Новый взгляд на иммунопатогенез инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Благодаря достижениям биотехнологии и генетики были установлены многочисленные особенности репродукции вируса иммунодефицита человека и его иммунопатогенеза. Генетические исследования поставили под сомнение Африканское происхождение вируса. Так, количество лиц с мутационными изменениями в аллеле CCR5∆32, обеспечивающими генетическую защиту от вируса иммунодефицита человека, убывает с севера на юг. Охарактеризована вероятность адаптации вируса человекообразных обезьян в человеческой популяции. Открыты новые биологические эффекты и их влияние на иммунопатогенез инфекции хорошо известных генов вируса иммунодефицита человека Gag (структурные белки), Pol (ферменты) и Env (гликопротеины оболочки), кодируемых ими белков, а также ряда дополнительных белков. Так, основная задача гена Tat — стимулирование процессов транскрипции провирусной дезоксирибонуклеиновой кислоты и транспорт рибонуклеиновой кислоты из ядра в цитоплазму клетки. Rev способствует синтезу вирусных структурных белков и ферментов, обеспечивает доступность полноразмерной геномной рибонуклеиновой кислоты для включения в репродуцированное вирусное потомство. Вирусы с отсутствием гена vif примерно в 1000 раз менее вирулентны по сравнению с дикими штаммами. Фактор APOBEC3G ингибирует размножение лентивирусов у приматов, но у человека ему свойственен полиморфизм биологических эффектов. Вирусный белок R влияет на скорость размножения вируса в Т-лимфоцитах, способствует их разрушению. Он же способствует протеасомальной деградации и изменению белков. Мишенями Vpr могут быть структурно-специфическая субъединица эндонуклеазы SLX4, урацил-дезоксинуклеокислотная гликозилаза 2, геликазоподобный транскрипционный фактор. Vpu — мощный ингибитор тетерина вирусами иммунодефицита 1-го типа группы М, а у вирусов группы N он проявляет низкую активность. Белки Vpu, Nef, Env большинства лентивирусов отличаются более высокой тропностью к рецептору CD4 по сравнению с тетерином, белками-инкорпораторами серина. Эти белки включаются в вирусные частицы и снижают их инфекционность, ингибируя слияние с клетками-мишенями. Белок, содержащий трехсторонний мотив 5α, белок миксовирусной активности 2/В составляют древнюю систему защиты от ретровирусов и чрезвычайно вариабельны по эффективности нарушать репродукцию вирусов.

Об авторах

Александр Витальевич Москалев

Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexmav195223@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3403-3850
SPIN-код: 8227-2647
Scopus Author ID: 58223117100

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Борис Юриевич Гумилевский

Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова

Email: gumbu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8755-2219
SPIN-код: 3428-7704
Scopus Author ID: 6602391269
ResearcherId: J-1841-2017

доктор медицинских наук, профессор

 

 

Россия, Санкт-Петербург

Василий Яковлевич Апчел

Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова; Российский государственный педагогический университет имени А. И. Герцена

Email: apchelvya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7658-4856
SPIN-код: 4978-0785
Scopus Author ID: 6507529350
ResearcherId: Е-8190-2019

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Василий Николаевич Цыган

Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова

Email: vn-t@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1199-0911
SPIN-код: 7215-6206
Scopus Author ID: 6603136317

доктор медицинских наук, профессор

 

