Kas ir cilvēka endogēnie retrovīrusi?

Cilvēka endogēnie retrovīrusi, saīsinājumā HERV, cilvēka genomā sastopami lielā skaitā. Tie jau sen ir kļuvuši par genoma daļu. Daudzu mutāciju rezultātā tie ir uzkrājušies savā secībā dažādos veidos. Cita starpā kā punktu mutācijas, citu retroelementu iestarpinājumi, izdzēsumi, rekombinācija, mini un mikrosatelītu paplašināšanās. Retrovīrusu sekvences izmaiņu dēļ HERV ir ļoti grūti atrast. Tiek uzskatīts, ka daži no šiem cilvēka endogēnajiem retrovīriem izraisa dažādu autoimūnu slimību attīstību. Īpaši multiplās sklerozes gadījumā. Tiek uzskatīts, ka citi ir atbildīgi par svarīgu orgānu, piemēram, zīdītāju placentas, regulāciju un attīstību. Cilvēka genoma projekta gaitā cilvēka genomā tika atrasti daudzi tūkstoši endogēno retrovīrusu, kas sākotnēji tika klasificēti 24 dažādās ģimenēs. Tomēr pagaidām runa ir par 31 grupu, no kurām katra ir radusies viena integrācijas notikuma rezultātā. Endogēnos retrovīrusus var reaktivēt iekaisuma procesi, zāles, mutācijas vai arī infekcijas ar citiem vīrusiem, piemēram, Epšteina-Barra vīrusu.

Kas vispār ir endogēnie retrovīrusi?

Endogēnie retrovīrusi ir vīrusi, kas nekad nav izgājuši pilnu replikācijas ciklu, bet ir pārgājuši no vienas paaudzes uz nākamo saimnieka genomā kā tā sauktais provīruss. Var pieņemt, ka šie vīrusi radušies pirms vairākām paaudzēm, inficējot mugurkaulnieku un cilvēku dzimumšūnas.

Retrovīriem piemīt īpašība pārrakstīt savu RNS genomu DNS, pateicoties vīrusu fermentam reversajai transkriptāzei, lai tie varētu pilnīgi integrēties saimnieka šūnas genomā. Lielākā daļa šo retrovīrusu var inficēt tikai dažus somatisko šūnu tipus. Dažiem var izdoties inficēt dzimumšūnas. Tādējādi tie var tikt nodoti nākamajām paaudzēm un ilgstoši saglabāties saimnieka genomā. Lielākoties tie var saglabāt infekciozitāti tikai īsu laiku, jo replikācijas rezultātā saimniekorganismā uzkrājas mutācijas, kas izraisa vīrusa inaktivāciju. No otras puses, daži no tiem paliek aktīvi. Tās var nepārtraukti ražot eksogēnas vīrusa daļiņas . Īpašos apstākļos var notikt remobilizācija, lai retrovīrusi transponētos.

Endogēno retrovīrusu līdzdalība dažu audzēju attīstībā ir nenoliedzama. Cita starpā tas attiecas uz kaķu leikēmijas vīrusu, kā arī uz cilvēka T-šūnu leikēmijas vīrusiem HTLV-1 un HTLV-2. Vairumā gadījumu leikēmijas insercijas mutagenēzes attīstība ir nosacīta. Tas nozīmē, ka provīruss integrējas protoonkogēna tuvumā. Kaķu leikēmijas vīrusiem audzēja attīstību bieži izraisa rekombinācija ar endogēniem retrovīriem.

Cilvēka endogēno retrovīrusu loma cilvēka audzēju attīstībā un rašanās procesā līdz šim vēl nav noskaidrota. Cilvēka endogēno retrovīrusu pastiprināta ekspresija tika konstatēta melanomās un dzimumšūnu audzējos. Skartajiem indivīdiem varēja noteikt arī specifiskas antivielas pret cilvēka endogēnajiem retrovīriem.

Neraugoties uz to visu, joprojām nav pilnīgi skaidrs, vai šis provīruss ir cēloniski iesaistīts audzēju attīstībā un, ja ir, tad kādā veidā. Atšķirībā no gammaretrovīriem cilvēka endogēnie retrovīrusi ir ļoti sarežģīti vīrusi. Tas nozīmē, ka ne tikai apvalks, kapsīda un reversā transkriptāze, bet arī Rev- un Rec proteīni var veicināt audzēju attīstību.

Vai cilvēka endogēnie retrovīrusi veicina multiplās sklerozes attīstību?

Pētnieki vairākkārt sasaista multiplo sklerozi jeb saīsināti MS un cilvēka endogēnos retrovīrusus. MS ir demielinizējoša CNS slimība ar nezināmu cēloni. MS izraisa dažādus simptomus, piemēram, motoriskos, sensoros un kognitīvos traucējumus.

Multiplā sklerozei raksturīga imūnšūnu infiltrācija. Arī mielīna apvalku zudums un fokāls iekaisums. Tā rezultātā rodas pelēkās un baltās vielas bojājumi, kā arī smadzeņu atrofija. Galvenais, bet ne vienīgais progresēšanas un vēlākās slimības stadijas cēlonis ir aksonu deģenerācija, kas izraisa neatgriezenisku deficītu.

Saikne starp MS un endogēnajiem retrovīriem tika atklāta 1989. gadā. Tas tika izdarīts, pamatojoties uz analizētām primārajām leptomeningeālo šūnu kultūrām, kas tika atklātas, izolējot tās no MS pacientiem. Šīs vīrusu daļiņas sākotnēji tika nosauktas par ar MS saistītiem retrovīriem. Tomēr vēlākajos pētījumos tika konstatēts, ka šie vīrusi patiesībā ir cilvēka endogēnie retrovīrusi. Daudzos pētījumos izdevās pierādīt, ka citādi neaktīvo cilvēka endogēno retrovīrusu ekspresija un aktivizācija un ar to saistītā kodētā apvalka proteīna veidošanās izraisa imūno reakciju.

Tikmēr ir daudz pierādījumu, ka vīrusu endogēnie elementi ar vīrusa daļiņu vai arī ar proteīnu starpniecību iedarbojas. Tas saistībā ar diagnosticētu deģeneratīvu CNS slimību var negatīvi ietekmēt slimības norisi.

Tomēr pētnieki tagad ir diezgan droši, ka cilvēka endogēnie retrovīrusi ir iesaistīti ne tikai multiplās sklerozes attīstībā , bet arī vismaz divās citās slimībās, proti :

• ALS: amiotrofiskā laterālā skleroze - tā ir neirodeģeneratīva slimība, kas skar ļoti specifiskas nervu šūnu grupas: motoriskos neironus, kas veido motoriskās nervu šūnas. Tie atrodas muguras smadzenēs un galvas smadzenēs un ir atbildīgi par muskuļu kontroli.
• Šizofrēnija - tā ir ļoti smaga garīga slimība, kas saistīta ar daudziem traucējumiem, ko izraisa būtiski un īslaicīgi uztveres, domāšanas un pārdzīvojumu traucējumi. Šai slimībai raksturīga arī atsauces uz realitāti zudums.

 
Pēc zinātnieku domām , cilvēka endogēno retrovīrusu atdzimšana ir saistīta ar iepriekš minēto slimību izpausmēm, kā arī to progresēšanu. Tomēr šajā pētniecības posmā šo pieņēmumu nevar neapšaubāmi pierādīt. Tādēļ paies vēl daudzi gadi, līdz zinātnieki un pētnieki varēs sniegt 100% rezultātus un secinājumus.