Эффект подавления хозяина

Видео: №365 Эффект подавления в Battlefield 4 (Булыч)

Эффект подавления хозяина – процесс, в котором клеточный макромолекулярный синтез подавлен из-за доминирования метаболизма вируса над метаболизмом хозяина. Эффект подавления не абсолютен, не всякая вирусная инфекция вызывает эффект подавления, и не всегда эффект подавления требуется, чтобы облегчить вирусную репликацию.

Некоторые вирусы реплицируются в клетке-хозяине без причинения ей какого-либо вреда. Однако обычно репликация вирусов, сталкиваясь с нормальной функцией клетки, вызывает патологический процесс, который может проявляться морфологическими изменениями клетки. Морфологические изменения могут включать округление клеток, их распад, слияние клеток с образованием синцитиев и симпластов или более тонкие изменения формы клеток. Такие изменения обычно обозначаются как цитопатическое действие вируса (ЦПД). Кроме того, многие вирусы запрещают экспрессию генов клетки- хозяина, что играет главную роль в способности вируса причинить болезнь. Следует учитывать, что понятия ЦПД и цитопатогенез не однозначны. Цитопатогенез, или патогенез, на клеточном уровне является более широким понятием, чем ЦПД, так как включает и другие клеточные изменения, кроме видимых на микроскопическом уровне.

Члены многих различных вирусных семейств ингибируют экспрессию генов хозяина в течение всего процесса вирусной репликации. Типичное объяснение этого эффекта, данное в учебниках, заключается в том, что при репликации вирусов для биосинтеза вирусных генных продуктов требуется высокий уровень обеспечения клеточными ресурсами, в частности нуклеозидтрифосфатами. Однако имеется много примеров вирусных мутантов, которые являются дефектными в их способности запрещать экспрессию генов хозяина, и, тем не менее, они реплицируются так же, как вирусы дикого типа. Клетки, которые ограничивают рост такого мутанта, изучали при инфекции вирусами дикого типа. Наблюдения подтвердили идею, что роль индуцированного вирусом ингибирования экспрессии генов хозяина преследует целью запретить клеточный противовирусный ответ. Эта идея не нова. Некоторые из самых ранних публикаций описывают индуцированное вирусом ингибирование в клетке-хозяине синтеза РНК и белкового синтеза, связывая эти эффекты с ингибированием продукции клеткой интерферона. Принцип, что вирусы могут запрещать экспрессию генов хозяина с целью

блокирования его противовирусной защиты, очень привлекателен. Однако разграничить вирусный цитопатогенез и противовирусный ответ хозяина практически затруднительно. Для некоторых вирусов явление ЦПД, как известно, является частью противовирусного ответа хозяина. Например, ингибирование белкового синтеза хозяина в клетках, инфицированных вирусом, часто является прямым эффектом продуктов вирусных генов. Действительно, имеются случаи, описанные для большинства пикорнавирусов, где вирусные белки непосредственно запрещают синтез белков хозяина, без воздействия на белковый синтез. Однако, во многих случаях, ингибирование синтеза белка хозяина является результатом ответа клетки на днРНК вируса, видимо через активацию протеинкиназы R (PKR). Другим примером цитопатического действия вируса на клетку считают индукцию апоптоза. В тоже время существует мнение, что наиболее вероятно апоптоз является противовирусным ответом хозяина. Смерть клеток через апоптоз теперь широко рассматривается как ответ хозяина с целью ограничения вирусной репликации путем устранения инфицированных вирусом клеток. Некоторые вирусы приспособились к репродукции в апоптотических клетках. Например, некоторые штаммы вируса гриппа и вируса Синдбис реплицируются в клетках с высокой экспрессией апоптотического белка Bcl-2 (является репрессором апоптоза) менее эффективно, чем в клетках, которые быстро подвергаются запрограммированной гибели. Однако, вообще, ингибирование апоптоза продлевает период вирусной репликации и ведет к более высокому вирусному урожаю.

К настоящему времени для очень немногих вирусов идентифицированы генные продукты, ответственные за ингибирование экспрессии генов хозяина. В основном это РНК-содержащие вирусы, которые запрещают экспрессию генов хозяина на различных этапах этого процесса. Например, М-белок вируса везикулярного стоматита (VSV) ингибирует инициирование транскрипции генов хозяина, и также запрещает перемещение РНК и белков хозяина между ядром и цитоплазмой. Белок вируса гриппа NS1 ингибирует, по крайней мере, два этапа в процессинге 3’-концов мРНК хозяина и также ингибирует сплайсинг мРНК. По всей вероятности, разнообразие процессов ингибирования свидетельствует об отсутствии единственного полностью эффективного подавляющего механизма. При этом вирусные белки, вовлеченные в ингибирование выражения генов хозяина, являются многофункциональными. И белок NS1 вирус гриппа и М-белок вируса везикулярного стоматита тому примеры. Для вируса гриппа установлены различные области аминокислотной последовательности NS1, которые вступают и в белок-белковые взаимодействия и во взаимодействие с РНК. В то время как для М-белка VSV

соответствие между различными функциями и определенными белковыми областями пока не установлено. Различные подавляющие механизмы вирусов на биосинтез клеток хозяина имеют большее или меньшее значение в зависимости от типа клеток и времени (начало инфекционного цикла, постинфекция) протекания инфекционного процесса.

Установление факторов, влияющих на баланс вирусного цитопатогенеза и противовирусного ответа хозяина важно для понимания молекулярных механизмов способности вирусов вызывать болезни.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!