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Nash A., Dalziel R., Fitzgerald J. Mims’ Pathogenesis of Infectious Disease, 6th ed. 2015. Academic Press, San Diego, CA. 348 p.
  2. Сергиев В.П. Гипотеза формирования невосприимчивости человека к вирусу иммунодефицита // Гигиена и санитария. 2010. № 5. С. 12–16.
  3. Katze M.G., Korth M.J., Law G.L., et al. Viral Pathogenesis: From Basics to Systems Biology. 2016. Academic Press, San Diego, CA. 422 p.
  4. Hayward A. Origin of the retroviruses: when, where, and how? // Curr Opin Virol. 2017. Vol. 25. P. 23–27. doi: 10.1016/j.coviro.2017.06.006
  5. Sengupta S., Siliciano R.F. Targeting the latent reservoir for HIV-1 // Immunity. 2018. Vol. 48. P. 872–895. DOI: 0.1016/j.immuni.2018.04.030
  6. Burrell C., Howard C., Murphy F. Fenner and White’s Medical Virology, 5th ed. 2016. Academic Press, San Diego, CA. 454 p.
  7. Tubita A., Lombardi Z. Beyond Kinase Activity: ERK5 Nucleo-cytoplasmic shuttling as a novel target for anticancer therapy // Int J Mol Sci. 2020. No. 21. P. 1–17. doi: 10.3390/ijms21030938
  8. Freed E.O. HIV-1 assembly, release and maturation // Nat Rev Microbio. 2015. Vol. 13. P. 484–496. doi: 10.1038/nrmicro3490
  9. Maillard P.V., van der Veen A.G., Poirier E.Z., et al. Slicing and dicing viruses: antiviral RNA interference in mammals // EMBO J. 2019. Vol. 38, No. 8. P. e100941. doi: 10.15252/embj.2018100941
  10. Domingo E., Perales C. Quasispecies and virus // Eur Biophys J. 2018. Vol. 4, No. 47. P. 443–457. doi: 10.1007/s00249-018-1282-6
  11. Guo Y.J., Pan W.W., Liu S.B. ERK/MAPK signaling pathway and tumorigenesis // Experimental and therapeutic medicine. 2020. Vol. 19, No. 3. P. 1997–2007. DOI: 10.3892 / etm.2020.8454
  12. Ashraf N.M., Krishnagopal A., Hussain A., et al. Engineering of serine protease for improved thermo stability and catalytic activity using rational design // Int J Biol Macromol. 2019. Vol. 126. P. 229–237. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018
  13. Parrish N.F., Tomonaga K. Endogenized viral sequences in mammals // Curr Opin Microbiol. 2016. Vol. 31. P. 176–183. doi: 10.1016/j.mib.2016.03.002
  14. Garcia-Sastre A. Ten strategies of interferon evasion by viruses // Cell Host Microbe. 2017. Vol. 22. P. 176–184. doi: 10.1016/j.it.2014.05.004
  15. Katzourakis A., Gifford R.J. Endogenous viral elements in animal genomes // PLoS Genet. 2010. Vol. 11, No. 6. Р. e1001191. doi: 10.1371/journal.pgen.1001191
  16. Пашков Е.А., Файдулаев Е.Б., Корчевая Е.Р., и др. Нокдаун клеточных генов FLTA4, Nup98 и Nup205 как супрессор вирусной активности гриппа A/WSN/33(H1N1) в культуре клеток А549 // Тонкие химические технологии. 2021. Т. 16, № 6. С. 476–489. doi: 10.32362/2410-6593-2021-16-6-476-489
  17. Enard D., Cai L., Gwennap C., Petrov D.A. Viruses are a dominant driver of protein adaptation in mammals // Elife. 2016. № 5. Р. e12469. doi: 10.7554/eLife.12469
  18. Krupovic M., Koonin E.V. Multiple origins of viral capsid proteins from cellular ancestors // Proc Natl Acad Sci USA. 2017. Vol. 12. No. 114. Р. e2401–e2410. doi: 10.1073/pnas.1621061114
  19. Чикаев А.Н. Пептиды-имитаторы ВИЧ-1, узнаваемых нейтрализующими антителами широкого спектра действия: дис. … канд. биол. наук. Кольцово, 2015. 118 с.
  20. Ключникова А.А. Перекодирование белков в центральной нервной системе модельных организмов и человека вследствие редактирования матричной РНК аденозидезаминазами: автореф. дис. … канд. биол. наук. Москва, 2021. 24 с.
  21. Головин Е.В., Мустафин Е.Г., Мартынова Е.В. и др. Безопасная модель ВИЧ-инфекции для оценки антиретровирусной активности лекарственных препаратов // Клиническая медицина. 2012. № 1. С. 55–60.
  22. Гладкова Д.В., Ветчинова А.С., Богословская Е.В., и др. Подавление экспрессии гена CCR5-рецептора человека с помощью искусственных микроРНК // Молекулярная биология. 2013. Т. 47, № 3. С. 475–485. doi: 10.7868/S002689841303004X
