Herpes Simplex Virus type 1 (HSV-1) is a human pathogen included in the Herpesviridae family, specifically the α-Herpesvirinae subfamily. This virus is ubiquitous with a worldwide seroprevalence exceeding 67%. Following primary infection, the virus establishes lifelong latency in the neurons of sensory ganglia, with periodical reactivations that produce new infectious viral particles. HSV-1 is associated with a range of different pathologies, from mild clinical manifestations like cold sores to severe complications like herpetic encephalitis. Over the last few years, several studies highlighted a correlation between HSV-1 and Alzheimer’s disease (AD), a progressive neurodegenerative pathology and the most common form of dementia. An association between HSV-1 infection and APOE-ε4 allele presence has indeed been demonstrated for AD progression. Furthermore, HSV-1 has been associated with an increase in amyloid plaque (Aβ) formation and hyperphosphorylated tau protein, both key markers of AD. The virus also induces inflammatory reactions and cellular metabolism reprogramming that can favour neurodegeneration. To comprehend molecular mechanisms triggered by HSV-1 in the context of AD, the development of appropriate experimental models is crucial. For this purpose, the human neuroblastoma SH-SY5Y cellular line has been effectively exploited to study HSV-1 neurotropism in vitro. Furthermore, a three-dimensional cerebral tissue model has been optimized to reproduce AD phenotypical characteristics after a prolonged infection with low doses of HSV-1. Lastly, murine models of AD based on recurrent HSV-1 infections have been developed, enabling the study of disease progression and its effect on cognitive functions as well as the analysis of potential antiviral therapies. These studies suggest that HSV-1 could play a significant role in AD pathogenesis, paving the way for research and development of specific antiviral treatments aimed at reducing the risk of disease development and progression.
L’Herpes Simplex Virus di tipo I (HSV-1) è un patogeno umano appartenente alla famiglia Herpesviridae, sottofamiglia Alphaherpesvirinae. Questo virus presenta una diffusione ubiquitaria, con una sieroprevalenza superiore al 67% a livello mondiale. In seguito all’infezione primaria, il virus stabilisce latenza nei neuroni dei gangli sensoriali e persiste per tutta la vita, riattivandosi periodicamente e producendo nuove particelle virali infettanti. Ad oggi sono note diverse patologie associate a HSV-1, che variano da manifestazioni cliniche con sintomatologia più lieve, quali l’herpes labiale, a gravi complicanze, quali l’encefalite erpetica. Nel corso degli ultimi anni, numerosi studi hanno evidenziato una correlazione tra HSV-1 e la malattia di Alzheimer (AD), una patologia neurodegenerativa progressiva e la forma di demenza più comune. È stata, infatti, dimostrata un’associazione tra infezione da HSV-1 e presenza dell’allele APOE-ε4 per la progressione dell’AD. Inoltre, il virus è stato correlato con un incremento della formazione di placche amiloidi (Aβ) e di proteina tau iperfosforilata, entrambe marcatori dell’AD. Infine, HSV-1 determina reazioni infiammatorie e una riprogrammazione del metabolismo cellulare, che possono favorire la neurodegenerazione. Per comprendere i meccanismi molecolari innescati da HSV-1 nel contesto dell’AD, è necessario sviluppare modelli sperimentali appropriati. A tale scopo, la linea cellulare di neuroblastoma umano SH-SY5Y è stata efficacemente impiegata per studiare in vitro il neurotropismo di HSV-1. È stato anche ottimizzato un modello tridimensionale di tessuto cerebrale umano, che riproduce le caratteristiche fenotipiche dell’AD in seguito a infezione prolungata e a basse dosi con HSV-1. Infine, sono stati sviluppati modelli murini di AD basati su infezioni ricorrenti da HSV-1, che consentono di studiare la progressione della malattia e il suo effetto sulle capacità cognitive, nonché di analizzare potenziali terapie antivirali. Questi studi suggeriscono che HSV-1 potrebbe svolgere un ruolo significativo nella patogenesi dell’AD, aprendo nuove strade per la ricerca e la messa a punto di trattamenti antivirali specifici che riducano il rischio di sviluppo e progressione della malattia.
Il ruolo dell'Herpes Simplex Virus di tipo 1 nella patogenesi della malattia di Alzheimer: un'analisi attraverso modelli sperimentali
ZUCCA, ALICE
2023/2024
Abstract
L’Herpes Simplex Virus di tipo I (HSV-1) è un patogeno umano appartenente alla famiglia Herpesviridae, sottofamiglia Alphaherpesvirinae. Questo virus presenta una diffusione ubiquitaria, con una sieroprevalenza superiore al 67% a livello mondiale. In seguito all’infezione primaria, il virus stabilisce latenza nei neuroni dei gangli sensoriali e persiste per tutta la vita, riattivandosi periodicamente e producendo nuove particelle virali infettanti. Ad oggi sono note diverse patologie associate a HSV-1, che variano da manifestazioni cliniche con sintomatologia più lieve, quali l’herpes labiale, a gravi complicanze, quali l’encefalite erpetica. Nel corso degli ultimi anni, numerosi studi hanno evidenziato una correlazione tra HSV-1 e la malattia di Alzheimer (AD), una patologia neurodegenerativa progressiva e la forma di demenza più comune. È stata, infatti, dimostrata un’associazione tra infezione da HSV-1 e presenza dell’allele APOE-ε4 per la progressione dell’AD. Inoltre, il virus è stato correlato con un incremento della formazione di placche amiloidi (Aβ) e di proteina tau iperfosforilata, entrambe marcatori dell’AD. Infine, HSV-1 determina reazioni infiammatorie e una riprogrammazione del metabolismo cellulare, che possono favorire la neurodegenerazione. Per comprendere i meccanismi molecolari innescati da HSV-1 nel contesto dell’AD, è necessario sviluppare modelli sperimentali appropriati. A tale scopo, la linea cellulare di neuroblastoma umano SH-SY5Y è stata efficacemente impiegata per studiare in vitro il neurotropismo di HSV-1. È stato anche ottimizzato un modello tridimensionale di tessuto cerebrale umano, che riproduce le caratteristiche fenotipiche dell’AD in seguito a infezione prolungata e a basse dosi con HSV-1. Infine, sono stati sviluppati modelli murini di AD basati su infezioni ricorrenti da HSV-1, che consentono di studiare la progressione della malattia e il suo effetto sulle capacità cognitive, nonché di analizzare potenziali terapie antivirali. Questi studi suggeriscono che HSV-1 potrebbe svolgere un ruolo significativo nella patogenesi dell’AD, aprendo nuove strade per la ricerca e la messa a punto di trattamenti antivirali specifici che riducano il rischio di sviluppo e progressione della malattia.| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
TESI_Alice_definitiva.pdf
non disponibili
Dimensione
2.75 MB
Formato
Adobe PDF
|
2.75 MB | Adobe PDF |
I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/7939