Вирусы и апоптоз

Индукция апоптоза. В настоящее время имеется много примеров, в которых смерть клетки, инфицированной вирусом, происходит из-за активного участия самой клетки- хозяина, индуцирующей ряд биохимических и морфологических изменений, определяемых как запрограммированная клеточная гибель или апоптоз. Ключ обсуждаемой проблемы заключается в том - следует ли апоптоз из вызванного вирусом ингибирования экспрессии генов хозяина или, альтернативно, является противовирусным ответом хозяина.
Можно было ожидать, что вирусные белки, способные к запрещению синтеза, процессинга, транспорта и трансляции РНК хозяина, приводят клетку к смерти, так как ингибирование этих процессов несовместимо с ее жизнью. Однако это невыгодно вирусу.

Апоптоз часто требует синтеза новых клеточных генных продуктов. В связи с этим, вирусные белки, которые запрещают выражение генов хозяина, могут ускорять апоптоз в некоторых типах клеток, но задерживать начало апоптоза в других типах клеток, что является критической проблемой для вирусного патогенеза. С тех пор апоптоз, вызванный вирусом, рассматривается как ответ хозяина на инфекцию с целью ограничения вирусной репликации через устранение клеток, инфицированных вирусом. Однако имеется ряд случаев, где ингибирование вирусом экспрессии генов хозяина ведет к индукции апоптоза. К вирусам, индуцирующим апоптоз клетки-хозяина, относятся, например, вирусы гриппа, вирус везикулярного стоматита, ВИЧ.

Индукция апоптоза вирусами гриппа.

Вирусы гриппа явились первым примером вирусов, при инфекции которыми смерть клеток происходит в результате апоптоза, который происходит в результате противовирусного ответа хозяина. Вирус гриппа стимулирует экспрессию мембранного Fas антигена (CD95) и Fas лиганда, относящегося к семейству фактора некроза опухоли. Роль Fas антигена в вирусиндуцированном апоптозе заключается в том, что этот белок, взаимодействуя с Fas-лигандом, запускает каскад апоптотических реакций через активацию проапоптотической протеазы каспаза-8. Белок Fas имеет в своем составе домен смерти, передающий апоптотический сигнал. При мутациях в этом домене или при его отсутствии сигнал смерти не передается, и клетки приобретают устойчивость к индукции апоптоза вирусом гриппа. Индукция апоптоза может быть вызвана и другими лиганд-рецепторными парами, продуцируемыми вирус-инфицированной клеткой. Например, большинство типов клеток секретируют растворимую форму фактора роста TGF-b, продукция которого может быть индуцирована вирусом гриппа. Связывание TGF- b с его рецептором может стимулировать апоптоз во многих типах клеток.

Для вирусов гриппа определены два фактора, которые вовлечены в индукцию апоптоза



– вирусная днРНК и вирусная нейраминидаза. Есть веские доказательства того, что индукция Fas-опосредованного апоптоза является частью ответа хозяина на днРНК вируса. Индукция экспрессии Fas антигена вирусом гриппа или его двунитевой репликативной формой РНК происходит, по крайней мере, частично, при участии протеинкиназы R (PKR).
В дополнение к ответу хозяина на днРНК, индукция апоптоза в инфицированных вирусом гриппа клетках может вызываться вирусной нейраминидазой. Ингибиторы вирусной нейраминидазы тормозят апоптоз, если добавлены в культуру клеток сразу после трансфекции. Вирусы с высоко активной нейраминидазой стимулируют апоптоз в клетках-хозяевах быстрее чем, вирусы, имеющие менее активную нейраминидазу. Вирусная нейраминидаза участвует в активации растворимого TGF-b путем удаления нейраминовой кислоты. Таким образом, вирусы гриппа используют различные механизмы индукции апоптоза клетки-хозяина. Одни связанны с процессом репликации РНК, другие - с ферментативной активностью гликопротеидов вирусной оболочки (нейраминидаза). Недавние исследования других вирусов показали, что аналогично протекает индукция апоптоза у альфавирусов (вирус Синдбис), у которых способность стимулировать апоптоз связана с двумя факторами – репликацией РНК и активностью гликопротеидов оболочки.

