Az emberek nélkül nem létezett volna vírusok mert a vírusfehérje kulcsszerepet játszik a kialakulásában emberi embrió. Időnként azonban létező fenyegetést jelentenek betegségek formájában, például a jelenlegi COVID-19 világjárvány esetében. Ironikusan, vírusok genomunk mintegy 8%-át teszik ki, amelyet az evolúció során szereztünk be, így „gyakorlatilag kimérává” válunk.
A 2020-as év leghírhedtebb és legrettenetesebb szava kétségtelenül:vírus'. A regény koronavírus felelős a jelenlegi példátlan COVID-19 betegségért és a világgazdaság majdnem összeomlásához. Mindezt egy apró részecske okozza, amely nem is tekinthető „teljesen” élőnek, mert a gazdaszervezeten kívül nem működőképes állapotban van, míg belül csak a gazdaszervezet megfertőzésekor marad meg. Meglepőbb és megdöbbentőbb az a tény, hogy a emberek ősidők óta hordozzák a vírus „génjeit”, és jelenleg a vírus gének adják a vírus körülbelül 8%-át. emberi genom (1). Csak hogy ezt szemléltessem, csak ~1% emberi A genom funkcionálisan aktívan felelős olyan fehérjék előállításáért, amelyek meghatározzák, hogy kik vagyunk.
közötti kapcsolat története emberek és a vírusok 20-100 millió évvel ezelőtt kezdődött, amikor őseink megfertőződtek vírusok. Mindegyik endogén retrovírus család a csíravonal sejtjeinek egyetlen exogén retrovírus általi fertőzéséből származik, amely az ősünkbe való beilleszkedés után kitágul és fejlődött (2). A szaporodás, amelyet a szülőkről az utódokra történő horizontális átvitel követ, és ma már ezek a vírusgenomok a DNS-ünkbe ágyazva vannak. emberi endogén retrovírusok (HERV). Ez egy folyamatos folyamat, és akár jelenleg is megtörténhet. Az evolúció során ezek a HERV-ek mutációkat szereztek, és stabilizálódtak a emberi és elvesztették a betegséget okozó képességüket. Az endogén retrovírusok nem csak benne vannak jelen emberek de minden élő szervezetben mindenütt jelen vannak. Mindezek az endogén retrovírusok három osztályba csoportosítva (I., II. és III. osztály), amelyek különböző állatfajokban fordulnak elő, filogenetikai rokonságot mutatnak szekvenciahasonlóságuk alapján (3), amint az alábbi ábrán látható. A HERV-ek az I. osztályú csoportba tartoznak.
A különböző beágyazott retrovírusok közül, amelyek jelen vannak a emberi A genom, amelyre itt érdemes megemlíteni, egy retrovírus fehérje genomja, amely erősen fuzogén burokfehérje, az úgynevezett syncytin (5), amelynek eredeti funkciója a vírus összeolvad a gazdasejtekkel, hogy fertőzést okozzon. Ezt a fehérjét most adaptálták emberek placenta (sejtek fúziója többmagvú sejtek előállítására) kialakítására, amely nemcsak táplálékot biztosít a magzatnak az anyától a terhesség alatt, hanem megvédi a magzatot az anya immunrendszerétől a syncytin fehérje immunszuppresszív természete miatt. Ez a bizonyos HERV előnyösnek bizonyult a emberi fajt a létezésének meghatározásával.
A HERV-k szerepet játszanak a gazdaszervezet veleszületett immunitásának biztosításában azáltal, hogy megakadályozzák a további fertőzést vírusok vagy a betegség súlyosságának csökkentése hasonló típusú újrafertőződés esetén vírusok. Katzourakis és Aswad 2016-os áttekintése (6) leírja, hogy az endogén vírusok szabályozó elemeiként működhet az immunműködést szabályozó gének számára, ezáltal immunitás kialakulásához vezethet. Ugyanebben az évben Chuong és munkatársai (7) kimutatták, hogy bizonyos HERV-k szabályozó hatásfokozóként működnek az IFN (interferon) indukálható gének expressziójának modulálásával, ezáltal veleszületett immunitást biztosítva. A HERV expressziós termékek kórokozó-asszociált molekuláris mintázatként (PAMP) is működhetnek, kiváltva a sejtreceptorokat, amelyek felelősek a gazdaszervezet első védelmi vonaláért (8-10).
A HERV-k másik érdekessége, hogy némelyikük inszerciós polimorfizmust mutat, azaz az inszerciós események miatt eltérő számú kópia van jelen a genomban. Egy 20, különböző etnikai csoportba tartozó alanyon végzett vizsgálat 0-87% közötti inszerciós polimorfizmust mutatott ki az összes alanynál (11). Ez bizonyos, egyébként csendes gének aktiválásával betegségeket okozhat.
