Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Жизненный цикл вируса гриппа
Вирус Replication.svg

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. [1] 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 ( литическийчасть жизненного цикла вируса) без повторного заражения хозяина новым внешним вирусом и остается внутри хозяина на неопределенное время. [2]

Латентность вируса не следует путать с клинической задержкой в ​​течение инкубационного периода, когда вирус не находится в состоянии покоя.

Механизмы [ править ]

Эпизомальная задержка [ править ]

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), все из которых создают эписомальную латентность в нейронах и оставляют линейный генетический материал, плавающий в цитоплазме. [3] гаммагерпесвирусы подсемейства связаны с эписомной задержкой устанавливаются в клетках системы иммунитета , такие как B-клетки в случае вируса Эпштейна-Барра . [3] [4] Литическая реактивация вируса Эпштейна – Барра (которая может быть связана схимиотерапия или лучевая терапия ) может привести к нестабильности генома и раку . [5] В случае простого герпеса (ВПГ) было показано, что вирус сливается с ДНК в нейронах, таких как нервные ганглии [6] или нейроны, и ВПГ реактивируется даже при незначительном расшатывании хроматина под действием стресса [7], хотя хроматин уплотняется (становится латентным) при недостатке кислорода и питательных веществ. [8]

Цитомегаловирус (ЦМВ) устанавливает латентный период в миелоидных клетках-предшественниках и реактивируется воспалением . [9] Иммуносупрессия и тяжелые заболевания ( в частности, сепсис ) часто приводят к реактивации ЦМВ. [10] Реактивация ЦМВ часто наблюдается у пациентов с тяжелым колитом . [11]

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 . [12]

Реактивация может быть вызвана стрессом, ультрафиолетом и т. Д. [13]

Предварительная задержка [ править ]

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 . [14]

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 [ править ]

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. [15]

Примером такого генного продукта являются транскрипты, связанные с латентностью (LAT) в вирусе простого герпеса, которые препятствуют апоптозу , подавляя ряд факторов хозяина, включая главный комплекс гистосовместимости (MHC) и ингибируя путь апоптоза. [16]

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. [17] Некоторые из белков, экспрессируемых этими вирусами, эволюционировали совместно с клетками-хозяевами, чтобы играть важную роль в нормальных процессах. [18]

Разветвления [ править ]

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 ( ветряной оспы ) вирус находится в состоянии покоя до тех пор, пока не активируется снова 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. [19]

Это также наблюдается при инфекциях вирусом папилломы человека, при которых стойкая инфекция может привести к раку шейки матки в результате клеточной трансформации . [20] [21] [22]

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. [23] Этот скрытый резервуар ВИЧ может объяснить неспособность антиретровирусного лечения вылечить ВИЧ-инфекцию. [23] [24] [25] [26]

См. Также [ править ]

  • Медленный вирус

Ссылки [ править ]

