Что такое эндогенные ретровирусы человека?

Эндогенные ретровирусы человека , сокращенно HERVs, встречаются в большом количестве в геноме человека. Они стали частью генома очень давно. Путем многих мутаций они накопили в своей последовательности различные . Среди прочих как точечные мутации, вставки других ретроэлементов, делеции, рекомбинации, мини и микросателлитная экспансия. Из-за ретровирусных изменений последовательности HERV очень трудно найти. Некоторые из этих эндогенных ретровирусов человека считаются причинными для развития различных аутоиммунных заболеваний. Особенно в случае рассеянного склероза. Другие, как считается, отвечают за регуляцию и развитие важнейших органов, например, плаценты у млекопитающих. В ходе проекта генома человека в его геноме было обнаружено много тысяч эндогенных ретровирусов, которые первоначально были классифицированы в 24 различных семейства. Однако со временем на языке вертится 31 группа, каждая из которых возникла в результате одного события интеграции. Эндогенные ретровирусы могут быть реактивированы воспалительными процессами, лекарствами, мутациями или также инфекциями с другими вирусами, например вирусом Эпштейна-Барр.

Что такое эндогенные ретровирусы в целом?

Эндогенные ретровирусы - это вирусы, которые никогда не проходили полный цикл репликации, но передавались из поколения в поколение в геноме хозяина в виде так называемого провируса. Можно предположить, что эти вирусы возникли несколько поколений назад в результате инфицирования половых клеток позвоночных животных и человека.

Ретровирусы обладают свойством переписывать свой РНК-геном в ДНК благодаря вирусному ферменту обратной транскриптазе, благодаря чему они могут отлично интегрироваться в геном клетки-хозяина. Большинство этих ретровирусов могут инфицировать только несколько соматических типов клеток. Некоторые могут преуспеть в инфицировании половых клеток. Таким образом, они могут передаваться последующим поколениям и оставаться в геноме хозяина долгое время. По большей части, они могут оставаться инфекционными только в течение короткого периода, потому что репликация хозяином приводит накоплению мутаций, которые приводят к инактивации вируса. Несколько , с другой стороны, остаются активными. Они могут постоянно производить экзогенные вирусные частицы . При особых обстоятельствах может произойти ремобилизация так, что ретровирусы транспонируются.

Неизбежно участие эндогенных ретровирусов в развитии некоторых опухолей. Среди прочих это относится к вирусу кошачьей лейкемии, а также к вирусам Т-клеточного лейкоза человека HTLV-1 и HTLV-2. В большинстве случаев развитие лейкемии инсерционный мутагенез условный. Это означает, что провирус интегрируется рядом с протоонкогеном . У вирусов кошачьего лейкоза рекомбинации с эндогенными ретровирусами часто являются причиной развития опухоли.

Роль эндогенных ретровирусов человека в развитии и возникновении опухолей у человека на сегодняшний день еще не выяснена. Повышенная экспрессия эндогенных ретровирусов человека была обнаружена в меланомах и в герминогенных опухолях. Также специфические антитела против эндогенных ретровирусов человека могут быть обнаружены у больных людей.

Несмотря на все это, до сих пор совершенно неясно, вовлечен ли этот провирус причинно в развитие опухолей и если да, то каким образом. В отличие от гаммаретровирусов, эндогенные ретровирусы человека - очень сложные вирусы. Это означает, что не только оболочка, капсид и обратная транскриптаза, но и белки Rev- и Rec могут способствовать развитию опухоли.

Способствуют ли эндогенные ретровирусы человека развитию рассеянного склероза?

Исследователи неоднократно связывали рассеянный склероз, или сокращенно РС, и эндогенные ретровирусы человека. РС - это демиелинизирующее заболевание ЦНС с неизвестной причиной. РС вызывает различные симптомы, такие как моторные, сенсорные и когнитивные нарушения.

Рассеянный склероз характеризуется инфильтрацией иммунных клеток. Также потерей миелиновой оболочки и очаговым воспалением. Это приводит к повреждениям серого и белого вещества, а также к атрофии мозга. Основной причиной, но не исключительной, прогрессирования и более поздней стадии заболевания является аксональная дегенерация, которая приводит к необратимым дефицитам.

Связь между РС и эндогенными ретровирусами была обнаружена в 1989 году. Это было сделано на основе проанализированных первичных лептоменингеальных клеточных культур, которые были обнаружены в качестве изоляции от пациентов с РС. Эти вирусные частицы первоначально были названы РС-ассоциированными ретровирусами. Однако в более поздних исследованиях было установлено, что эти вирусы на самом деле являются эндогенными ретровирусами человека. Многие исследования смогли доказать , что экспрессия и активация спящих эндогенных ретровирусов человека и связанная с этим выработка кодируемого белка оболочки запускают иммунный ответ.

Между тем, существует большое количество доказательств того, что эндогенные элементы вирусов, действуют через вирусные частицы или также через белки. Это может в связи с диагностированным дегенеративным заболеванием ЦНС оказывать негативное влияние на течение болезни.

Однако сейчас исследователи достаточно уверены, что эндогенные ретровирусы человека участвуют не только в развитии рассеянного склероза , но и как минимум двух других заболеваний, а именно :

• ALS: боковой амиотрофический склероз - это нейродегенеративное заболевание, которое поражает очень специфические группы нервных клеток: двигательные нейроны, образующие двигательные нервные клетки. Они расположены в спинном мозге и в головном мозге и отвечают за управление мышцами.
• Шизофрения - это очень тяжелое психическое заболевание, которое связано со многими нарушениями, обусловленными фундаментальными и временными нарушениями восприятия, мышления и опыта. Также типичной для этого заболевания является потеря ориентира на реальность.

 
По мнению ученых , возрождение эндогенных ретровирусов человека связано как с проявлением, так и с прогрессированием вышеперечисленных заболеваний. Однако на данном этапе исследований это предположение не может быть доказано бесспорно. В связи этим пройдет еще много лет, прежде чем ученые и исследователи смогут предоставить 100% результаты и выводы.