Viruksen latenssi - Virus latency
 |
Viruksen latenssi (tai viruksen latenssi ) on patogeenisen viruksen kyky olla lepotilassa ( piilevä ) solussa, ja sitä kutsutaan viruksen elinkaaren lysogeeniseksi osaksi. Latentti virusinfektio on eräänlainen pysyvä virusinfektio, joka erottuu kroonisesta virusinfektiosta. Latenssi on tiettyjen virusten elinkaaren vaihe, jossa virushiukkasten lisääntyminen lakkaa ensimmäisen tartunnan jälkeen. Viruksen genomia ei kuitenkaan hävitetä. Virus voi aktivoitua uudelleen ja alkaa tuottaa suuria määriä viruksen jälkeläisiä ( viruksen elinkaaren lyyttinen osa) ilman, että isäntä tarttuu uudelleen uuteen ulkoiseen virukseen, ja pysyy isännän sisällä loputtomiin.
Viruksen latenssia ei pidä sekoittaa kliiniseen latenssiin itämisajan aikana, jolloin virus ei ole lepotilassa.
Mekanismit
Episomaalinen latenssi
Episomaalinen latenssi viittaa geneettisten episomien käyttöön latenssin aikana. Tässä latenssityypissä virusgeenit stabiloituvat ja kelluvat sytoplasmassa tai ytimessä erillisinä kohteina joko lineaarisina tai lariat -rakenteina. Episomaalinen latenssi on alttiimpi ribotsyymeille tai isännän vieraan geenin hajoamiselle kuin proviraalinen latenssi (katso alla).
Yksi esimerkki on herpesvirusperhe, Herpesviridae , jotka kaikki muodostavat piilevän infektion. Herpesvirukseen kuuluvat vesirokko- ja herpes simplex -virukset (HSV-1, HSV-2), jotka kaikki muodostavat episomaalisen latenssin neuroneissa ja jättävät lineaarisen geneettisen materiaalin kellumaan sytoplasmassa. Gammaherpesvirusten alaperhe liittyy episomaalista latenssi perustettu soluissa immuunijärjestelmän , kuten B-solujen tapauksessa Epstein-Barrin virus . Epstein -Barr -viruksen lyyttinen uudelleenaktivointi (joka voi johtua kemoterapiasta tai säteilystä) voi johtaa genomin epävakauteen ja syöpään . Kun kyseessä on herpes simplex (HSV), viruksen on osoitettu sulautuvan DNA: han neuroneissa, kuten hermosolmukkeissa tai hermosoluissa, ja HSV aktivoituu uudelleen, vaikkakin vähäinen kromatiinin irtoaminen stressistä, vaikka kromatiini tiivistyy (muuttuu latentiksi) hapen vaikutuksesta ja ravinteiden puute.
Sytomegalovirus (CMV) muodostaa viiveen myelooisissa esisoluissa , ja tulehdus aktivoi sen uudelleen . Immunosuppressio ja kriittinen sairaus ( erityisesti sepsis ) johtavat usein CMV: n uudelleenaktivoitumiseen. CMV: n uudelleenaktivoitumista havaitaan yleisesti potilailla, joilla on vaikea koliitti .
Episomaalisen latenssin etuja ovat se, että viruksen ei ehkä tarvitse tunkeutua ytimeen, ja siksi se voi välttää ydinalueen 10 (ND10) aktivoimasta interferonia kyseisen reitin kautta.
Haittoja ovat kuitenkin enemmän altistuminen solujen puolustusmekanismeja, mikä saattaisi hajoamista viruksen geenin kautta solun entsyymit .
Uudelleenaktivointi voi johtua stressistä, UV -säteilystä jne.
Proviraalinen latenssi
Provirus on virusgenomin, joka on integroitu DNA-isäntäsolun.
Edut sisältävät isäntäsolujen automaattisen jakautumisen, joka johtaa viruksen geenien replikaatioon, ja se, että integroidun proviruksen poistaminen tartunnan saaneesta solusta on lähes mahdotonta tappamatta solua .
Tämän menetelmän haittana on tarve päästä ytimeen (ja tarve pakata proteiineja, jotka mahdollistavat sen). Virukset, jotka integroituvat isäntäsolun genomiin, voivat kuitenkin pysyä siellä niin kauan kuin solu elää.
