Kæmpevirus opdaget i spildevandsrensningsanlæg inficerer dødelig parasit

Den encellede organisme Naegleria fowleri er blandt de dødeligste menneskelige parasitter. Forskere omkring Matthias Horn og Patrick Arthofer fra Center for Microbiology and Environmental Systems Science ved Universitetet i Wien har i et internationalt samarbejde opdaget vira, der inficerer denne skadelige mikrobe.

Disse kaldes Naegleriavirus og tilhører de gigantiske vira, en gruppe kendt for deres usædvanligt store partikler og komplekse genomer. Holdet beskriver deres resultater i Nature Communications .

Naegleri-arter er encellede amøber, der findes globalt i vandområder. Navnlig én art, Naegleria fowleri, trives i varmt vand over 30°C og forårsager primær amøbisk meningoencephalitis (PAM), en sjælden, men næsten altid dødelig hjerneinfektion. Et forskerhold ledet af Patrick Arthofer og Matthias Horn fra Wiens Universitets Center for Mikrobiologi og Miljøsystemvidenskab (CeMESS) har nu isoleret kæmpe vira, der inficerer forskellige Naegleria-arter.

Kæmpevira, videnskabeligt betegnet Nucleocytoviricota, er en virusgruppe, der blev identificeret for blot to årtier siden, og som primært inficerer encellede organismer. Disse vira konkurrerer med bakterier i størrelse, og kan prale af unikke strukturer og genetiske egenskaber, der tidligere blev anset for eksklusive til cellulært liv. Deres opdagelse udløste debatter om definitionen af ​​vira og livets oprindelse.

"De nyopdagede Naegleriavirus blev isoleret fra et spildevandsrensningsanlæg i Klosterneuburg nær Wien og repræsenterer kun det fjerde isolat fra en gruppe kaldet Klosneuvirus," siger Arthofer. Denne opdagelse og karakteriseringen af ​​Naegleriavirus blev gjort mulig gennem internationalt samarbejde med forskere fra universiteterne i Poitiers, De Kanariske Øer og det USA-baserede Joint Genome Institute.

Naegleriavirus optages fejlagtigt som fødekilde, men ødelægger deres amøbeværter inden for få timer. De udviser en struktur, der er kendt i gigantiske vira, og inficerer værtsceller via en såkaldt stargate-struktur, der letter indtrængning af DNA. Inden for få timer dannes en struktur kendt som en virusfabrik inde i amøbecellen, som replikerer viralt genetisk materiale uden for kernen og samler hundredvis af nye viruspartikler.

For at holde værtscellen i live under denne proces bruger Naegleriavirus sandsynligvis specielle proteiner, der undertrykker cellens naturlige immunrespons, hvilket forhindrer for tidlig celledød. Først efter vellykket viral replikation forekommer celledestruktion og virusfrigivelse.

Vira anvendes i fagterapi for at bekæmpe bakterielle patogener.

"De nyligt identificerede Naegleriavirus er muligvis ikke egnede til at behandle Naegleria-infektioner på grund af den udfordrende tilgængelighed af hjernen, hvor infektioner opstår. Denne opdagelse åbner dog døren til muligheden for forebyggende behandling af udsatte vandområder, såsom under svømning. behandling af poolvand, men dette ville først kræve yderligere forskning. Uanset hvad vil opdagelsen af ​​disse vira forbedre vores forståelse af både Naegleria-biologien og de vira, der inficerer dem.

Flere oplysninger: Arthofer, P., et al., En kæmpe virus, der inficerer amoeboflagellatet Naegleria. Naturkommunikation . (2024) DOI:10.1038/S41467-024-47308-2

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Universitetet i Wien