  1. ^ Вильярреал, Луис П. (2005). Вирусы и эволюция жизни. Вашингтон, ASM Press.
  2. ^ NJ Dimmock et al. «Введение в современную вирусологию, 6-е издание». Блэквелл Паблишинг, 2007.
  3. ^ а б Минаровиц J (2006). «Эпигенотипы геномов скрытых герпесвирусов». Метилирование ДНК: развитие, генетические заболевания и рак . Актуальные темы микробиологии и иммунологии. 310 . С. 61–80. DOI : 10.1007 / 3-540-31181-5_5 . ISBN 978-3-540-31180-5. PMID  16909907 .
  4. ^ Souza Т.А., Stollar BD, Салливан ДЛ, Luzuriaga К, Торели-Лоусон Д.А. (2007-09-01). «Влияние ВЭБ на компартмент В-клеток периферической крови» . Журнал иммунологии . 179 (5): 3153–60. DOI : 10.4049 / jimmunol.179.5.3153 . PMID 17709530 . 
  5. Перейти ↑ Li H, Liu S, Hu J, Luo X, Li N, M Bode A, Cao Y (2016). «Регуляция литической реактивации вируса Эпштейна-Барра и его патогенетическая роль в канцерогенезе» . Международный журнал биологических наук . 12 (11): 1309–1318. DOI : 10.7150 / ijbs.16564 . PMC 5118777 . PMID 27877083 .  
  6. ^ Thellman Н.М., Triezenberg SJ (2017). «Создание, поддержание и реактивация вируса простого герпеса: моделирование латентности in vitro» . Возбудители . 6 (3): E28. DOI : 10.3390 / pathogens6030028 . PMC 5617985 . PMID 28644417 .  
  7. ^ «Открытие показывает, как вирус простого герпеса реактивируется в нейронах, вызывая болезнь» . 2015-12-21.
  8. ^ «Морите клетку голодом, уплотняйте ее ДНК - ГЕН» . GEN . 2015-11-10.
  9. ^ Dupont L, Ривз МБ (2016). «Задержка и реактивация цитомегаловируса: недавнее понимание вековой проблемы» . Обзоры в медицинской вирусологии . 26 (2): 75–89. DOI : 10.1002 / rmv.1862 . PMC 5458136 . PMID 26572645 .  
  10. Перейти ↑ Cook CH (2007). «Реактивация цитомегаловируса у« иммунокомпетентных »пациентов: призыв к научной профилактике» . Журнал инфекционных болезней . 196 (9): 1273–1275. DOI : 10.1086 / 522433 . PMID 17922387 . 
  11. ^ Сейджер К, S Alam, Бонд А, Chinnappan л, Проберт CS (2015). «Обзорная статья: цитомегаловирус и воспалительные заболевания кишечника» . Пищевая фармакология и терапия . 41 (8): 725–733. DOI : 10.1111 / apt.13124 . PMID 25684400 . 
  12. ↑ Burton EA, Fink DJ, Glorioso JC (декабрь 2002 г.). «Доставка генов с использованием векторов вируса простого герпеса». ДНК Cell Biol . 21 (12): 915–36. DOI : 10,1089 / 104454902762053864 . PMID 12573050 . 
  13. ^ Престон, Крис М .; Эфстатиу, Стейси (21 сентября 2018 г.). «Молекулярные основы латентности и реактивации ВПГ» . В Арвин, Энн; Кампаделли-Фиуме, Габриэлла; Мокарски, Эдвард; Мур, Патрик С .; Ройзман, Бернард; Уитли, Ричард; Яманиши, Коичи (ред.). Герпесвирусы человека: биология, терапия и иммунопрофилактика . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521827140. PMID  21348106 - через PubMed.
  14. ^ Марчелло А. "Задержка: скрытая проблема ВИЧ-1". Ретровирология. 16 января 2006 г .; 3 (1): 7
  15. ^ Divito S, Cherpes TL, RL Hendricks (2006). «Тройной союз: вирус, нейроны и CD8 + Т-клетки поддерживают латентность ВПГ-1». Иммунол. Res . 36 (1–3): 119–26. DOI : 10.1385 / IR: 36: 1: 119 . PMID 17337772 . 