Yksi parhaiten tutkituista viruksista on HIV . HIV käyttää käänteistranskriptaasia luodakseen DNA -kopion RNA -genomistaan. HIV -latenssi sallii viruksen suurelta osin välttää immuunijärjestelmän. Kuten muutkin latentit virukset, se ei tyypillisesti aiheuta oireita piilevänä. Valitettavasti HIV: tä proviraalisessa latenssissa on lähes mahdotonta kohdistaa retroviruslääkkeillä .
Latenssin ylläpitäminen
Sekä proviraalinen että episomaalinen latenssi voivat vaatia ylläpitoa infektion jatkumiselle ja virusgeenien uskollisuudelle. Viive säilyy yleensä virusgeeneillä, jotka ilmenevät pääasiassa latenssin aikana. Näiden latenssiin liittyvien geenien ilmentyminen voi toimia estääkseen virusgenomin sulattamisen solun ribotsyymeillä tai immuunijärjestelmän löytämisen . Tietyt virusgeenituotteet ( RNA-transkriptit , kuten ei-koodaavat RNA: t ja proteiinit) voivat myös estää apoptoosia tai indusoida solujen kasvua ja jakautumista , jotta voidaan saada lisää kopioita tartunnan saaneesta solusta.
Esimerkki tällaisesta geenin tuote on latenssi liittyy transkriptit (LAT) on herpes simplex -virus, joka häiritsevät apoptoosin mukaan säätelemään alaspäin useiden isännän tekijät, kuten major histocompatibility complex (MHC) ja inhiboimaan apoptoottisessa polussa.
Tietty latenssityyppi voidaan katsoa johtuvan endogeenisistä retroviruksista . Nämä virukset ovat sisällytetty ihmisen genomiin kaukaisessa menneisyydessä, ja nyt ne välitetään lisääntymisen kautta. Yleensä tämäntyyppiset virukset ovat kehittyneet voimakkaasti ja menettäneet monien geenituotteiden ilmentymisen. Jotkut näiden virusten ekspressoimista proteiineista ovat kehittyneet yhdessä isäntäsolujen kanssa tärkeässä roolissa normaaleissa prosesseissa.
Seuraukset
Vaikka viruksen latenssiaika ei osoita aktiivista viruksen leviämistä eikä aiheuta patologioita tai oireita , virus kykenee edelleen aktivoitumaan uudelleen ulkoisten aktivaattorien (auringonvalo, stressi jne.) Kautta aiheuttaen akuutin infektion. Herpes simplex -viruksen tapauksessa, joka yleensä tartuttaa yksilön koko elämän, viruksen serotyyppi aktivoituu ajoittain uudelleen aiheuttaakseen huuliherpesä . Vaikka immuunijärjestelmä korjaa haavat nopeasti, ne voivat olla ajoittain vähäistä ärsytystä. Varicella zoster -viruksen tapauksessa virus on akuutin infektion ( vesirokko ) jälkeen lepotilassa, kunnes se aktivoidaan uudelleen herpes zosteriksi .
Latentin infektion vakavammat seuraukset voivat olla mahdollisuus muuttaa solua ja pakottaa solu hallitsemattomaan solujakautumiseen . Tämä on seurausta viruksen genomin satunnaisesta lisäyksestä isännän omaan geeniin ja isäntäsolun kasvutekijöiden ilmentymisestä viruksen hyväksi. Vuonna merkittävä tapahtuma, tämä todella tapahtui geeniterapian avulla retrovirusvektorien klo Necker sairaalassa vuonna Pariisissa , jossa kaksikymmentä nuorta poikaa saivat hoitoa varten geneettinen sairaus , jonka jälkeen viisi kehittyneet leukemiaa kaltainen oireyhtymiä.
Tämä näkyy myös ihmisen papilloomaviruksen infektioissa , joissa jatkuva infektio voi johtaa kohdunkaulan syöpään solumuutoksen seurauksena .
HIV- tutkimuksen alalla proviraalinen latenssi tietyissä pitkäikäisissä solutyypeissä on perusta yhden tai useamman virussäiliön käsitteelle viitaten paikkoihin (solutyypeihin tai kudoksiin), joille on tunnusomaista piilevän viruksen pysyvyys. Erityisesti replikaatiokykyisen HIV: n läsnäolo levossa olevissa CD4-positiivisissa T-soluissa sallii tämän viruksen säilyä vuosia kehittymättä huolimatta pitkäaikaisesta altistumisesta antiretroviraalisille lääkkeille. Tämä piilevä HIV -säiliö voi selittää antiretroviraalisen hoidon kyvyttömyyden parantaa HIV -infektiota.