Исследователи из Института Скриппса обнаружили естественного врага инфекции кори
Ученые из исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) обнаружили, что хорошо известный клеточный фермент защищает клетки от вируса кори, вероятно, путем изменения генетического материала вируса, РНК. Клетки, испытывающие недостаток фермента, становятся сильно уязвимыми для деструктивного воздействия вируса. Этот фермент также защищает от некоторых других респираторных вирусов, включая грипп группы A.
«Мы полагаем, что клетки — хозяева используют данный РНК-изменяющий фермент для ослабления способности этих вирусов к воспроизводству», — говорит Майкл Б. А. Олдстоун, основной автор исследования и профессор в исследовательском институте Скриппса в г. Ла Джолла, Калифорния. Первыми авторами исследования являются Симона В. Вард, старший научный сотрудник в лаборатории Олдстоуна при исследовательском институте Скриппса, и Сирил И. Джордж из университета Калифорнии в Санта-Барбаре.
Исследование привнесло огромный вклад в понимание сущности вируса кори, который до сих пор поражает около 150 000 детей и взрослых ежегодно во всем мире. Работа, которая недавно была опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences (Периодическое издание Национальной Академии Наук), повлекла за собой комментарии в журналах Nature Reviews Microbiology (Периодический журнал Микробиологии) и Viruses (Вирусы).
Основным важным моментом в исследовании был фермент ADAR1 (аденозиндезаминаза, действующая в РНК, 1), который, как известно, производится в зараженных корью клетках в больших количествах. Предполагалось, что ADAR1 является «ограничительным фактором», ингибирующим воспроизводство вирусов.
Однако, было трудно установить роль ADAR1 при защите от кори. У мышей, генетически измененных с целью заражения корью — вирусом, который обычно поражает только людей – ADAR1 стал необходимым для эмбрионального развития, как и у всех мышей. Таким образом, стандартная техника «нокаута гена», которая бы позволила ученым увидеть, как инфекция кори развивается без ADAR1, оказалось не пригодной.
В данном исследовании, Вард, Джордж, Олдстоун, и их коллеги удалили только одну из двух форм ADAR1, производимую в клетках. Именно эта форма, p150, производится как реакция на инфекцию. По неясным причинам, эмбрионы мышей не смогли развиваться без p150 в течение продолжительного времени, поэтому исследователи применили стандартную технику «иммортализирования» эмбриональных клеток без p150 — обеспечивая их непрерывную подачу — и таким образом, создали пригодную модель клетки.
При заражении вирусом кори, клетки без p150 быстро сдавались, по сравнению с иммортализированными контрольными клетками, которые производили p150 в нужном количестве. «Когда я изучал клетки спустя всего лишь 21 час после инфицирования, в клетках без p150 проявились симптомы повреждения клетки, типичные для инфекции кори. Тогда как контрольные клетки ничем не отличались от неинфицированных клеток», — говорит Вард.
В ходе дальнейших испытаний Вард обнаружила, что p150 также обеспечил хорошую защиту клеток от вируса псевдочумы птиц, вируса Сендая, вируса собачьей чумы, и вирус гриппа А — каждый из которых является респираторным вирусом, аналогично вирусу кори, и всем членам семейств парамиксовирусов или ортомиксовирусов.
Девять лет назад сообщалось, что клеточный фермент, известный как APOBEC3G, защищает клетки от ДНК-вирусов, таких как ВИЧ, видоизменяя вирусный ген. «Сейчас мы наглядно показали, что аналогичный фермент, изменяющий гены, кажется, также существует и в РНК-вирусах», — говорит Олдстоун.
При помощи новой модели клетки и современной техники «условного нокаута», которая разрушает гены в определенных органах взрослых мышей, Вард, Олдстоун, и их коллеги теперь надеются изучить роль ADAR1- p150 более подробно.
Одним из ключевых вопросов, требующих рассмотрения, является роль фермента при мозговых инфекциях. Вирус кори обычно приводит к относительно неострой болезни, длящейся одну-две недели, но иногда инфекция распространяется на мозг и превращается в постоянно-присутствующую, смертоносную инфекцию под названием подострый склерозирующий лейкоэнцефалит (ПСЛ). В таких случаях, вирусу не обязательно распространяться от клетки к клетке, подвергая себя воздействию иммунной системы; он может распространяться украдкой, через аксоны и дендриты, соединяющие нейроны.
«Мы продолжим работу с целью показать, что нейроны хозяина используют ADAR1 для замедления этого процесса, постепенно превращая его в неврологическую болезнь», — говорит Олдстоун. И добавляет, что ADAR1 также может обострять неврологические симптомы ПСЛ, поскольку его ферментативная активность, как известно, воздействует на производство важных рецепторов нервного медиатора для серотонина и глутамата.
Источник: medicaldaily.com
Перевод: Vitaminov.net
