Как пробуждаются герпесвирусы
На сегодняшний день известно восемь различных вирусов герпеса у человека.
Все они навсегда поселяются в организме после острой инфекции. При определенных обстоятельствах они пробуждаются из этой спящей фазы, размножаются и атакуют другие клетки. Эта реактивация часто сопровождается такими симптомами, как зудящие язвочки или опоясывающий лишай.
В ходе эволюции большинство герпесвирусов научились использовать малые молекулы РНК, так называемые микроРНК, для перепрограммирования клеток хозяина в своих интересах. Исследовательская группа под руководством Ларса Дёлькена из Университета Вюрцбурга, Германия, впервые смогла показать, что вирусная микроРНК действует как главный регулятор, вызывающий реактивацию вируса. В журнале Nature исследователи представили ранее неизвестный клеточный механизм, с помощью которого герпесвирус человека 6 (HHV-6) запускает свое собственное пробуждение.
Более 90 % всех людей инфицированы HHV-6, не подозревая об этом. Вероятно, вирус вызывает проблемы только при повторном пробуждении. Предполагается, что реактивация HHV-6 может нарушить работу сердца, вызвать отторжение пересаженных органов и спровоцировать такие заболевания, как рассеянный склероз или синдром хронической усталости. Кроме того, последние исследования показывают, что этот герпесвирус может быть вовлечен в развитие шизофрении, биполярного расстройства и других заболеваний нервной системы.
"То, как герпесвирусы реактивируются из спящего состояния, является центральным вопросом в исследовании герпесвирусов", - говорит Дёлькен. "Если мы поймем это, мы будем знать, как воздействовать терапевтически". Ранее неизвестным ключом к этому стала вирусная микроРНК под названием miR-aU14. Это центральный переключатель, который инициирует реактивацию HHV-6.
Регуляторный miR-aU14 исходит от самого вируса. Как только он экспрессируется, он вмешивается в метаболизм человеческих микроРНК. При этом он избирательно вмешивается в созревание нескольких микроРНК семейства miR-30. В результате эти важные клеточные микроРНК больше не производятся. Это, в свою очередь, влияет на клеточный сигнальный путь, так называемую ось miR-30 / p53 / Drp1. Через этот путь вирусный miR-aU14 вызывает фрагментацию митохондрий. Эти клеточные структуры имеют центральное значение для производства энергии, а также для передачи сигналов при защите от вирусов.
Таким образом, вирусный miR-aU14 нарушает выработку интерферонов I типа - веществ, с помощью которых клетка сигнализирует иммунной системе о присутствии вирусов. Поскольку интерфероны отсутствуют, герпесвирус может беспрепятственно переходить из спящего в активное состояние. Интересно, что исследовательская группа также смогла показать, что вирусная микроРНК не только необходима для репликации вируса, но и непосредственно запускает реактивацию вируса из его спящего состояния.
Теперь исследователи хотят понять точный механизм, с помощью которого вирусная микроРНК инициирует реактивацию вируса. Кроме того, появились первые свидетельства того, что другие герпесвирусы также могут быть реактивированы с помощью того же механизма. Это может открыть терапевтические возможности либо для предотвращения реактивации этих вирусов, либо для ее специфического запуска, чтобы затем уничтожить реагирующие клетки. Другой целью является детальное понимание молекулярных последствий фрагментации митохондрий.
В этой работе впервые показано, что микроРНК может напрямую регулировать процесс созревания других микроРНК. Это также открывает новые терапевтические возможности: искусственные малые РНК могут быть разработаны для специфического выключения отдельных членов семейства микроРНК. До сих пор такие тонкие вмешательства были невозможны.
