تظهر الجزيئات الفيروسية الهجينة المتكونة من العدوى المشتركة تهربًا مناعيًا وانتحاءً ممتدًا

تظهر الجزيئات الفيروسية الهجينة المتكونة من العدوى المشتركة تهربًا مناعيًا وانتحاءً ممتدًا

وفي دراسة نشرت مؤخرا في علم الأحياء الدقيقة الطبيعي قام الباحثون بفحص التفاعلات بين الفيروسات والفيروسات باستخدام خلايا الرئة البشرية المصابة بفيروسين منتشرين يسببان التهابات الجهاز التنفسي، والفيروس المخلوي التنفسي (RSV) وفيروس الأنفلونزا A (IAV).

Lernen: Eine Koinfektion durch das Influenza-A-Virus und das Respiratory-Syncytial-Virus erzeugt hybride Viruspartikel. Bildnachweis: Kateryna Kon/Shutterstock

خلفية

تظهر مسببات الأمراض داخل الخلايا مثل الفيروسات بشكل عام انتحاء، مما يظهر تقاربًا لأنواع محددة من الخلايا. يمكن أن تصاب بعض الخلايا والأنسجة بفيروسات مختلفة تصنيفيًا لأن الفيروسات المختلفة يمكن أن يكون لها تقارب لنفس نوع الخلية.

توفر العدوى المصاحبة بيئة بيئية مناسبة للفيروسات للتفاعل مع بعضها البعض. تشمل هذه التفاعلات النمط الكاذب، حيث يتم دمج البروتينات السطحية من أحد الفيروسات في الفيروس الآخر، أو يمكن أن تؤدي إلى إعادة ترتيب الجينوم التي يمكن أن تؤدي إلى سلالات جديدة تمامًا ذات إمكانات معدية متزايدة. في حين تزعم بعض الدراسات أن نتائج المرض مستقلة عن حالات العدوى المصاحبة، تشير دراسات أخرى إلى زيادة في النتائج الشديدة بسبب حالات العدوى المصاحبة. ومع ذلك، فإن آليات التفاعلات الفيروسية أثناء العدوى المصاحبة التي تحدد تطور المرض لا تزال غير واضحة.

عن الدراسة

في هذه الدراسة، تم استخدام خلايا الكلى الكلابية Madin-Darby (MDCK) وخلايا سرطان البشرة البشرية (HEp-2) لزراعة سلالات فيروس Hemagglutinin-1-neuraminidase 1 (H1N1) IAV وRSV A2، على التوالي. تم إصابة خلايا سرطان الرئة الغدية البشرية المزروعة (A549) بـ IAV و RSV بشكل فردي ومتزامن عند تعدد العدوى (MOI).

واستخدمت فحوصات البلاك لتحديد التتر المعدية من IAV وRSV في خلايا MDCK وHEp-2، على التوالي. تم استخدام الفحص المجهري المناعي لتقييم الخلايا المفردة والمصابة لتحديد تأثير العدوى المتزامنة على توطين البروتينات الفيروسية ونسب الخلايا المصابة. تم فحص الفيروسات التي تحتوي على IAV hemagglutinin وRSV المناعية للبروتين السكري باستخدام الفحص المجهري متحد البؤر فائق الدقة لتحديد ما إذا كان خلط البروتينين السكريين الفيروسيين أدى إلى جزيئات الفيروس الناشئة التي تحتوي على مكونات IAV وRSV.

بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء التصوير المقطعي بالتبريد الإلكتروني لفحص الخصائص الهيكلية لخيوط RSV وIAV الناشئة من الخلايا المصابة. علاوة على ذلك، نظرًا لأن الجزيئات الفيروسية الهجينة قد تحتوي على بروتينات سكرية سطحية من كل من RSV وIAV، فقد تم استخدام الأجسام المضادة ضد هيماجلوتينين IAV وبروتين سكري اندماج RSV في فحوصات التعادل ضد فيروسات IAV وRSV التي تم جمعها من الخلايا المصابة بشكل فردي ومتزامن.

تمت إزالة المستقبل الخلوي لـ IAV، حمض السياليك، باستخدام النورامينيداز، وتم تلقيح الخلايا بفيروسات IAV وRSV من الخلايا المصابة بشكل فردي أو المصابة بشكل متزامن لتحديد ما إذا كان دمج البروتينات السكرية RSV يمكن أن يوسع انتحاء مستقبل IAV لجزيئات الفيروس الهجين. تم إيمونوستينيد الخلايا للبروتينات النووية IAV وRSV وقياسها كميا.