  16. ↑ Carpenter D, Hsiang C, Brown DJ, Jin L, Osorio N, Benmohamed L, Jones C, Wechsler SL (декабрь 2007 г.). «Стабильные клеточные линии, экспрессирующие высокие уровни LAT вируса простого герпеса типа 1, невосприимчивы к активации каспазы 3 и лестнице ДНК после апоптоза, индуцированного холодовым шоком» . Вирусология . 369 (1): 12–8. DOI : 10.1016 / j.virol.2007.07.023 . PMC 2276668 . PMID 17727910 .  
  17. ^ Буздина A (ноябрь 2007). «Человеческие эндогенные ретровирусы» . ScientificWorldJournal . 7 : 1848–68. DOI : 10.1100 / tsw.2007.270 . PMC 5901341 . PMID 18060323 .  
  18. ^ Hayashida K, Omagari K, Масуда JI, Коно S (2007). «Интеграза эндогенного ретровируса участвует в наследовании материнской митохондриальной ДНК млекопитающего человека». Biochem Biophys Res Commun . 366 (1): 206–211. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2007.11.127 . ЛВП : 10069/22710 . PMID 18054325 . 
  19. ^ Хасейн-Бей-Абина, S; Гарриг, А; Ван, врач общей практики; Сулье, Дж; Lim, A; Morillon, E; Клаппье, E; Каккавелли, L; Delabesse, E; Бельджорд, К; Аснафи, V; Макинтайр, Э; Даль Кортиво, L; Рэдфорд, я; Brousse, N; Sigaux, F; Moshous, D; Хауэр, Дж; Боркхардт, А; Белоградский, БН; Wintergerst, U; Велес, MC; Лейва, L; Соренсен, Р. Wulffraat, N; Blanche, S; Бушман, ФО; Фишер, А; Каваззана-Кальво, М. (сентябрь 2008 г.). «Инсерционный онкогенез у 4 пациентов после опосредованной ретровирусом генной терапии SCID-X1» . Журнал клинических исследований . 118 (9): 3132–42. DOI : 10.1172 / JCI35700 . PMC 2496963 . PMID 18688285 .  
  20. ^ Ван XG, Revskaya E, Брайан Р., Strickler HD, Берк RD, Касадеваль A, Дадачова E (октябрь 2007). «Лечение рака как инфекционного заболевания - вирусные антигены как новые мишени для лечения и потенциальной профилактики опухолей вирусной этиологии» . PLOS ONE . 2 (10): e1114. Bibcode : 2007PLoSO ... 2.1114W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0001114 . PMC 2040508 . PMID 17971877 .  
  21. ^ Молхо-Pessach В, Лосут М (2007). Вирусный канцерогенез при раке кожи . Curr Probl Dermatol . Актуальные проблемы дерматологии. 35 . С. 39–51. DOI : 10.1159 / 000106409 . ISBN 978-3-8055-8313-8. PMID  17641489 .
  22. ^ Каррильо-Инфанте С, Abbadessa G, Bagella л, Джордано А (июнь 2007). «Вирусные инфекции как причина рака (обзор)» . Int J Oncol . 30 (6): 1521–8. DOI : 10.3892 / ijo.30.6.1521 . PMID 17487374 . 
  23. ^ a b Blankson JN, Persaud D, Siliciano RF (2002). «Проблема вирусных резервуаров при ВИЧ-1 инфекции». Анну. Rev. Med . 53 : 557–93. DOI : 10.1146 / annurev.med.53.082901.104024 . PMID 11818490 . 
  24. ^ Finzi D, Hermankova M, Pierson T, et al. (Ноябрь 1997 г.). «Выявление резервуара ВИЧ-1 у пациентов, получающих высокоактивную антиретровирусную терапию». Наука . 278 (5341): 1295–300. Bibcode : 1997Sci ... 278.1295F . DOI : 10.1126 / science.278.5341.1295 . PMID 9360927 . 
  25. ^ Персо Д., Пирсон Т., Руфф С. и др. (Апрель 2000 г.). «Стабильный латентный резервуар ВИЧ-1 в покоящихся CD4 (+) Т-лимфоцитах у инфицированных детей» . J. Clin. Инвестируйте . 105 (7): 995–1003. DOI : 10.1172 / JCI9006 . PMC 377486 . PMID 10749578 .  
  26. ^ Chun TW, Фоки AS (сентябрь 1999). «Скрытые резервуары ВИЧ: препятствия на пути к искоренению вируса» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 96 (20): 10958–61. Bibcode : 1999PNAS ... 9610958C . DOI : 10.1073 / pnas.96.20.10958 . PMC 34225 . PMID 10500107 .