Задержка вируса - Virus latency
 |
Латентный период вируса (или вирусный латентный период ) - это способность патогенного вируса находиться в спящем ( латентном ) состоянии внутри клетки, что обозначается как лизогенная часть жизненного цикла вируса. Латентная вирусная инфекция - это тип стойкой вирусной инфекции, которая отличается от хронической вирусной инфекции. Задержка - это фаза жизненного цикла определенных вирусов, на которой после первоначального заражения прекращается размножение вирусных частиц. Однако вирусный геном не искоренен. Вирус может реактивироваться и начать продуцировать большое количество вирусного потомства ( литическая часть жизненного цикла вируса) без повторного заражения хозяина новым внешним вирусом и остается внутри хозяина на неопределенное время.
Латентность вируса не следует путать с клинической задержкой в течение инкубационного периода, когда вирус не находится в состоянии покоя.
Механизмы
Эпизомальная задержка
Эпизомальная латентность относится к использованию генетических эписом в латентный период. В этом латентном типе вирусные гены стабилизируются, плавая в цитоплазме или ядре как отдельные объекты, либо как линейные, либо как лариатные структуры. Эпизомальная латентность более уязвима для рибозимов или деградации чужеродного гена хозяина, чем провирусная латентность (см. Ниже).
Одним из примеров является семейство вирусов герпеса Herpesviridae , все из которых вызывают скрытую инфекцию. К вирусу герпеса относятся вирус ветряной оспы и вирусы простого герпеса (HSV-1, HSV-2), каждый из которых устанавливает эписомальную латентность в нейронах и оставляет линейный генетический материал, плавающий в цитоплазме. Гаммагерпесвирусы подсемейства связаны с эписомной задержкой устанавливаются в клетках системы иммунитета , такие как B-клетки в случае вируса Эпштейна-Барра . Литическая реактивация вируса Эпштейна-Барра (которая может быть вызвана химиотерапией или облучением) может привести к нестабильности генома и раку . В случае простого герпеса (ВПГ) было показано, что вирус сливается с ДНК в нейронах, таких как нервные ганглии или нейроны, и ВПГ реактивируется даже при незначительном расшатывании хроматина под действием стресса, хотя хроматин уплотняется (становится латентным) под действием кислорода. и недостаток питательных веществ.
Цитомегаловирус (ЦМВ) устанавливает латентный период в миелоидных клетках-предшественниках и реактивируется воспалением . Иммуносупрессия и тяжелые заболевания ( в частности, сепсис ) часто приводят к реактивации ЦМВ. Реактивация ЦМВ обычно наблюдается у пациентов с тяжелым колитом .
Преимущества эписомальной латентности включают тот факт, что вирусу может не потребоваться проникновение в ядро, и, следовательно, он может предотвратить активацию интерферона ядерным доменом 10 (ND10) этим путем.
Недостатки включают большее воздействие на клеточную защиту, что приводит к возможной деградации вирусного гена с помощью клеточных ферментов .
Реактивация может быть вызвана стрессом, ультрафиолетом и т. Д.
Провиральная задержка
Провирусы является геном вируса , который встроен в ДНК клетки - хозяина.
Преимущества включают в себя результаты автоматического деления клетки - хозяина в репликации генов Вируса , , и тот факт , что это почти невозможно удалить интегрированный провирус из зараженной клетки , не убивая клетку .
Недостатком этого метода является необходимость проникновения в ядро (и необходимость упаковки белков, которая позволит это сделать). Однако вирусы, которые интегрируются в геном клетки-хозяина, могут оставаться там, пока живет клетка.
Один из наиболее изученных вирусов, который делает это, - это ВИЧ . ВИЧ использует обратную транскриптазу для создания ДНК-копии своего генома РНК. Латентный период ВИЧ позволяет вирусу в значительной степени избегать иммунной системы. Как и другие латентные вирусы, в латентном состоянии он обычно не вызывает симптомов. К сожалению, с помощью антиретровирусных препаратов практически невозможно бороться с ВИЧ в латентном периоде провируса .
Сохранение задержки
Как провирусная, так и эписомальная латентность может потребовать поддержки для продолжения инфекции и верности вирусных генов. Латентный период обычно поддерживается вирусными генами, экспрессирующимися в основном во время латентного периода. Экспрессия этих генов, связанных с латентным периодом, может функционировать для предотвращения переваривания вирусного генома клеточными рибозимами или обнаружения иммунной системой . Некоторые продукты вирусных генов ( транскрипты РНК, такие как некодирующие РНК и белки) также могут ингибировать апоптоз или индуцировать рост и деление клеток, что позволяет производить больше копий инфицированной клетки.
Примером такого генного продукта являются транскрипты, ассоциированные с латентностью (LAT) в вирусе простого герпеса, которые препятствуют апоптозу , подавляя ряд факторов хозяина, включая главный комплекс гистосовместимости (MHC) и ингибируя путь апоптоза.
Определенный тип латентности можно приписать эндогенным ретровирусам . Эти вирусы внедрились в геном человека в далеком прошлом и теперь передаются через репродукцию. Обычно эти типы вирусов стали высокоразвитыми и утратили экспрессию многих генных продуктов. Некоторые из белков, экспрессируемых этими вирусами, эволюционировали вместе с клетками-хозяевами, чтобы играть важную роль в нормальных процессах.
Разветвления
В то время как латентный период вируса не проявляет активного вирусного выделения и не вызывает каких-либо патологий или симптомов , вирус все же может реактивироваться через внешние активаторы (солнечный свет, стресс и т. Д.), Вызывая острую инфекцию. В случае вируса простого герпеса, который обычно поражает человека на всю жизнь, серотип вируса иногда реактивируется, вызывая герпес . Хотя язвы быстро излечиваются иммунной системой, время от времени они могут вызывать незначительное раздражение. В случае вируса ветряной оспы после первоначальной острой инфекции ( ветряная оспа ) вирус находится в состоянии покоя до реактивации в виде опоясывающего лишая .
Более серьезными последствиями скрытой инфекции может быть возможность трансформации клетки и принуждение клетки к неконтролируемому делению . Это результат случайной вставки вирусного генома в собственный ген хозяина и экспрессии факторов клеточного роста хозяина на благо вируса. В примечательном случае, это на самом деле произошло во время генной терапии за счет использования ретровирусных векторов в больнице Неккера в Париже , где двадцать юношей получали лечение для генетического заболевания , после которых пять развитое лейкоз -like синдромов.
Это также наблюдается при инфицировании вирусом папилломы человека, при котором хроническая инфекция может привести к раку шейки матки в результате клеточной трансформации .
В области ВИЧ - исследованиях, провирусная задержка в конкретных долгоживущих типах клеток является основой для концепции одного или несколько вирусных резервуаров, ссылаясь на места (тип клеток или ткани) , характеризующихся постоянством латентного вируса. В частности, наличие репликационно-компетентного ВИЧ в покоящихся CD4-положительных Т-клетках позволяет этому вирусу сохраняться в течение многих лет без развития, несмотря на длительное воздействие антиретровирусных препаратов. Этот скрытый резервуар ВИЧ может объяснить неспособность антиретровирусного лечения вылечить ВИЧ-инфекцию.