Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Вирустың түрі. Jaagsiekte қой ретровирусы (JSRV) – қойларда өкпе аденокарциноması деп аталатын жұқпалы өкпе қатерлі ісігін тудыратын бетаретровирус.
Species of virus
Jaagsiekte sheep retrovirus (JSRV) is a betaretrovirus which is the causative agent of a contagious lung cancer in sheep, called ovine pulmonary adenocarcinoma.
Табиғат тарихы
JSRV – қойлардың өкпе аденокарциномы (OPA) деп аталатын жұқпалы өкпе ісігінің себебі болып табылатын вирус. Бұл ауру «jaagsiekte» деп те аталады, бұл африкаанс тіліндегі «құйрық қуу» (jaag) және «ауру» (siekte) сөздерінен алынған. Бұл термин, аңды қуғаннан кейін тынысы қысылып, тыныс алуда қиындық сезінуі сияқты, инфекцияға шалдыққан қойлардың тыныс алу қиындығын сипаттау үшін қолданылады. Вирус қойлар арасында аэрозоль арқылы таралады. JSRV вирусының сыртқы жұқпалы түріне барлық қойлар мен ешкілердің геномдарында кездесетін ендігі аналогы бар. Қой геномында JSRV-ға жақын 27 эндогендік ретровирус (enJSRV) көшірмесі бар. Эндогенді JSRV үй қойларының эволюциясында маңызды рөл атқарады, себебі ол JSRV репликациялық циклын тоқтатып, қой ұрығының дамуы мен плацентаның морфогенезіне ықпал етеді. ОПА адамның өкпе қатерлі ісігіне ұқсас болғанымен, адамның өкпе қатерлі ісігінің бетаретровирустардан туындауы белгісіз. Бронхоальвеолярлық қатерлі ісіктің вирустық себеп болу мүмкіндігі жоққа шығарылғанмен, JSRV-нің өкпе эпителийін өзгертуге әкелетін молекулалық механизмдерін түсіну, адамның өкпе қатерлі ісіктеріне, әсіресе бронхоальвеолярлық аденокарциномаға (BAC) қатысты терапиялық тәсілдерді әзірлеуде маңызды болуы мүмкін.
JSRV is the virus that is the cause of the contagious lung tumors in sheep called ovine pulmonary adenocarcinoma (OPA). The disease has also been called "jaagsiekte", after the Afrikaans words for "chase" (jaag) and "sickness" (siekte), to describe the respiratory distress observed in an animal out of breath from being chased, indicating the breathing difficulty experienced by infected sheep. Transmission of virus is through aerosol spread between sheep. The exogenous infectious form of JSRV has an endogenous counterpart which is present in the genomes of all sheep and goats. The sheep genome has around 27 copies of endogenous retroviruses (enJSRVs) that are closely related to JSRV. Endogenous JSRV has several roles in the evolution of the domestic sheep as they are able to block the JSRV replication cycle and play a critical role in sheep conceptus development and placental morphogenesis. Although OPA resembles human lung cancer, human lung cancer is not known to be caused by betaretroviruses. Even though a possibility of a viral cause has been eliminated in bronchoalveolar cancer, understanding the molecular mechanisms leading to the transformation of lung epithelia by JSRV may be of interest in the context of therapeutic approaches in human lung cancers in general and bronchoalveolar adenocarcinoma (BAC) in particular.
Жіктеу
JSRV Retroviridae тұқымдасына, Orthoretrovirinae бастырма тұқымдасына және Betaretrovirus туысына жатады.
JSRV belongs to the family Retroviridae, to the subfamily Orthoretrovirinae and the genus Betaretrovirus.
Патогенез
JSRV тыныс жолдары арқылы таралады және өкпе эпителийінен өзге лимфоциттер мен миелоидты жасушаларды да жұқтыруы мүмкін. JSRV Envelope ақуызының өршуі жасушалардың көбеюіне және қатерлі өзгеріске түсуіне көмектесетін сигналдық каскадтарды белсендіреді. Алғашқыда ісік жасушалары альвеола қабырғалары бойымен адамдардағы BAC-қа ұқсас үлгіде өседі, бірақ кейіннен одан да жауапты болып, жергілікті лимфа түйіндеріне метастаздануы мүмкін. Ірі ісіктердің ортасы некроздық және фиброзды болуы мүмкін. Ісік өскен сайын өкпедегі сұйықтық өндірісі артады, бұл вирустың басқа қойларға таралуына мүмкіндік береді. Тек ісік өкпе функциясын нашарлататын деңгейге жеткенде ғана клиникалық белгілер пайда болады. Маңыздысы, эндемикалық аймақтардағы жұқтырған жануарлардың көпшілігі сыртқы жұқпа белгілерін көрсетпейді, бірақ олар вирусты бөліп шығарып, бұрын зардап шекпеген мал топтарына және жаңа географиялық аймақтарға аурудың кездейсоқ енуіне себеп болуы мүмкін.
