Viraer er berygtede for deres evne til at forårsage sygdom, hvilket gør os svage og svagelige, men deres nære forhold til human biologi er langt mindre kendt. Retrovirus, der indsætter deres genetiske materiale i vores genomer for at kopiere sig, efterlader gener, der hjælper vores immunsystem med at arbejde og forme udviklingen af embryoner og placenta.
Forskere offentliggjorde en artikel i PLOS Genetics, hvor de rapporterede, at syncytin, et viralt protein, der fremmer dannelse af placenta, også øger muskelmassen hos hanmus. Disse fund kan muligvis delvis forklare et mangeårigt mysterium i biologien: hvorfor hanner af mange pattedyrarter har en tendens til at være mere muskuløse end hunner.
”Så snart jeg læste dette, begyndte mit sind at tegne mulige konsekvenser,” siger evolutionærbiologen Aris Katsurakis fra University of Oxford, UK.
Viral arv
Cirka 8% af de 3 milliarder par A, T, G og C, der udgør vores DNA, er viral detritus. Mange af disse virale rester er blevet ubrugelig skrammel, men ikke alle, som de opdagelser, der er gjort i de sidste 15 år, viser.
I 2000 opdagede forskere, at syncytin, et protein, der fremmer placentadannelse, faktisk var et viralt protein, som mennesker senere "lånte." Oprindeligt tillader dette virale protein retrovirus at smelte sammen med værtsceller, hvor det afsattes genom i en sikker havn for cytoplasma. Syncytin er lidt forskellig fra den antikke form af dette protein; det leder visse placentaceller til at smelte sammen med celler i moders mor for at danne det ydre lag af morkagen.
Efterfølgende undersøgelser har vist, at forskellige grupper af pattedyr har forskellige typer syncytinprotein, hvilket antyder, at pattedyr gentagne gange har lånt retrovirale proteiner og genanvendt dem til moderkageudvikling.
Salgsfremmende video:
”Det er skræmmende at tro, at denne cellefusion blev fremkaldt af en virus, som vi har erhvervet for 30 millioner år siden,” siger Lars-Inge Larsson, patolog ved Københavns Universitet.
Vækstfaktor
En nylig undersøgelse ledet af virolog Thierry Heidmann fra det franske nationale center for videnskabelig forskning (CNRS) i Villejuif og Université Paris-Sud i Orsay kiggede på, hvad der sker, når syncytin fjernes fra musens genom. Fjernelse af begge kopier var dødelig, men fjernelse af syncytin B og tilbageholdelse af syncytin A resulterede i, at det mandlige afkom var lille og skrøbelige. Disse dyr vejer 18% mindre end kuld med begge syncytin-kopier.
Forskere troede oprindeligt, at tabet af syncytin skabte en beskadiget morkage, der gjorde det vanskeligt for mus at vokse før fødslen. Efterfølgende opdagelser i andre laboratorier viste, at syncytin var aktiv i immunceller og umodne muskelceller (myoblaster) såvel som i morkagen, så Heidmann revideret sin hypotese.
Ældre muskelceller, han vidste, blev dannet ved fusionen af adskillige umodne myoblaster. Da cellefusion er involveret i begge processer, foreslog Heidmann og hans kolleger, at syncytin også kan spille en rolle i dem. Yderligere analyse af tidligere data viste, at faldet i kropsvægt hos hanmus uden syncytin B skyldtes et fald i deres muskelmasse. Cellulære undersøgelser viste, at musklerne hos mænd uden protein havde 20% færre muskelfibre og antallet af kerner i fibrene end musklerne til uberørte mænd.
”Vi var meget, meget overrasket over, at forskellene var i mænd, men ikke hos kvinder,” siger Heidmann.
Leger med muskler
Efterfølgende eksperimenter udført af Heidmanns team med det formål at observere musemyblaster, når de modnes til muskelceller og viste, at begge synticingener er aktive i denne proces, og at blokering af proteiner reducerer cellefusion med mere end 40%. Cellekulturundersøgelser hos får, hunde og mennesker har vist lignende fald i myoblast-fusionsfunktion, da forskere blokerede for synticinaktivitet.
”Dette er den første kraftfulde indikation af, at retrovirale konvolutproteiner spiller en vigtig rolle uden for morkagenen,” siger Cedric Feshot, en evolutionær biolog ved University of Utah i Salt Lake City.
Heidmann understreger, at synticiner ikke er de eneste vigtige proteiner i muskelfusion, og at hans gruppe stadig ikke ved, hvorfor disse proteiner stimulerer muskelvækst hos mænd, men ikke hos kvinder. Og i betragtning af at synticinerne i mus blev taget fra helt forskellige vira end dem hos mennesker, anbefaler Feshot ikke at antage, at de er lige så vigtige for udviklingen af menneskelige muskler.
Stadig, siger han, er det klart, at disse virale proteiner, spredt i vores genom, er langt vigtigere, end nogen ville have gætt.
”Det, vi ser, er sandsynligvis kun toppen af isbjerget,” siger Feshot.
ILYA KHEL