狂犬病は、攻撃されたホストを攻撃的にすることによって、感染したホストの動作を変更する能力で有名なウイルス性疾患です。その基礎となる生物学的メカニズムは不明であるが、科学者は今、ウイルスが分子レベルでどのように働くかを説明し始めている。
狂犬病ウイルスは宿主の中枢神経系を攻撃し、ヒトでは、不安や混乱の状態、部分的な麻痺、興奮、幻覚、そして最終段階では “疎水性恐怖症 “、または水の恐れがある。
嫌気嫌気は、冒された個体を水面でパニックにさせ、飲み込むことを拒否する。これらの重度の症状には通常、死亡が続く。
狂犬病は予防接種によって予防されますが、アフリカやアジアの貧困人口は、しばしばこのウイルスを守るために必要な資源を持っていません。事実、世界保健機関（WHO）は、これらの大陸における狂犬病の症例が、この病気による世界の死亡者の95％を占めていると言います。
狂犬病は19世紀初頭から熱心に研究されてきましたが、このウイルスが脳を「ハイジャック」し、感染した宿主を熱狂的な侵略の状態にしばしば突き抜けるメカニズムはほとんど不明です。
今、アラスカ大学フェアバンクスの研究者チームが、ウイルスが分子レベルでどのように作用して宿主の行動を改変するかを明らかにしました。
“多くの感染性病原体が宿主の行動を変えるが、我々はそれらがどのようにして行うのか理解していない”と主任研究者のKarsten Hueffer博士は説明する。 「私たちの研究は、感染因子がどのようにして特定の行動を誘導するかについての詳細な分子メカニズムを初めて提供します。
Hueffer博士らは、研究結果を雑誌に掲載した。
ウイルスは筋肉受容体と相互作用する
科学者は、狂犬病が興味深い理由の一つは、比較的単純な遺伝的構成を有しているが、犬のような無限に複雑なシステムを持つショック動物を殻に包むことができるということである。
Hueffer博士は、「狂犬病ウイルスには5つの遺伝子しかなく、情報はほとんどない」と説明している。犬には高度な免疫系や中枢神経系を持つ2万以上の遺伝子がある。
「しかし、このウイルスは犬の行動を再プログラムして恐怖を失い、攻撃的で噛み付き、ウイルスが犬の唾液に広がることを許します」
Karsten Hueffer博士
しかし、狂犬病は脳に微妙な影響しか与えないため、「この行動はウイルス自体よりも研究が容易です」と指摘しています。
研究者らは、このウイルスの分子がニコチン性アセチルコリン受容体（または神経伝達物質アセチルコリンに反応するタンパク質）に結合することにより、筋肉制御にどのように作用するかを示す1980年代および1990年代の以前の知見も調べました。
その研究は、ウイルスの糖タンパク質分子がどのようにして筋肉制御を指示するシグナル伝達経路に影響を及ぼすだけでなく、それらがまた脳を複製して感染することができることを意味するアセチルコリン受容体分子に結合することを示した。
さらに最近の研究では、狂犬病の糖タンパク質分子は、ヘビ毒に見られるアミノ酸配列に非常に類似したアミノ酸配列を含むことが示されている。
これらのアミノ酸は、ニコチン性アセチルコリン受容体に対する阻害剤として作用する。
狂犬病は脳の受容体を阻害する
ニコチン受容体を専門とするHueffer博士と同僚のDr. Marvin Schulteは、これらの既存の知見の間に点を結びつけ、狂犬病糖タンパク質のアミノ酸の性質が、ウイルス感染後の宿主の熱狂的行動。
「筋肉中のウイルスに結合するニコチン性アセチルコリン受容体も脳内に存在することがわかっており、我々はこのウイルスがそのような受容体に結合する可能性があると推測している」とHueffer博士は言う。
「もしヘビ毒がウイルスの部分と類似の構造を持ち、これらの受容体を阻害するならば、我々はこのウイルスが脳内のこれらの受容体も阻害する可能性があると考えた。
この可能性のある接続が認められた後、Hueffer博士と博士Michael Harrisと呼ばれる別の同僚は、仮説を検証するために一連のマウス実験を行った。
「ウイルスは、感染の初期段階で脳細胞の間の空間に集まります。これらの空間は、脳細胞が通信する場所です」とハリス博士は説明します。
「ウイルスがこれらの空間の受容体に結合し、脳細胞が正常に通信する方法を変えることができれば、ウイルスは感染した動物の行動を変える可能性がある」と彼は付け加えた。
試験の1つは、狂犬病糖タンパク質をマウスの脳に注入して、これにどのような影響があるかを調べることでした。研究者らは、注射後、動物がかなり激しく動揺したことに気づいた。
ハリス博士は次のように説明しています。「この小さなウイルスの糖タンパク質をマウスの脳に注入すると、マウスは制御注射を受けたマウスよりもはるかに走り出し始めました。まあ。 “
Hueffer博士と彼のチームによると、狂犬病が神経系の他の細胞とどのように相互作用して、感染した宿主がウイルスを広げるのを助ける行動を変えるかを示す実験的証拠が提示されたのは初めてのことです。
