Tương tác giữa virus và vật chủ

Tương tác virus vật chủ Tương tác virus vật chủ Bởi: Nguyễn Bá Tiếp Khả kháng virus phục hồi sau bệnh virus phụ thuộc vào phản ứng tương tác vật chủ virus Các yếu tố đề kháng với virus vật chủ bao gồm: - Kháng trực tiếp: Vật chủ tác động trực tiếp đến virus - Kháng gián tiếp: Vật chủ tác động đến trình sinh sản virus cách tác động hay tiêu diệt tế bào thể vật chủ bị nhiễm virus Chức kháng virus kháng không đặc hiệu (không bị nhiễm hay hạn chế xâm nhập virus) khả phòng vệ đặc hiệu hệ thống miễn dịch cua thể thực Cơ chế phòng vệ vật chủ phụ thuộc vào yếu tố loại virus, lượng virus xập nhập công, đường xâm nhập Một số khái niệm mối tương tác vật chủ virus Các hàng rào phòng vệ Các yếu tố tự nhiên (vốn có) đươc coi trận tuyến thể chống lại công virus bao gồm: - Da: Da coi rào cản khó vượt qua virus - Thiếu hụt thụ quan (cơ quan thụ cảm hay quan mẫn cảm virus: receptor): Muốn xâm nhập vào thể trước hết virus phải kết hợp với thụ quan đặc biệt tế bào vật chủ Mỗi loại virus có thụ quan đặc hiệu với Thụ quan virus HIV CD4 tế bào lympho T, virus cúm A Glycophorin nhiều loại tế bào khác Chính vật chủ virus phải mang thụ quan hay nhiều loại tế bào thể Nếu vật chủ không mang thụ quan với virus hay tế bào vật chủ thiếu số thánh phần cần thiết cho nhân lên virus có tính kháng tự 1/5 Tương tác virus vật chủ nhiên virus Ví dụ: chuột nhắt thụ quan virus bại liệt nên không bị nhiễm virus Tương tự, người có khả đề kháng (hay không mắc phải) nhiều bệnh virus động vật thực vật - Màng nhầy: Lớp màng nhầy bao phủ biểu mô nhiều quan thành ngăn cản xâm nhiễm virus vào thể Màng nhầy đơn hàng rào ngăn cản có tác tác dụng ngăn không cho virus kết hợp với thụ quan tế bào vật chủ không cho virus hội tìm thấy nơi cư trú Ví dụ, orthomoxovirus paramyxovirus nhiễm vào vật chủ cách kết hợp với thụ quan sialic acid (sialic acid receptor) Glycoprotein màng nhầy chứa sialic acid có khả cạnh tranh thụ quan với virus nên ngăn cản không cho virus kết hợp với tế bào chủ - Các lông nhung: Các lông nhung bề mặt biểu mô (đặc biệt lông nhung biểu mô đướng hô hấp) giúp thể hạn chế xâm nhiễm virus Nếu hệ thống lông nhung bị tổn thương loại thuốc hay nhiễm trùng, nhiễm virus diễn mạnh - Độ pH thấp dịch dày làm bất hoạt virus Tuy nhiên, loại virus đường ruột (enterovirus) không chịu ảnh hưởng dịch tiết dày có khả tồn nhân lên đường ruột vật chủ - Các yếu tố thể dịch tế bào (xem phần dưới) Các phản ứng thể - Sốt giúp thể ức chế nhân lên virus Một số virus giảm khả sản sinh virion nhiệt độ 37 độ - pH thấp ức chế virus nhân lên - Các yếu tố dịch thể cấu phần tế bào (xem phần sau) Các yếu tố dịch thể tế bào Yếu tố không đặc hiệu: Nhiều yếu tố miễn dịch không đặc hiệu có khả giúp thể kháng lại virus Một số yếu tố "có sẵn" số yếu tố so xâm nhiễm virus tạo Interferon (IFN): IFN Issacs Lindemann phát cách 40 quan sát thấy dịch ly tâm từ tế bào nhiễm virus chứa loại protein có khả ức chế xâm nhập 2/5 Tương tác virus vật chủ virus vào tế bào khác Protein không tác dụng trực tiếp đến virus mà tác động đến tế bào khác vật chủ giúp chúng có khả kháng virus IFN phương thức kháng lại virus sớm sản sinh sau virus xâm nhập xuất trưc tất chức phòng vệ khác thể kháng thể, tế bào T Thời gian sản sinh IFN phu thuộc vào lượng virus xâm nhập - Phân loại đặc điểm IFN Có ba loại IFN IFN-alpha, IFN-beta IFN-gamma IFN-alpha IFN-beta gọi IFN loại I IFN-gamma gọi IFN loại II Có khoảng 20 phân loại IFN- alpha IFN-beta IFN-gamma có loại Các IFN có đặc điểm khác tính bền vững độ pH khác nhau, hoạt tính có diện SDS Hiện IFN xác định phân biệt kháng thể đặc hiệu chúng - Những yếu tố tác động IFN: Tế bào bình thường không chứa không tiết IFN gene mã hóa cho chúng không mã dịch mã Quá trình dịch mã tổng hợp IFN protein sảy sau tế bào tiếp xúc với yếu tố kích thích tương ứng Các yếu tố kích thích tổng hợp IFN-alpha beta gồm có nhiễm virus, RNA mạch kép (như poly inosinic acid, LPS thành phần từ số loại vi khuẩn Trong số loại virus, RNA virus có tác dụng kích thích sản xuất IFN mạnh DNA virus (trừ poxvirus) Các yếu tố kích thích tổng hợp IFN-gamma gồm mitogen antigen (ví dụ yếu tố kích thích lympho bào) - Các kiện sảy trình kích thích tổng hợp IFN: Các gene IFN không biểu tế bào nguyên vẹn protein ức chế tế bào trạng thái kết hợp vùng khởi phía đầu 5' (upstream) gene mã hóa IFN ức chế trình mã Thêm vào đó, trình mã gene cần có diện protein hoạt hóa (activator proteins) (các activator protein kết hợp với vùng khởi để bắt đầu trình mã) Các yếu tố kích thích tônge hợp IFN phát huy tác dụng cách: + Làm ngừng tổng hợp protein ức chế mã + Làm tăng tổng hợp protein hoạt hóa từ kích thích mã gene IFN cho đời RNA thông tin (mRNA) IFN protein IFN kết hơp với thụ quan (các receptor) tế bào lân cận làm cho tế bào chuyển thành trạng thái kháng lại virus Sau yếu tố kích thích đi, gene bị bất hoạt trở lại 3/5 Tương tác virus vật chủ - Khi có kích thích IFN: Sự kết hợp IFN - receptor dẫn đến trình mã dịch mã nhóm gene tônge hợp protein kháng virus Tế bào có khả kháng virus đến protein không tác dụng (quá trình thường kéo dài đến vài ngày) Trạng thái kháng virus tê bào xử lý với IFN kết trình tổng hợp hai enzyme từ trình ức chế tổng hợp protein Một protein ảnh hưởng gián tiếp đến trình tổng hợp protein cách làm đứt đoạn mRNA virus protein phát huy ảnh hưởng trực tiếp cách ức chế trình kếo dài chuỗi amino acid Một enzyme có tên gọi 2'5' Oligo A synthetase có tác dụng biến đổi ATP thành polymer (2'5' Oligo A) chứa liên kết 2'-5' phophodiester RNA mạch kép cần thiết cho hoạt động enzyme 2'5' Oligo A hoạt ghóa RNAse L để RNAse "bẻ gãy" mRNA virus Protein thứ hai enzyme có tác dụng phosphoryl hóa (protein kinase) tự động phosphoryl hóa hoạt hóa để phát huy tác dụng phosphoryl hóa yếu tố nối dài elF-e (elongation factor elF-2) làm bất hoạt yếu tố Với tác động hai enzyme này, trình tồng hợp protein bị ức chế tế bào nhiễm virus bị tiêu diệt protein không tổng, đồng thời trình nhiễm virus dừng lại Các tế bào không bị nhiễm virus không bị ảnh hưởng IFN hai enzyme không tổng hợp Một số loại virus có khả kháng lại tác dụng IFN adenovirus (vì chúng sản xuất RNA chống lại tác dụng protein kinase RNA mạch kép từ làm giảm tác dụng kháng virus IFN) - Những tác dụng khác củ IFN: IFN không kích thích sản sinh protein kháng virus mà có ảnh hưởng khác đến tế bào IFN có khả kích thích trình hình thành đáp ứng miễn dịch thông qua tác động chúng đến phân tử MHC (Class I Class II) IFN-alpha, beta gamma làm tăng tác động phân tử MHC thuộc Class I tất tế bào, làm tăng cường khả nhận biết tế bào Tc (Tc có khả tiêu diệt tế bào nhiễm virus) IFN-gamma làm tăng cường tác dụng Class II MHC tế bào trình diện kháng nguyên dẫn đến tăng khả trình diện kháng nguyên virus với tế bào trợ gíp CD4+T Hơn nữa, IFN-gamma hoạt hóa tế bào NK (NK cells) - tế bào có khả tiêu diệt tế bào nhiễm virus IFN hoạt hóa tính kháng virus đại thực bào IFN hạn chế phân chia tế bào sử dụng điều trị số khối u cá tính 4/5 Tương tác virus vật chủ - Ứng dụng lâm sàng IFN: IFN sử dụng điều trị bệnh virus số bệnh khác: Điều trị bệnh virus: IFN-alpha beta: Điều trị viêm gan B, viêm gan C, herpes zoster, papilloma virus, rhino virus, warts, lepromatous leprosy, leshmaniasis IFN-gamma: toxoplasmosis, chronic granulomatous diease (CGD) Điều trị ung thư: Hairly cell leukemia, chronic myelocytis leukemia, T cell lymphoma, kaposi's sarcoma, endocrine pancreatic neopplasma, non-Hopgkin's lymphomas Tuy vậy, ảnh hưởng phụ IFN làm hạn chế khả ứng dụng chúng điều trị 5/5 ... nhập 2/5 Tương tác virus vật chủ virus vào tế bào khác Protein không tác dụng trực tiếp đến virus mà tác động đến tế bào khác vật chủ giúp chúng có khả kháng virus IFN phương thức kháng lại virus. . .Tương tác virus vật chủ nhiên virus Ví dụ: chuột nhắt thụ quan virus bại liệt nên không bị nhiễm virus Tương tự, người có khả đề kháng (hay không mắc phải) nhiều bệnh virus động vật thực vật. .. nhiễm virus vào thể Màng nhầy đơn hàng rào ngăn cản có tác tác dụng ngăn không cho virus kết hợp với thụ quan tế bào vật chủ không cho virus hội tìm thấy nơi cư trú Ví dụ, orthomoxovirus paramyxovirus