Opgave om virale infektioner
Opgave om virale infektioner!
Vedvarende immunresponser på virale infektioner:
IFNa og IFNβ produceret af virusinficerede celler og NK-celler spiller vigtige ikke-specifikke beskyttelsesroller mod virusinfektioner.
jeg. Virus indtræder i værtscellen og multiplicerer i værtscellen. Dobbeltstrenget RNA (ds-RNA) produceret under viral replikation inducerer de virusinficerede celler til fremstilling af IFNa og IFNβ. IFNa og IFNP produceret af virusinficeret celle binder til IFNa og IFNβ-receptorer på de nærliggende værtscellemembraner og inducerer en resistensstatus over for viral replikation i nabocellerne.
IFNa og IFNβ binder med deres respektive receptorer på naboceller og inducerer produktion af to molekyler (2'-5'-oligo-adenylatsyntetase og dsRNA-afhængig proteinkinase) af cellerne. Disse to molekyler blokerer viral replikation i cellerne.
2'-5'-oligo-adenylatsyntetase aktiverer en ribonuklease, der nedbryder viralt mRNA.
dsRNA-afhængig proteinkinase inaktiverer proteinsyntese, hvilket resulterer i blokaden af viral syntese.
ii. IFNa og IFNβ produceret af virusinficerede celler som reaktion på virusinfektion aktiverer også NK-celler. Følgelig bliver NK-cellen mere effektiv til at dræbe virusinficerede celler. Desuden forbedrer IL-12 produceret under tidlig viral infektion også NK-celleaktiviteten.
Humoral Responses Against Viruses:
Virus er intracellulære mikrober, fordi de lever og formidler sig inde i værtscellerne. Antistoffer går ikke ind i en levende celle, og derfor kan antistoffer ikke angribe vira, så længe vira er inde i cellerne. Derfor er antistoffer ikke meget effektive til at fjerne virus fra værten. Når vira kommer ud af værtscellerne, kan antistofferne imidlertid binde til vira og forårsage deres ødelæggelse ved hjælp af komplement-medieret lysis af virus og ved at forøge virusoptagelsen af fagocytter.
1. Fra tidspunktet for indtræden af virus til vært til tidspunktet for deres indtræden i en værtscelle forbliver virusserne i ekstracellulære vævsrum.
2. Fra tidspunktet for frigivelse af virus fra en inficeret celle til tidspunktet for tilførsel af virus til en anden værtscelle er virusserne i de ekstracellulære vævsrum. I disse korte perioder, når virusserne forbliver uden for værtscellerne, kan antistoffer binde til virusserne og føre til viruseliminering. Antistoffer er effektive i den akutte fase af virale infektioner, når der er et stort antal vira i kredsløbet (en tilstand, der kaldes viremi). Men når virusinfektionen er etableret inde i værtscellerne, har antistofferne kun en begrænset rolle i eliminering af vira.
Mekanismer gennem hvilke antistoffer eliminerer virus / forstyrrer viral infektion.
jeg. Antistoffer binder til ekstracellulære virale partikler og initierer aktiveringen af klassisk komplementvej og fører til viral lys ved at skabe porer i virale frakker. IgG- og IgM-klasser af antistoffer mod virale kappeproteiner forårsager komplement-medieret lysis af virus.
ii. Antistoffer kan binde til virale epitoper, som er ansvarlige for binding af virus til værtscellerne; og derfor forhindres viral binding og viral adgang til værtscellen.
iii. Binding af antistoffer mod vira forårsager agglutination af virale partikler. En sådan agglutination af viruspartikler kan forhindre fastgørelse og indføring af vira i værtscellen.
iv. Antistoffer og C3b bundet til vira kan virke som opsoniner og føre til fagocytose af virus.
v. Sekretær IgA mod en virus i slimhinde sekretioner kan binde til specifikke vira i tarmlumenet og blokere den virale binding til slimhindeceller; og derfor forhindres vira i at komme ind i værtsceller. Sekretær IgA induceret efter oral poliovaccine blokerer effektivt bindingen af poliovirus til intestinal slimhindebetændelse.
Cellmedierede immunresponser mod vira:
Cellmedierede immunresponser (CMI) er meget effektive mod virus. I de fleste virusinfektioner induceres virusspecifikke cytotoksiske T-lymfocytter (CTL'er) inden for 3-4 dage efter virusinfektion. Både hjælper-T-celler og cytotoksiske T-celler er nødvendige for at montere et effektivt CMI-respons og bekæmpe virusinfektioner.
jeg. Aktiverede TH1 - celler producerer mange cytokiner, blandt hvilke IFNγ og IL-2 spiller vigtige roller mod vira.
en. IFNγ virker på den virusinficerede celle og inducerer en antiviral tilstand inde i cellerne, hvilket fører til forebyggelse af virussyntese i cellerne som diskuteret tidligere.
b. IL-2 hjælper aktiveringen af virale antigenspecifikke cytotoksiske T-lymfocytter (CTL'er). Aktiverede virusspecifikke CTL'er lyser de virusinficerede celler, hvilket fører til viruseliminering.
c. IFNy og IL-2 forøger NK-celleaktiviteten mod virusinficerede celler. NK-celler antages at spille uspecifik rolle mod vira i den tidlige fase af virusinfektion, når virusspecifikke immunresponser (såsom virusspecifikke antistoffer og CTL'er) ikke er udviklet.