  23. Степанова В.В., Гельфанд М.С. Редактирование РНК. Классические примеры и перспективы новых технологий // Молекулярная биология. 2014. Т. 48, № 1. С. 15–21. doi: 10.7868/S0026898414010157
  24. Взоров А.Н., Компанс Р.В. Вакцины против ВИЧ на основе вирусоподобных частиц и влияние модификаций в белке Env на их антигенные свойства // Молекулярная биология. 2016. Т. 50, № 3. С. 406–415. doi: 10.7868/S0026898416030113
  25. Петричук С.В., Радыгина Т.В., Купцова Д.Г., и др. Оценка эффективности анти-TNF терапии у детей с иммунозависимыми заболеваниями по активности NF-kB в популяциях лимфоцитов // Российский иммунологический журнал. 2022. Т. 25, № 4. С. 491–498. doi: 10.46235/1028-7221-1191-EOA
  26. Wang B., Li X., Liu L., Wang M. β-Catenin: oncogenic role and therapeutic target in cervical cancer // Biol Res. 2020. Vol. 53, No. 33. P. 1–11. DOI: 10.1186 s40659-020-00301-7
  27. Stecca B., Rovida E. Impact of ERK5 on the Hallmarks of Cancer // Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20, No. 6. P. 1–22. doi: 10.3390/ijms20061426
  28. Yang L., Shi P., Zhao G., et al. Targeting cancer stem cell pathways for cancer therapy // Signal Transduction and Targeted Therapy. 2020. Vol. 5, No. 8. P. 1–35. doi: 10.1038/s41392-020-0110-5
  29. Xu X., Zhang M., Jiang S. Wnt signaling in breast cancer: biological mechanisms, challenges and opportunities // Molecular Cancer. 2020. Vol. 19, No. 165. P. 1–35. doi: 10.1186/s12943-020-01276-5
  30. Luoa L.Y., Hahnb W.C. Oncogenic Signaling Adaptor Proteins // J. Genet Genomics. 2015. Vol. 42, No. 10. P. 521–529. doi: 10.1016/j.jgg.2015.09.001
  31. Diner B.A., Lum K.K., Javitt A., et al. Interactions of the Antiviral Factor Interferon Gamma-Inducible Protein 16. NIFI16 Mediate Immune Signaling and Herpes Simplex Virus-1 Immunosuppression // Mol Cell Proteomics. 2015. Vol. 14, No. 9. P. 2341–2356. doi: 10.1074/mcp.M114.047068
  32. Калинина А.А. Гемопоэтические, иммуномодулирующие и противоопухолевые свойства рекомбинантного циклофилина А человека: дис. … канд. биол. наук. Москва, 2019. 194 с.
  33. Беляков Н.А., Медведев С.В., Трофимова Т.К., и др. Механизмы поражения головного мозга при ВИЧ-инфекции // Вестник РАМН. 2012. № 9. С. 4–12.
  34. Шеломов А.С. Клиническая, иммунологическая, вирусологическая характеристика поражений центральной нервной системы при ВИЧ-инфекции: дис. … канд. мед. наук. Санкт-Петербург, 2018. 135 с.
  35. Reizis B. Plasmacytoid Dendritic Cells: Development, Regulation, and Function // Immunity. 2019. Vol. 50, No. 1. P. 37–50. doi: 10.1016/j.immuni.2018.12.027
  36. Hemann E.A., Green R., Turnbull J.B., et al. Interferon-λ modulates dendritic cells to facilitate T cell immunity ion with influenza A virus // Nat Immunol. 2019. Vol. 20. P. 1035–1045. doi: 10.1038/s41590-019-0408-z
  37. Азовцева О.В. Коинфекция: ВИЧ-инфекция, туберкулез, хронический вирусный гепатит: дис. … д-ра мед. наук. Санкт-Петербург, 2021. 197 с.
  38. Джаруллаева А.Ш. Роль сочетанной стимуляции TOLL и NOD-подобных рецепторов врожденного иммунитета в формировании реакций адаптивного иммунного ответа: дис. … канд. биол. наук. Москва, 2022. 171 с.
  39. Griffin D.E. The Immune Response in Measles: Virus Control, Clearance and Protective Immunity // Viruses. 2016. Vol. 10, No. 8. P. 282–291. doi: 10.3390/v8100282
  40. Kwong P.D., Mascola J.R., Nabel G.J. Broadly neutralizing antibodies and the search for an HIV-1 vaccine: the end of the beginning // Nat Rev Immunol. 2013. Vol. 13. P. 693–701. doi: 10.1038/nri3516
  41. van Gent M., Braem S.G., de Jong A., et al. Epstein-Barr virus large tegument protein BPLF1 contributes to innate immune evasion through interference with toll-like receptor signaling // PLoS Pathog. 2014. Vol. 10, No. 2. P. e1003960. doi: 10.1371/journal.ppat.1003960
  42. Behzadi P., García-Perdomo H.A., Karpiński T.M. Toll-Like Receptors: General Molecular and Structural Biology // Journal of Immunology Research. 2021. Vol. 2021. Р. 9914854. doi: 10.1155/2021/9914854