خزعة التنفس®: الكتاب الإلكتروني اليدوي الكامل

مقدمة لخزعة التنفس، بما في ذلك المؤشرات الحيوية والتكنولوجيا والتطبيقات ودراسات الحالة. تنزيل نسخة مجانية

بالإضافة إلى ذلك، كانت الخلايا الظهارية القصبية البشرية مصابة بالعدوى RSV وIAV، وتم تحصين الثقافات المصابة المضمنة بالبرافين من أجل هيماجلوتينين IAV والبروتين النووي وفيروس RSV بأكمله لتحديد ما إذا كانت الأنظمة البيولوجية الأخرى ذات الصلة قد شكلت جزيئات فيروس هجينة.

نتائج

أفادت النتائج أن عيار IAV كان مساوياً أو أعلى قليلاً وأن عيار RSV كان أقل في الخلايا المصابة بشكل متزامن مقارنة بالخلايا المصابة بالفيروسين بشكل فردي. في المقابل، في الخلايا المصابة بـ IAV والفيروسات الأنفية، تم تثبيط تكرار IAV. يشير هذا إلى أن نتائج العدوى المصاحبة كانت تعتمد على نوع الفيروسات المعنية والاستجابات الخلوية اللاحقة الخاصة بالفيروس.

علاوة على ذلك، أظهرت الدراسة أن جزيئات الفيروس الهجين المتولدة أثناء العدوى المشتركة تحتوي على مكونات هيكلية ووظيفية وجينومية لكل من الفيروسات الأبوية وكانت معدية. أظهرت هذه الجزيئات الفيروسية الهجينة التهرب من تحييد IAV المستهدف والقدرة على إصابة الخلايا السلبية لمستقبلات IAV المعالجة بالنورامينيداز، مما يشير إلى مولد مضاد معدل وخصائص انتحاء واسعة.

أظهر اختبار التعادل باستخدام الأجسام المضادة للبروتين السكري لـ RSV أن دخول جزيئات الفيروس الهجين إلى الخلايا يتم بوساطة بروتين سكري مدمج لـ RSV، مما يشير إلى أن IAV قد يقوم بتجنيد بروتين سكري فيروسي غير ذي صلة كبروتين مغلف وظيفي.

على الرغم من أن عدوى IAV تقتصر عمومًا على الجهاز التنفسي العلوي، إلا أن جزيئات الفيروس الهجين ذات المكونات الهيكلية والوظيفية لكلا الفيروسين يمكن أن تمكن عدوى IAV في مناطق الجهاز التنفسي السفلي. وتشير هذه النتائج إلى الزيادة المحتملة في القدرة المرضية وشدة المرض، فضلا عن المضاعفات مثل الالتهاب الرئوي الفيروسي.

علاوة على ذلك، نظرًا لأن IAV يخضع لمعدلات طفرة عالية، فإن جزيئات الفيروس الهجين التي تصيب الجهاز التنفسي السفلي يمكن أن تؤدي إلى اختيار جزيئات الفيروس مع زيادة التسبب في المرض وانتحاء أكبر للمناطق السفلية من الجهاز التنفسي. وأظهرت النتائج أيضًا أنه تم الحفاظ على جزيئات الفيروس الهجين عبر جولات متعددة من العدوى ودعمت انتشار IAV في مجموعات الخلايا المقاومة.

أظهرت العدوى المتزامنة للخلايا الظهارية القصبية البشرية تكوين جزيئات فيروس هجينة في الأنسجة ذات الصلة بيولوجيًا، وأشارت إلى أنه بما أن كل من IAV وRSV ينتشران خلال نفس الموسم ويتشاركان في انتحاء الخلايا الظهارية الهدبية، فإن احتمال حدوث عدوى مصاحبة وتوليد جزيئات الفيروس الهجين في الجسم الحي مرتفع.

الاستنتاجات

بشكل عام، أظهرت الدراسة أن العدوى المصاحبة بواسطة RSV وIAV تشكل جزيئات فيروس هجينة عدلت مولد الضد ووسعت الانتحاء واقترحت إمكانية تكوينات جسيمات فيروس هجينة أخرى من العدوى المصاحبة مع فيروسات مغلفة متعددة الأشكال مثل RSV.

يعتقد المؤلفون أنه على الرغم من أن تكوين جزيئات الفيروس الهجين يعتمد على عوامل مختلفة، غير التوافق الهيكلي، مثل التداخل في موسم الدورة الدموية والجغرافيا والمدارية، فإن العدوى المصاحبة تشكل خطر جزيئات الفيروس الهجين ذات الانتحاء الواسع وزيادة التهرب المناعي.

مرجع:

• Haney, J., Vijayakrishnan, S., Streetley, J., Dee, K., Goldfarb, DM, Clarke, M., Mullin, M., Carter, SD, Bhella, D., & Murcia, PR (2022) . Eine Koinfektion durch das Influenza-A-Virus und das Respiratory-Syncytial-Virus erzeugt hybride Viruspartikel. Naturmikrobiologie. doi: https://doi.org/10.1038/s41564-022-01242-5 https://www.nature.com/articles/s41564-022-01242-5

.