Flugtmekanismer af vira:
Nogle af de virale produkter er i stand til at forstyrre eller forhindre værts immunforsvar mod dem.
jeg. Som forklaret tidligere inducerer IFNa og IFNβ (produceret af virusinficeret celle) fremstillingen af ds-RNA-afhængig proteinkinase i værtscellerne; og ds-RNA-afhængig proteinkinase interfererer med virusproteinsyntese og viral replikation. Men Hepatitis B-virus overvinder denne anti-virale værtsmekanisme ved at blokere eller hæmme virkningen af dsRNA-afhængig proteinkinase.
ii. Normalt præsenterer virusinficeret celle MHC klasse I-virus antigenkomplekset på dens overflade; og virale antigenspecifikke CTL'er genkender MHC klasse I-virusantigenskomplekset på cellemembranen af virusinficeret celle og ødelægger den virusinficerede celle. Derfor er MHC klasse I-viral antigenkomplekspræsentation afgørende for genkendelse af virusinficerede celler med CTL'er. Hvis virussen kan forstyrre eller forhindre præsentationen af MHC klasse I-virusantigenkomplekset til CTL, genkendes den virusinficerede celle ikke af CTL, og dermed kommer viruset ud af CTL-angrebet.
Herpes simplex virus -1 og herpes simplex virus-2 udtrykker et protein kaldet ICP47. ICP47 hæmmer transportmolekylet (TAP), der er nødvendigt til viral antigenbehandling. Følgelig er de virale antigener ikke præsenteret sammen med MHC klasse I molekyler på celleoverfladen, og virussen undslipper fra CTLs angrebet.
CMV og adenovirus fremstiller visse proteiner, som interfererer med ekspressionen af MHC klasse I molekyler ekspression på værtscelleoverfladen
iii. Nogle vira er i stand til at undvige antistoffet og komplementmidlet viruslys eller opsonisering.
Vaccinia virus koder for et protein, der binder til C4b, hvilket resulterer i blokade af aktivering af klassisk komplementbane.
Herpes simplex-virus har et glycoprotein, der binder til C3b, hvilket resulterer i hæmning af både klassiske og alternative komplementbaneaktiveringer.
iv. Nogle vira kan ændre deres antigener på deres overflade, og denne mekanisme hjælper dem med at undgå de immunresponser, der er induceret mod dem. (Forestil dig at en virus har et antigen 'A' på dens overflade. Ved viral indtræden i værten induceres antistoffer og CTL'er mod antigen 'A', og de angriber virussen.
Nu stopper virussen produktionen af antigen 'A' og begynder at producere et andet antigen 'B'. Følgelig bliver antistofferne og CTL'erne, der induceres mod antigen 'A', ubrugelige. Værten begynder derefter at producere antistoffer og CTL'er mod antigen 'B'. Igen skifter virussen over til et nyt antigen 'C. Det ultimative resultat er, at på trods af udviklingen af effektive immunresponser fra værten, undgår virusen fra immunresponserne fremkaldt imod det.)
Influenzavirus er kendt for sin evne til at producere nye antigener på grund af "fortsat antigenvariation". Derfor vises nye influenzastammer og forårsager epidemier. De immunresponser, der er induceret, og vaccinerne udviklet mod en tidligere influenzastamme, er ikke til nytte for den nye nye Influenzastamme.
På lignende måde er antigenvariationen, der forekommer i Rhinovirus (de almindelige forkølelsesmidler) ansvarlig for manglende evne til at producere en effektiv vaccine mod forkølelse forårsaget af Rhinovirus.
En anden vigtig virus, hvor antigenvariation udgør problemer er HIV. Det foreslås at HIV akkumulerer mutationer med en hastighed 65 gange hurtigere end influenzavirus.
v. Normalt producerer virusinficerede celler IFNa og IFNβ. IFNa og IFNP diffunderer til de nærliggende celler og aktiverer dem. De aktiverede naboceller forstyrrer igen den virale infektion. EBV og adenovirus producerer et protein kaldet DPI. DPI produceret af EBV og adenovirus interfererer med virkningen af IFNa og IFNβ.
vi. Epstein Barr-virus (EBV) fremstiller et protein kaldet BCRFl. BCRFl har en strukturel lighed med human IL-10, og derfor kaldes BCRFl som IL-10 homolog. BSRFl interagerer med IL-10-receptorer på TH1-celler og undertrykker TH1-cellereaktionerne, hvilket resulterer i forebyggelse af sekretion af IFNγ og IL-2. På grund af fraværet af IFNy og IL-2 induceres cytotoksiske T-celler mod EBV inficerede celler, og de EBV-inficerede celler ødelægges derfor ikke af CTL'erne (og EBV undgår at blive elimineret).
vii. Humant immundefektvirus ødelægger CD4 + T-cellerne. Følgelig er patienten ikke i stand til at kæmpe mod mange mikrober, og patienten undergraver infektionerne.
Et antal virus (såsom EB-virus, cytomegalovirus) menes at forårsage en generaliseret immunosuppression i værten. Den nøjagtige mekanisme bag generel immunosuppression under visse virusinfektioner er ikke kendt. Den generaliserede immunosuppression kan skyldes direkte infektion af lymfocytter og makrofager og deres følgevirkninger.
Virus og apoptose:
Nogle vira manipulerer den apoptiske mekanisme til deres fordel og sikrer deres overlevelse ved at forhindre den apoptiske død af cellen, hvori de lever.
jeg. Nogle poxvirus og herpesvirusser koder for caspase-inhibitorproteiner, som forhindrer virusinficerede cellers apoptiske død.
ii. To humane papillomavira (HPV) er impliceret i at forårsage livmoderhalskræft. Et af humane papillomavirus producerer et protein kaldet E6, der binder og inaktiverer apoptospromotoren p53.
iii. Epstein Barr virus (EBV) producerer et protein, der ligner Bcl2. EBV inducerer også værtscellen til at øge sin egen produktion af Bcl2. Øget niveau af Bcl2 forhindrer den apoptiske død af den EBV-inficerede celle. Følgelig fortsætter den EBV-inficerede celle til at leve.
