Come provoca la rabbia l’aggressività?

La rabbia è una malattia virale famosa per la sua capacità di alterare il comportamento degli ospiti infetti rendendoli aggressivi. I suoi meccanismi biologici sottostanti sono incerti, ma gli scienziati stanno iniziando a spiegare come funziona il virus a livello molecolare.

Il rabbia il virus attacca il sistema nervoso centrale dell’ospite, e negli esseri umani, può causare una serie di sintomi debilitanti – compresi gli stati di ansia e confusione, paralisi parziale, agitazione, allucinazioni e, nelle sue fasi finali, un sintomo chiamato “idrofobia”, o paura dell’acqua.

L’idrofobia fa sì che l’individuo colpito vada in panico alla vista dell’acqua e si rifiuti di bere. Questi gravi sintomi sono di solito seguiti dalla morte.

Anche se la rabbia è prevenibile attraverso la vaccinazione, le popolazioni più povere in Africa e in Asia spesso non hanno le risorse necessarie per tenere a bada questo virus. Infatti, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) dice che i casi di rabbia in questi continenti rappresentano 95 per cento di morti in tutto il mondo a causa di questa malattia.

Anche se la rabbia è stata studiata intensamente fin dall’inizio della XIX secolo, i meccanismi con cui questo virus “dirotta” il cervello e spesso precipita l’ospite infetto in uno stato di aggressività frenetica sono stati in gran parte poco chiari.

Ora, un team di ricercatori della University of Alaska Fairbanks ha rivelato come il virus agisce a livello molecolare per modificare il comportamento dell’ospite.

“Molti agenti infettivi cambiano il comportamento nel loro ospite, ma non capiamo come lo fanno”, spiega l’autore principale dello studio Dr. Karsten Hueffer. “Il nostro studio fornisce, per la prima volta, un meccanismo molecolare dettagliato per come un agente infettivo induce comportamenti specifici.”

Dr. Hueffer e colleghi hanno pubblicato il risultati della loro ricerca nella rivista Rapporti scientifici.

Il virus interagisce con i recettori muscolari

Gli scienziati spiegano che uno dei motivi per cui la rabbia è così intrigante è che, sebbene abbia un corredo genetico relativamente semplice, è in grado di colpire animali con sistemi infinitamente più complessi, come i cani.

Dr. Hueffer spiega che il “virus della rabbia ha solo cinque geni e pochissime informazioni. I cani hanno più di 20.000 geni con un sofisticato sistema immunitario e nervoso centrale.”

“Eppure questo virus può riprogrammare il comportamento di un cane in modo che perda la paura, diventi aggressivo e morda, il che permette al virus di diffondersi attraverso la saliva del cane.”

Dr. Karsten Hueffer

Tuttavia, egli sottolinea anche che “il comportamento è più facile da studiare che il virus stesso”, perché la rabbia colpisce il cervello solo in modi sottili.

Nel loro studio, i ricercatori hanno anche esaminato i risultati precedenti degli anni ’80 e ’90, che mostrano come le molecole di questo virus si legano ai recettori nicotinici dell’acetilcolina – o proteine che rispondono al neurotrasmettitore acetilcolina – influenzando così il controllo muscolare.

Quella ricerca ha mostrato come glicoproteina le molecole del virus si legano alle molecole dei recettori dell’acetilcolina, il che, oltre a influenzare la via di segnalazione che detta il controllo dei muscoli, significa che possono anche replicarsi e infettare il cervello.

Più ricerca recente hanno anche dimostrato che la molecola glicoproteica della rabbia contiene una sequenza di aminoacidi molto simile a una sequenza di aminoacidi che si trova nel veleno di serpente.

Questi amminoacidi agiscono come inibitori dei recettori nicotinici dell’acetilcolina.

La rabbia ‘inibisce i recettori nel cervello

Dr. Hueffer e il collega dott. Marvin Schulte – specializzato in recettori della nicotina – ha collegato i punti tra queste scoperte esistenti, e hanno visto che le proprietà degli aminoacidi nella glicoproteina della rabbia potrebbero essere la chiave per influenzare il comportamento frenetico dell’ospite dopo l’infezione con il virus.

“Sapevamo che i recettori nicotinici dell’acetilcolina, che si legano al virus nei muscoli, si trovano anche nel cervello, e abbiamo presunto che [il] virus potrebbe anche legarsi a tali recettori”, dice il dott. Hueffer.

“Se il veleno di serpente ha una struttura simile a parti del virus e inibisce questi recettori”, continua, “abbiamo pensato che forse il virus potrebbe anche inibire questi recettori nel cervello. Inoltre, abbiamo pensato che questa interazione potesse influenzare il comportamento.”

Dopo aver notato questa possibile connessione, il dott. Hueffer e un altro collega, chiamato Dr. Michael Harris, ha condotto una serie di esperimenti sui topi per verificare la loro ipotesi.

“I virus si raccolgono negli spazi tra le cellule del cervello durante le prime fasi dell’infezione. Questi spazi sono il luogo in cui le cellule cerebrali comunicano”, dice il dott. Harris spiega.

“Abbiamo pensato”, aggiunge, “che se i virus potessero legarsi ai recettori in questi spazi e cambiare il modo in cui le cellule cerebrali comunicano normalmente, il virus potrebbe cambiare il comportamento [dell’animale infetto].”

Uno dei test consisteva nell’iniettare la glicoproteina della rabbia nel cervello dei topi, per vedere che effetto avrebbe avuto. I ricercatori hanno notato che, dopo l’iniezione, gli animali sono diventati significativamente più agitati.

Come il dott. Harris spiega: “Quando abbiamo iniettato questo piccolo pezzo di glicoproteina del virus nel cervello dei topi, i topi hanno iniziato a correre molto di più dei topi che hanno ricevuto un’iniezione di controllo. Tale comportamento può essere visto anche negli animali infettati dalla rabbia.”

Secondo il dott. Hueffer e il suo team, questa è la prima volta che sono state presentate prove sperimentali per mostrare come la rabbia interagisce con altre cellule del sistema nervoso per indurre un comportamento alterato che determina ospiti infetti per aiutare la diffusione del virus.

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