Bizonyos HERV-kről kimutatták, hogy összefüggésbe hozhatók az autoimmun betegségek, például a sclerosis multiplex kialakulásával (12). Normál élettani körülmények között a HERV expressziója szigorúan szabályozott, míg kóros állapotokban a külső/belső környezet változásai miatt hormonális változások és/vagy mikrobiális interakciók a HERV expressziójának szabályozási zavarát okozhatják, ami betegséghez vezethet.
A HERV-k fenti jellemzői arra utalnak, hogy nemcsak jelenlétük a emberi A genom elkerülhetetlen, de rendelkeznek azzal a képességgel, hogy szabályozzák az immunrendszer homeosztázisát akár aktiválásával, akár elnyomásával, ezáltal eltérő hatásokat váltanak ki (a jótékonytól a betegséget okozóig) a gazdákban.
A COVID-19 világjárványt a SARS-nCoV-2 retrovírus is okozza, amely az influenzafélék családjába tartozik, és valószínűsíthető, hogy az evolúció során a genomok ehhez a családhoz kapcsolódnak. vírusok integrálódott a emberi genomban, és most HERV-ként vannak jelen. Feltételezhető, hogy ezek a HERV-k különböző polimorfizmusokat mutathatnak, amint azt fentebb említettük, különböző etnikumú emberek között. Ezek a polimorfizmusok a HERV-k eltérő kópiaszámának és/vagy egy bizonyos idő alatt felhalmozódott mutációk (a genomszekvencia változásainak) jelenlétében vagy hiányában jelentkezhetnek. Az integrált HERV-k ezen változatossága magyarázatot adhat arra, hogy a különböző országokban a világjárvány által kiváltott eltérő mortalitási arányok és a COVID-19 betegség súlyossága milyen súlyos.
***
Referenciák:
1. Griffiths DJ 2001. Endogén retrovírusok a emberi genom szekvencia. Genome Biol. (2001); 2(6) Reviews 1017. DOI: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. Boeke, JD; Stoye, JP (1997). „Retrotranszpozonok, endogén retrovírusok és a retroelemek evolúciója”. In Coffin, JM; Hughes, SH; Varmus, HE (szerk.). Retrovírusok. Cold Spring Harbor Laboratory Press. PMID 21433351.
3. Vargiu L, et al. Osztályozása és jellemzése emberi endogén retrovírusok; gyakoriak a mozaikformák. Retrovirológia (2016); 13: 7. DOI: 10.1186 / s12977-015-0232-y
4. Classes_of_ERVs.jpg: Jern P, Sperber GO, Blomberg J (származékos munka: Fgrammen (beszélgetés)), 2010. Elérhető online: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg Hozzáférés dátuma: 07. május 2020
5. Szőke, JL; Lavillette, D; Cheynet, V; Bouton, O; Oriol, G; Chapel-Fernandes, S; Mandrandes, S; Mallet, F; Cosset, FL (7. április 2000.). „Egy burokglikoprotein a emberi endogén retrovírus A HERV-W a humán placentában expresszálódik, és egyesíti a D típusú emlős retrovírus receptort expresszáló sejteket. J. Virol. 74 (7): 3321–9. DOI: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A. és Aswad A. Evolution: Endogenous Vírusok Parancsikonok biztosítása az Antiviral Immunity területén. Aktuális biológia (2016). 26: R427-R429. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC és Feschotte C. A veleszületett immunitás szabályozási evolúciója endogén retrovírusok együttes alkalmazása révén. Tudomány (2016) 351. évf. 6277., 1083. szám, 1087-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. A gének (re)expressziójának kétélű fegyvere hipometilező ágensekkel: a vírusmimikritől a célzott immun-ellenőrzőpont-moduláció indító ágenseiként való kihasználásig. Cell Commun Signal (2017) 15:13. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. A veleszületett immunválasz aktiválása endogén úton retrovírusok. J Gen Virol. (2015) 96:1207–1218. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Correspondence S. A DNS metiláció gátlása interferon választ okoz rákban dsRNS-en keresztül, beleértve az endogén retrovírusokat is. Cell (2015) 162:974–986. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M és Nermin G. Humán endogén retrovírus-H beillesztési szűrés. Molecular Medicine Reports (2013). DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V, és Cynis H. Humán endogén retrovírusok és feltételezett szerepük az autoimmun betegségek, például a szklerózis multiplex kialakulásában. Front Microbiol. (2018); 9: 265. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
***