JSRV is transmitted by the respiratory route and may also infect lymphocytes and myeloid cells, in addition to the lung epithelia. Expression of the JSRV Envelope protein activates signalling cascades that promote cellular proliferation and malignant transformation of the cells. Initially, the tumour cells grow along the alveolar walls in a pattern reminiscent of human BAC, but subsequently become more invasive and metastasize to the local lymph nodes. Larger tumours may be necrotic and fibromatous at their centre. As the tumour grows, fluid production in the lung increases and this is likely to promote virus spread to other sheep. Only when the tumour reaches a size large enough to compromise lung function, do clinical signs appear. Critically, the majority of infected animals in endemic areas never show outward signs of infection, but they may be shedding virus, thus promoting inadvertent introduction of the disease into previously unaffected flocks and new geographical areas.
Геном құрылымы
Экзогендік вирустың геномы 7462 негізден тұрады және классикалық "gag", "pol", "env" геномдық құрылымына ие, әрі екі басында ұзын терминалдық қайталама (LTR) орналасқан. Вирустық құрылымдық ақуыздарды кодтайтын 4 ген бар. Олар "матрица" (MA), "капсид" (CA) және "нуклеокапсид" (NC) құрайтын ішкі вирион ақуыздарын кодтайтын "gag"; аспартикалық протеазаны (PR) кодтайтын "pro"; "RT" және "интеграза" (IN) ферменттерін кодтайтын "pol"; және "үстіңгі" (SU) және "трансмембраналық" (TM) қабық гликопротеиндерін кодтайтын "env". Вирустық ақуыздар бастапқыда ірі прекурсорлар түрінде синтезделеді, кейін протеолитикалық кесу арқылы толыққан ақуыздарға айналады. Көптеген ретровирустардан айырмашылығы, JSRV-нің жасушаға енуі pH деңгейіне тәуелді. Осылайша, онкогенді JSRV жасушаларға ену үшін pH-қа тәуелді және тәуелсіз вирустардың ерекшеліктерін пайдаланды, бұл рецептормен байланысуды және жасушалардың трансформациясы үшін төмен pH деңгейін қамтиды.
The genome of the exogenous virus is 7462 bases and has the classical "gag", "pol", "env" genome arrangement and is flanked by a long terminal repeat (LTR) on each end. There are 4 genes that encode the viral structural proteins. They are "gag" encoding the structural internal virion proteins comprising "matrix" (MA), "capsid" (CA) and "nucleocapsid"(NC); "pro", which encodes an aspartic protease (PR); "pol", which encodes the" RT" and "integrase"(IN) enzymes; and "env", which encodes the "surface" (SU) and "transmembrane" (TM) envelope glycoproteins. The viral proteins are synthesized initially as large precursors and are later processed into the mature proteins by proteolytic cleavage. Unlike the majority of retroviruses, JSRV entry into the host cell is pH dependent. Thus oncogenic JSRV has borrowed features of both pH dependent and pH independent viruses for entry which involves both the receptor binding and a low pH for fusion transformation of host cells.