Индукция апоптоза VSV.

Предполагается, что главную роль в индукции апоптоза в клетках, инфицированных VSV, также играет ответ хозяина на днРНК вируса. Он реализуется через активацию PKR, индуцирующей экспрессию Fas, как и в случае вирусов гриппа. Однако VSV стимулирует активацию не каспазы-8, а каспазы-9. Эта каспаза обычно активизирует апоптотический путь, вовлекающий выход цитохрома С из митохондрий. Цитохром связывается с проапоптотическим фактором Apaf-1, активизирующим каспазу-9. Эмбриональные фибробласты, дефектные по Apaf-1, обычно устойчивы к индукции апоптоза VSV.

Запрещение апоптоза аденовирусами. Взаимодействие аденовирусов с клеткой может проявляться тремя типами инфекции: продуктивной, персистирующей и трансформирующей. Стратегия выживания аденовирусов направлена на подавление апоптоза инфицированной клетки. Установлен целый ряд молекулярных взаимодействий, обеспечивающих вирусу преодоление механизмов клеточной защиты. Продукт ранней транскрипции гена Е1А влияет на уровень транскрипции клеточного фактора р53, который является опухолевым супрессором генов апоптоза. Продукт Е1В является аналогом клеточного протоонкогена Bcl-2 и регулирует клеточное деление. Один из продуктов группы генов Е3 (gp19К), взаимодействует с молекулами гистосовместимости первого класса, чем препятствует их доставке на поверхность клетки. В результате, инфицированная аденовирусом клетка не узнается цитотоксическими В-лимфоцитами. Еще один путь блокирования апоптоза заключается в том, что продукты генов Е3 участвуют в удалении Fas(CD95) молекулы, опосредующей апоптоз, с клеточной поверхности и ее деградации. Аденовирусы также блокируют активность ферментов, участвующих в каталитическом расщеплении клеточных белков, которое происходит при апоптозе.
Задать вопрос врачу онлайн
<< | >>
Источник: Н.А. Новикова. ХРАНЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ВИРУСОВ. 2007

Еще по теме Вирусы и апоптоз:

  1. Молекулярные основы апоптоза. Пусковые сигналы: индукторы и ингибиторы апоптоза. Эффекторы апоптоза. Роль апоптоза в развитии иммунопатологии
  2. Реферат. Вирусы. Особенности онтогенеза и цикла воспроизведения ДНК и РНК-содержащих вирусов., 2008
  3. АПОПТОЗ
  4. Культивирование вирусов гриппа человека в лабораторных условиях, круг хозяев среди лабораторных животных и выделение вируса из клинического материала
  5. Апоптоз
  6. НЕКРОЗ. АПОПТОЗ
  7. Значение апоптоза в развитии организма и патологических процессах
  8. Нарушение апоптоза
  9. Патогенез апоптоза
  10. Апоптоз при ДЦП и другой патологии мозга
  11. Апоптоз и пути его применения для уничтожения раковых клеток
  12. Морфологические проявления апоптоза
  13. Повреждение клеток и тканей. Апоптоз. Некроз. Инфаркт.
  14. Зиновкин Д. А.. Смерть человека. Некроз, апоптоз и атипические типы гибели клетки, 2012
  15. ИНДУКЦИЯ ЦИТОТОКСИЧНОСТИ И АПОПТОЗА В КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЯХ МЕЛАНОМ ПРИ КОМБИНИРОВАНИИ ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛИ (АЛЬНОРИН) С ПРОТИВООПУХОЛЕВЫМИ ПРЕПАРАТАМИ
  16. ПОВРЕЖДЕНИЕ И ГИБЕЛЬ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ. ПРИЧИНЫ, МЕХАНИЗМЫ, ВИДЫ НЕОБРАТИМОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ. НЕКРОЗ. АПОПТОЗ
  17. Сателлитные вирусы
  18. Тема: Генетика вирусов
  19. Тема: Систематика и номенклатура вирусов
  20. Растения и вирусы