9.5C: Gewebetropismus in Tierviren

Schlüsselbegriffe

  • Dendritische Zelle: Jede Zelle mit Verzweigungsprozessen, die Teil des Immunsystems von Säugetieren ist.
  • Makrophage: Ein weißes Blutkörperchen, das nekrotische Zelltrümmer und Fremdmaterial, einschließlich Viren, Bakterien und Tätowierfarbe, phagozytiert. Es präsentiert Lymphozyten fremde Antigene auf MHC II. Teil des angeborenen Immunsystems.

Ein Tropismus ist ein biologisches Phänomen, das das Wachstum oder die Drehbewegung eines biologischen Organismus als Reaktion auf einen Umweltreiz anzeigt. In Tropismen hängt diese Reaktion von der Richtung des Stimulus ab (im Gegensatz zu nastischen Bewegungen, die ungerichtete Reaktionen sind). Viren und andere Krankheitserreger beeinflussen auch den sogenannten „Wirtstropismus“ oder „Zelltropismus“. “ Falltropismus bezieht sich auf die Art und Weise, in der sich verschiedene Viren / Krankheitserreger entwickelt haben, um bevorzugt bestimmte Wirtsspezies oder bestimmte Zelltypen innerhalb dieser Spezies anzugreifen.

Wirtstropismus ist die Bezeichnung für einen Prozess des Tropismus, der bestimmt, welche Zellen mit einem bestimmten Erreger infiziert werden können. Der Wirtstropismus wird durch die biochemischen Rezeptorkomplexe auf Zelloberflächen bestimmt, die für das Andocken oder die Anheftung verschiedener Viren permissiv oder nicht permissiv sind.

Verschiedene Faktoren bestimmen die Fähigkeit eines Erregers, eine bestimmte Zelle zu infizieren. Zum Beispiel müssen Viren an spezifische Zelloberflächenrezeptoren binden, um in eine Zelle einzudringen. Wenn eine Zelle diese Rezeptoren nicht exprimiert, kann das Virus sie normalerweise nicht infizieren. Der virale Tropismus wird durch eine Kombination aus Anfälligkeit und Permissivität bestimmt: Eine Wirtszelle muss sowohl permissiv (Viruseintritt zulassen) als auch anfällig sein (das für den Viruseintritt erforderliche Rezeptorkomplement besitzen), damit ein Virus eine Infektion herstellen kann. Ein Beispiel hierfür ist das HIV-Virus, das einen Tropismus für CD4-verwandte Immunzellen (z.B. T-Helferzellen, Makrophagen oder dendritische Zellen) aufweist. Diese Zellen exprimieren einen CD4-Rezeptor, an den das HIV-Virus binden kann, durch die Proteine gp120 und gp41 auf seiner Oberfläche.

Bild
Abbildung: Humaner Papillomavirus-Impfstoff: Gardasil ist ein humaner Papillomavirus-Impfstoff auf dem Markt und schützt vor HPV-16 und HPV-18, die 70% der Gebärmutterhalskrebserkrankungen, 80% der Analkrebserkrankungen, 60% der Vaginalkrebserkrankungen und 40% der Vulvakrebserkrankungen verursachen.

In der Virologie sind Gewebetropismus die Zellen und Gewebe eines Wirts, die das Wachstum eines bestimmten Virus oder Bakteriums unterstützen. Einige Viren haben einen breiten Gewebetropismus und können viele Arten von Zellen und Geweben infizieren. Andere Viren können in erster Linie ein einzelnes Gewebe infizieren.

Faktoren, die den viralen Gewebetropismus beeinflussen, umfassen: 1) das Vorhandensein zellulärer Rezeptoren, die den Viruseintritt ermöglichen, 2) Verfügbarkeit von Transkriptionsfaktoren, die an der Virusreplikation beteiligt sind, 3) die molekulare Natur des viralen Tropogens und 4) Die zellulären Rezeptoren sind die Proteine, die auf einer Zelle oder Virusoberfläche gefunden werden.

Diese Rezeptoren sind wie Schlüssel, die es der viralen Zelle ermöglichen, mit einer Zelle zu verschmelzen oder sich an eine Zelle anzuheften. Die Art und Weise, wie diese Proteine erworben werden, ist ähnlich wie bei einem Infektionszyklus.

image
Abbildung: HIV-Lebenszyklus: HIV hat ein gp120, das genau das ist, was der CD4-Marker auf der Oberfläche der Makrophagen und T-Zellen ist. Daher kann HIV in T-Zellen und Makrophagen eindringen.