6 марта 2013

Изменение стабильности поверхности молекулы в кислой среде, допущенное мутацией, инфицирует млекопитающих вирусом H5N1

Изменение стабильности поверхности молекулы в кислой среде, допущенное мутацией, инфицирует млекопитающих вирусом H5N1

Отдельная мутация в вирусе птичьего гриппа H5N1, которая воздействует на pH, при которой активизируется поверхностный белок гемагглютинин, одновременно снижает свою способность к заражению уток и усиливает его способность к росту у мышей. Таковы данные исследования, опубликованного в печати в журнале «Вирусология».

«Знание факторов и маркеров, которые управляют эффективным ростом вируса в одном биологическом виде организмов, одна ткань или клеточная культура, сравниваемая с другой имеют фундаментальное значение в инфекционной вирусной болезни», — говорит один из авторов исследования Чарльз Дж. Рассел из детского исследовательского госпиталя Сент-Джуда, в Мемфисе, штат Теннесси. «Весьма существенно для нас идентифицировать вирус гриппа, имеющий увеличенный потенциал к переходу среди биологических видов, чтобы помочь нам принять решения по уничтожению животных, или изоляции людей. Это же знание поможет нам идентифицировать цели, чтобы создать новые препараты, которые остановят вирус… и создать вакцины».

Различные вирусы гриппа распространяются во всем мире среди диких птиц, но к счастью, немногие получают способность передачи людям. Однако, те из них, которые обладают такой способностью, и затем могут распространяться эффективно от человека к человеку, вызывают общие эпидемии, такие как печально известная пандемия 1918 года, которая заразила одну пятую населения и вызвала гибель около 2,7 процента населения в мире. Случайно, один из этих вирусов, становится, исключительно смертелен. Например, вирус H5N1 уничтожил более половины людей, которых он заразил. Призрачное видение такого вируса, действительно становящегося легко передаваемым среди людей, пугает специалистов здравоохранения. Но понимание механизмов передачи может помочь микробиологам найти способы смягчить глобальные эпидемии.

Когда вирусы гриппа заражают птиц, белок поверхности вируса гемагглютинин активизируется кислотой на пути попадания в клетку-хозяин, способствуя вторжению в эту клетку. В более ранней работе Рассел и сотрудники показали, что мутантная версия вируса гриппа H5N1 по имени K58I, которая сопротивляется кислотному активированию, теряет свою способность к заражению уток. Отмечая, что верхние дыхательные пути млекопитающих имеют более кислую среду, чем зараженные ткани птиц, они выдвинули корректную гипотезу, что мутация, делающая белок гемагглютинин устойчивым к действию кислоты, могла бы сделать вирус более заразным для млекопитающих.

В этом исследовании исследователи нашли, что K58I в носовых полостях мышей показывает во 100-крат лучший рост, чем дикий тип, и летален более чем на 50 процентов. Наоборот, мутантный вирус K58I был не в состоянии полностью вызвать гибель уток, зараженных исследователями, в то время как дикий тип уничтожил 66 процентов уток. «Отдельная мутация, которая подавляет рост H5N1 в организме уток, одновременно усиливает способность H5N1 к росту у мышей. Мы заключаем, что увеличенная устойчивость к кислотной инактивации помогает адаптировать вирус гриппа H5N1 к переходу из организма птиц в организм млекопитающих».

«Эти данные дают новую информацию о вирусных определяющих факторах вирулентности вируса гриппа и представляют дополнительное доказательство в поддержание идеи, что патогенез вируса гриппа H5N1 у птиц и млекопитающих связан с pH процесса гемагглютинин-активации антагонистическим способом», — пишет в передовице, предшествующей статье в журнале, Теренс С. Дермоди из Университета Вандербильта. «Более высокий оптимум pH процесса гемагглютинин-активации способствует вирулентности у птиц, тогда как более низкий оптимум pH способствует вирулентности у млекопитающих».

«Основываясь на этом и другом исследовании, наблюдение должно включать фенотипическое исследование гемагглютинин-активации в дополнение к секвенированию (определение последовательности нуклеотидов в нуклеиновых кислотах и аминокислот в белках)», — пишет Дермоди.

«Журнал тщательно осмысливал, опубликовать ли работу, потому что это усиливало проблему двойного использования вопроса исследования (DURC)», — пишет Дермоди. DURC определяется как исследование науки о жизни, которое основываясь на текущем понимании, как можно того приемлемо ожидать, предоставит познание, информацию, продукты или технологии, которые могут быть впоследствии неприемлемо применены, создав значительную угрозу с широкими потенциальными последствиями в здравоохранении и всеобщей безопасности, способными нанести вред сельскохозяйственным зерновым культурам и другим растениям, животным, окружающей среде, материальной части, или национальной безопасности. Однако, и Национальный Институт аллергии и инфекционных болезней и Институтский Комитет по биологической безопасности Сент-Джуда заключили, что исследование не подпадает под определение DURC. Решая исход дела, Дермоди сообщает, что «добавление ключевой мутации, упомянутой в статье Рассела, к другим мутациям, о которых ранее сообщалось, не приводило бы к возникновению еще более опасного вируса гриппа, чем H5N1».


Источник:
medicalnewstoday.com



Состояния, сопутствующие легкой форме COVID-19

Венское исследование MedUni предоставляет новую информацию для лучшего понимания болезни и потенциальных биомаркеров для разработки вакцины. В исследовании, недавно опубликованном в ведущем журнале Allergy, группа ученых MedUni Vienna под руководством иммунолога Винфрида Ф. Пикла и аллерголога Рудольфа Валента (оба из Центра патофизиологии, инфектиологии и иммунологии) показала, что существует семь «форм болезней» при COVID-19 с легким…

Апигенин снижает когнитивные нарушения в мышиной модели синдрома Дауна

У мышей, получавших апигенин, были лучшие показатели памяти и вехи развития. Согласно исследованию, проведенному учеными из Национального института здравоохранения и других учреждений, растительное соединение апигенин улучшило когнитивные нарушения и дефицит памяти, обычно наблюдаемые на мышах с синдромом Дауна. Апигенин содержится в цветках ромашки, петрушке, сельдерее, мяте перечной и цитрусовых. Исследователи скармливали соединение беременным мышам, несущим…

Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…