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Эволюция лентивирусов у приматов (по Дж. Флинту, В. Раканьелло, Г. Ралла и др. Принципы вирусологии. 5-е изд. Т. II. 2020): а — зоонозная передача лентивирусов приматов от низших приматов к высшим; b — филогенетическое дерево, показывающее предполагаемые эволюционные отношения между лентивирусами приматов. Вирусы человека обозначены красным цветом. Подвиды шимпанзе; gsn — большая пятнистоносая обезьяна; mus — усатая обезьяна; mon — Мона обезьяна; rcm — мангабей; cpz — шимпанзе; gor – горилла; mnd — мандрил обезьяна; agm — африканская зеленая мартышка; mac — макака; lhoest — обезьяна Л,Хоэста (горная обезьяна); sun – солнечнохвостая обезьяна; syk — обезьяна Сайкса; col — обезьяна колобус

Скачать (306KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Белки Tat и Rev в репродуктивном цикле ВИЧ-1 (по Дж. Флинту, В. Раканьелло, Г. Ралла и др. Принципы вирусологии. 5-е изд. Т. II. 2020)

Скачать (756KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Адаптерные функции вспомогательных белков ВИЧ-1 (по Дж. Флинту, В. Раканьелло, Г. Ралла и др. Принципы вирусологии. 5-е изд. Т. II. 2020): основные мишени ВИЧ-1 (красный цвет); вспомогательные белки ВИЧ-1 (зеленый). Показано их расположение в инфицированной клетке и основные этапы репродуктивного цикла ВИЧ-1. Лентивирусные вспомогательные белки блокируют рестрикционные белки хозяина, в организме которого вирус размножается, но не их аналоги, даже родственных видов. Это было продемонстрировано при разработке животных моделей для ВИЧ-1

Скачать (869KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Механизм активации APOBEC3 и деградация Vif (по Дж. Флинту, В. Раканьелло, Г. Ралла и др. Принципы вирусологии. 5-е изд. Т. II. 2020)

Скачать (914KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах