На примере пяти вирусов, которые вызывают совер­шенно разные заболевания человека, проиллюстрированы воз­можности анализа молекулярных изменений для понимания не­которых аспектов патогенеза вирусных инфекций. Парвовирусы (Parvovirus) являются одними из известных мель­чайших вирионов, которые кодируют настолько мало генетической информации, что это приводит к высокой их зависимости от функ­ций клетки хозяина. Особенностью парвовируса В19 является свойство реплицироваться только в одном типе высокодифференцированных клеток, а именно в предшественниках эритроцитов. Следствием тропизма парвовируса к клеткам-предшественникам эритро­цитов является гибель этих клеток, что объясняет клинические сим­птомы, возникающие при этом заболевании. В частности, острая парвовирусная В19 инфекция вызывает временный апластический криз у пациентов с хроническим гемолитическим синдромом, та­ким же, как это наблюдается при серповидно-клеточной анемии.

В экспериментах по трансфекции (введение в клетку чуже­родной нуклеиновой кислоты), которые позволили провести контроль процесса транскрипции (от лат. transcriptio — перепи­сывание — процесс передачи информации от ДНК к иРНК), бы­ло обнаружено, что парвовирус использует только левосторон­ний промотор (активатор). Высказывается предположение, что только высокодифференцированные (эритропотин-чувствительные) клетки имеют клеточные факторы, которые правильно транскрибируют и производят парвовирусную РНК.

Парвовирионная инфекция заканчивается смертью клетки, очевидно, вызванной неструктурным неклеточным протеином парвовирионов, который обладает множественной активностью, включая АТФ-связывание, чрезмерную активацию генов и син­тетической функции ДНК.

Вирус полиомиелита (Poliovims) относится к семейству Picornoviridae, роду Enterovirus. Патогенез полиовирусной инфекции во многом обусловлен способностью возбудителя реплицироваться в лимфоидной тка­ни, что приводит к общему его распространению в организме. Кроме того, полиовирус обладает способностью инфицировать и разрушать определенные двигательные нейроны, а также повы­шать титр на каждой стадии общего распространения.

Несмотря на то что возбудитель полиомиелита изучен достаточно хорошо, анализ и исследование его патогенности на молекулярном уров­не активно продолжается. Тонкие лабораторные методы позво­лили провести эксперименты по трансфекции полиовируса кольцевой ДНК. Установлено, что единственное препятствие для инфицирования клеток полиовирусом находится на уровне кле­точного рецептора.

В экспериментах на трансгенных мышах (с внутригенной му­тацией), у которых имеется рецептор для человеческого возбудителя полиомиелита, отмечалось, что эти мыши могут быть инфицированы, и у них развивается заболевание, подобное полиомиелиту челове­ка. Молекулярная характеристика человеческого полиовирусно го рецептора изучается. Было показано, что он является частью иммуноглобулинового надсемейства и встречается в двух различных изоформах как комплекс гликопротеина с остатком сиаловой кислоты. Считается, что клеточный тропизм полиовириона связан с наличием двух изоформ с варьирующими Н-гликозилирующими структурами, которые различают их по тканевой специфичности. Полиовирус имеет быстрый и высоколитический жизненный цикл в чувствительных клетках. Подобно парвовириону, полио возбудители также является маленьким вирусом, кодирующим ограниченную генетическую информацию. Полиовирион чрезвычайно активно изменяет клеточную «жизнь», тотально переключая клеточные механизмы в своих интересах. Это достигается за счет того, что полиовирусная геномная РН К может функционировать как матриксная РНК.

Возбудитель полиеомиелита разрушает и другие клеточные структуры. В цитоплазме появляются и распространяются мембранозные пузырьки, изменяя проницаемость клеточной мембраны, что ведет к просачиванию клеточных компонентов и сморщиванию клетки. Возбудитель полиомиелита смещает клеточную мРНК в цитоскелетной сети, связанной с полирибосомами, и также может вызвать другие структурные изменения, которые влияют на клеточную функцию. Эти изменения ассоциируются с выключением клеточного макромолекулярного синтеза, что приводит к смерти клеток, инфицированных полиовирусом.

Нейровирулентность возбудителя полиомиелита была исследована на молекулярном уровне при использовании оральной полиовакцины Себина, состоящей из ослабленных вирусных штаммов, которые способны размножаться в лимфоидной ткани кишечника человека, но не инфицируют клетки центральной нервной системы. Нейровирулентность — это сложный феномен, в который вовлечены множественные участки генома. При полиомиелите, возникшем после вакцинации, были выделены штаммы возбудителей с пониженной нейровирулентностью. что обусловлено мутацией. Результаты экспериментов, проведенных на культуре клеток, позволяют сделать предположение, что трансляционная эффективность в различных типах клеток может объяснить вирулентность разных штаммов возбудителей полиомиелитов.

Комментарии запрещены.