Od dawna wiadomo, iż po pierwotnej infekcji wirusy z rodziny Herpes nie są kompletnie eliminowane z organizmu, a jedynie pozostają w stanie uśpienia w ludzkich zwojach nerwowych. W następstwie, w odpowiedzi na różne bodźce stresowe dla organizmu może dochodzić do ponownego namnażania wirusa i reaktywacji infekcji, najbardziej znanych jako opryszczka zwykła. Badacze odkryli ostatnio jak ważny jest związek między odpowiedzią na stres komórkowy, regulacją cyklu komórkowego i reaktywacją wirusa.


Poprzez włączenie swojego genomu DNA w jądrze komórkowym zakażonych komórek, wirusy opryszczki zaadaptowały się do infekowania ludzi przez całe życie. Nie określono dokładnie jakie warunki stresowe przyczyniają się do ich reaktywacji i wznowienia namnażania wirusa, co prowadzi ostatecznie do śmierci komórki przez lizę.


Grupa badawcza z Uniwersytetu w Helsinkach opisała mechanizm, w którym stresowe warunki sprzyjają lizie komórek i zapewniają efektywne wytwarzanie wirusów potomnych w zakażeniach onkogennymi ludzkimi wirusami opryszczki, takimi jak wirus mięsaka Kaposiego (KSHV, inaczej HHV 8). KSHV jest czynnikiem etiologicznym mięsaka Kaposiego i pierwotnego chłoniaka wysiękowego (PEL), agresywnej postaci chłoniaka z przewidywanym czasem przeżycia krótszym niż sześć miesięcy od diagnozy. W badaniu połączono najbardziej zaawansowane technologie mikroskopowe i techniki manipulacji genetycznych. Okazało się, że wiele substancji chemicznych prowadzi do aktywacji zestawu komórkowych "czujników stresu" - białek takich jak p53 i p21, które pod wpływem urazów i stresu egzogennego próbują ratować komórkę poprzez spowolnienie proliferacji komórek. Niestety, takie warunki środowiska sprzyjają również produkcji wirusowych genów litycznych, które w kilka godzin po reaktywacji prowadzą do masywnego uszkodzenia komórkowego DNA i hamują podział cyklu komórkowego w fazie G2. W tym stanie komórki są utrzymywane przy życiu przez białka wirusowe, a wszystkie składniki odżywcze i zasoby komórkowe są wykorzystywane do produkcji tysięcy nowych wirionów.


Białko p21 odgrywa krytyczną rolę w utrzymywaniu komórek w fazie G2. Badania pokazują, jak usunięcie tego białka przez manipulację genetyczną przywraca prawidłowy podział komórkowy w komórkach poddanych litycznej replikacji. Co ważne, przywrócenie progresji cyklu komórkowego zbiega się ze zmniejszeniem ekspresji litycznych genów wirusa co sugeruje, że efektywność replikacji KSHV i tym samym lizy komórki zależy od zahamowania podziału komórek przez „czujniki stresu”.


Odkrycie to pokazuje istotny związek pomiędzy odpowiedzią na stres komórki, regulacją cyklu komórkowego i reaktywacją wirusa. Mutacje w genie p53 są rzadko spotykane w nowotworach związanych z KSHV, co tłumaczy czemu wirus ewoluował tak, by utrzymać aktywne białko p53.


Zrozumienie z molekularnego punktu widzenia jak stres komórki wpływa na reaktywację wirusa opryszczki być może doprowadzi do rozwoju nowych form terapii chorób wirusowych, na przykład w leczeniu pierwotnego chłoniaka wysiękowego (wywołanego przez onkogenne wirusy opryszczki), dla którego obecnie nie ma lekarstwa.


Więcej na: sciencedaily.com