Studi recenti suggeriscono un ruolo attivo di agenti patogeni nei processi che sottendono l'invecchiamento (aging), quali alterazioni di funzioni metaboliche e nucleari e della regolazione epigenetiche della cellula. Particolare attenzione è rivolta ai virus in grado di stabilire un'infezione latente/persistente che perduri per tutto il corso della vita dell'ospite. Tra questi, Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1), virus neurotropo che dà luogo ad infezioni ricorrenti nell'uomo, è stato proposto come un fattore di rischio per lo sviluppo della malattia di Alzheimer (AD), una patologia neurodegenerativa con esordio in età avanzata. Lavori recenti del nostro gruppo di ricerca comprovano il contributo dell'infezione neuronale da HSV-1 nella comparsa di alcuni marker di AD e nella induzione del danno al DNA. A tutt'oggi però poco ancora è noto sull'influenza della infezioni da HSV-1 sull'aging e su e come possano accelerare l'età epigenetica.
Pertanto tale progetto si propone di determinare l'influenza di HSV-1 sull'aging neuronale andando a valutare in modelli sperimentali di infezione in vitro ed ex-vivo:
- l'aging epigenetico, analizzando le modificazioni post traduzionali degli istoni
- l'età epigenetica, stimando i livelli di metilazione del DNA.
I risultati attesi da questo studio consentiranno di valutare se, e in qual misura, HSV-1 contribuisca alla modulazione dei marker epigenetici di aging e di definire un ulteriore meccanismo molecolare attraverso il quale il virus può accelerare la neurodegenerazione.
È noto che gli stress ambientali e le infezioni ad opera di agenti patogeni rivestano una funzione primaria nel compromettere i meccanismi fisiologici dell'organismo; ciò risulta ancora più evidente nel microcosmo che è la cellula, dove lievi cambiamenti possono avere conseguenze rilevanti a livello sistemico.
Dato il crescente interesse tra la relazione virus-cellula ospite e i cambiamenti nell'omeostasi delle cellule che i virus inducono, questo progetto si propone di far luce su un possibile collegamento tra le infezioni da HSV-1 e l'aging dei neuroni del SNC. Questo scopo potrebbe essere in parte raggiunto utilizzando un innovativo metodo di analisi dell'aging, che prende in considerazione lo stato di regolazione dell'intero genoma, permettendo di determinare quale sia l'età epigenetica di una popolazione cellulare attraverso i livelli di metilazione di 353 dinucleotidi CpG del DNA.
Ad oggi, le conoscenze sul ruolo che i virus hanno nell'aging e nella senescenza cellulare sono limitate e non adeguate per comprendere i meccanismi molecolari attraverso i quali un virus interferisce nel normale invecchiamento cellulare. Vi è quindi l'esigenza di caratterizzare l'effetto delle infezioni virali sui meccanismi dell'aging e in particolare di HSV-1, che è stato associato allo sviluppo di malattie neurodegnerative tipiche dell'età avanzata. Ciò consentirebbe di fornire un nuovo tassello del puzzle sull'impatto che un'infezione da HSV-1 può avere sull'ospite non solo in relazione ai danni immediati provocati dalle infezioni acute e/o ricorrenti nel sito primario, ma soprattutto ai danni a lungo termine causati dalle molteplici riattivazioni del virus in altri distretti (incluso il sistema limbico).