckte debatter om definitionen av virus och livets ursprung.
"De nyupptäckta Naegleriavirusen isolerades från ett reningsverk för avloppsvatten i Klosterneuburg nära Wien och representerar bara det fjärde isolatet från en grupp som kallas Klosneuvirus", säger Arthofer. Denna upptäckt och karaktäriseringen av Naegleriavirus möjliggjordes genom internationellt samarbete med forskare från universiteten i Poitiers, Kanarieöarna och det USA-baserade Joint Genome Institute.
Naegleriavirus tas upp av misstag som en matkälla men förstör deras amöbavärdar inom bara några timmar. De uppvisar en struktur som är bekant i jättevirus, infekterar värdceller via en så kallad stargate-struktur som underlättar DNA-inträde. Inom några timmar bildas en struktur känd som en virusfabrik inuti amöbacellen, som replikerar viralt genetiskt material utanför kärnan och sätter ihop hundratals nya viruspartiklar.
För att hålla värdcellen vid liv under denna process använder Naegleriavirus sannolikt speciella proteiner som undertrycker cellens naturliga immunsvar, vilket förhindrar för tidig celldöd. Först efter framgångsrik virusreplikation sker celldestruktion och virusfrisättning.
Virus används i fagterapi för att bekämpa bakteriella patogener.
"De nyligen identifierade Naegleriavirusen kanske inte är lämpliga för att behandla Naegleria-infektioner, med tanke på den utmanande tillgängligheten av hjärnan, där infektioner uppstår. Denna upptäckt öppnar dock dörren till möjligheten till förebyggande behandling av riskfyllda vattendrag, till exempel under simning. behandling av poolvatten, men detta skulle först kräva ytterligare forskning. Oavsett vilket kommer upptäckten av dessa virus att förbättra vår förståelse av både Naegleria-biologin och virusen som infekterar dem.
Mer information: Arthofer, P., et al, Ett jättevirus som infekterar amoeboflagellatet Naegleria. Nature Communications . (2024) DOI:10.1038/S41467-024-47308-2
Journalinformation: Nature Communications
Tillhandahålls av universitetet i Wien