Имундық жауап
JSRV инфекциясының маңызды ерекшелігі – жануар иесінің ешқандай ерекше иммундық жауабының болмауы. Бұл құбылыстың ықтимал түсіндірмесі – қойлардың JSRV антигендеріне иммундық төзімділігі, себебі Т лимфоциттерінің даму кезеңінде ұрықтың тимус безінде жақын туысқандығы бар эндогенді JSRV ақуыздары экспрессияланады. Сондықтан, JSRV-ға реакция жасайтын кез келген Т жасушасы «өзіне қарсы» деп танылып, таңдап алынып қойылуы керек. Тағы бір гипотеза бойынша, ісік жасушалары негізгі гистоүйлесімділік кешені I класының экспрессиясын төмендетіп, вирусқа қарсы цитотоксикалық Т-жасушалар реакциясының (CTL) болмауына себеп болуы мүмкін. Қой геномында enJSRV-нің 27 көшірмесі бар, олардың бесеуінде барлық ретровирустарда кездесетін толық тізбектер сақталған. Мұндай қорғаныстың мысалы қойдың эндометрий эпителийінде байқалады, онда enJSVR-нің жоғары экспрессиясы экзогенді JSVR-нің екі жаққа ортақ HYAL2 рецепторын бұғаттап, жасушаларға енуіне кедерес жасайды. Эксперименттер көрсеткендей, enJSRV қабықшасы трофобласттардың өсуін және имплантацияға дейінгі тұжырымның ішіндегі дифференциациялануын реттейді. EnJSRV плацентаның трофектодерма жасушаларында экспрессияланатыны анықталды. Олардың экспрессиясы тұжырымның ұзаруымен және трофобласттық алып екіядролы жасушалардың (БЖЖ) дифференциациялануының басталуымен сәйкес келеді. Бұл сары денеде прогестерон секрециясын жалғастыруға және имплантацияның басталуына ынталандырады. Адам плацентасының синцитиотрофобластының қалыптасуы кезінде мононуклеарлы цитотрофобластардың бірігуі нәтижесінде адам синцитиндері ерекше экспрессияланады. Синцитиндер in vitro жағдайында фузогендік қасиеттер көрсетеді, бұл олардың плаценталық морфогенезге қатысы бар деген гипотезаны қолдайды. Бұл байқаулар ежелгі ретровирустық инфекцияның сүтқоректілердің эволюциясына маңызды әсер еткенін көрсетеді. enJSRV бетаретровирусының қой тұқымдық трофобластарында кездесуі, оның қойдың плацентация процесіне қатысқандығын дәлелдейді.
An important feature of JSRV infection is the absence of any specific immune response from the host. A likely explanation is that the sheep are immunologically tolerant to JSRV antigens due to the expression of closely related endogenous JSRV proteins in the fetal thymus during T lymphocyte development and any JSRV reactive T cells should be recognized as ‘anti self’ and selectively removed. Another hypothesis is that tumor cells downregulate their major histocompatibility class I expression, possibly being the reason for the absence of any virus specific cytotoxic T cell response (CTL). There are 27 known copies of enJSRV in the sheep genome, of which five show intact sequences found in all retroviruses. An example of this protection is seen in ovine endometrial epithelium where the high expression of enJSVR prevents exogenous JSVR from entering the cells via blocking the common receptor to both, HYAL2. Experiments have found that the enJSRV envelope regulates trophoblast growth and differentiation within the peri implantation conceptus. It was discovered that enJSRVs are expressed in the trophectoderm cells of the placenta. Their expression coincides with the key events of conceptus elongation and onset of trophoblast giant binucleate cells (BNC) differentiation. This stimulates both the corpus luteum to continue to secrete progesterone and the onset of implantation. During the formation of the human placenta syncytiotrophoblast, by fusion of mononuclear cytotrophoblasts, human syncytins are specifically expressed. The syncytins are fusogenic when expressed in vitro, supporting the hypothesis that they are involved in placental morphogenesis. These observations support the theory that an ancient retroviral infection had important consequences for mammalian evolution. The involvement of the betaretrovirus enJSRV in the sheep conceptus trophoblasts further argues for its involvement in sheep placentation.
Болашақ бағыттар мен қорытынды
Эндогендік ретровирустар туралы зерттеулер олардың сүтқоректілердегі ұрықтың өсуі, плацентаның дифференциациялануы және жасушалардың бірігуі сияқты маңызды процестерде рөл атқаратынын көрсетеді. Қой сияқты тікті жануарлардағы екі ядролы жасушалардың дифференциациясының морфологиялық ерекшеліктері жақсы зерттелген, бірақ механизмдері толыққанды анықталмаған. Дегенмен, enJSRV РНК және HYAL2 мРНК жүктілік бойында екі ядролы жасушаларда және көп ядролы синцитиотрофобластарда бірге экспрессияланатыны анықталды.
Research surrounding endogenous retroviruses supports the idea that they may play critical roles in conceptus growth, placental differentiation and cell fusion in mammals. The morphological aspects of binucleate cell differentiation in ruminants such as sheep are well characterised, but the mechanisms are not well defined though evidence shows that enJSRV RNA and HYAL2 mRNA are co expressed in the binucleate cell and multinucleated syncytiotrophoblasts throughout gestation.