Mpox: Ερευνητές της Northwestern Medicine με επικεφαλής τον Derek Walsh, Ph.D., καθηγητή Μικροβιολογίας-Ανοσολογίας, ανακάλυψαν πώς οι ιοί ευλογιάς αφοπλίζουν και αποφεύγουν τις αντιικές αποκρίσεις που προκαλούνται από μιτοχόνδρια για την αναπαραγωγή τους στα κύτταρα ξενιστές, σύμφωνα με ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications. Ο Nathan Meade, Ph.D., μεταδιδακτορικός συνεργάτης και επιστημονικός συνεργάτης στο Walsh Lab, ήταν ο κύριος συγγραφέας της μελέτης. Οι ιοί ευλογιάς είναι μια οικογένεια μεγάλων, δίκλωνων ιών DNA, που περιλαμβάνουν τον ιό της ευλογιάς (ευλογιά), τον ιό της ευλογιάς των πιθήκων και άλλους, που μολύνουν τόσο τον άνθρωπο όσο και τα ζώα.
Αυτή η κατηγορία ιών είναι ασυνήθιστη καθώς αναπαράγονται εξ ολοκλήρου στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων-ξενιστών και σχηματίζουν μεγάλα διαμερίσματα αντιγραφής γεμάτα DNA, τα οποία τους αφήνουν ευάλωτους στην ανίχνευση από αισθητήρες νουκλεϊκών οξέων, συμπεριλαμβανομένου ενός γνωστού ως cGAS. Σε απόκριση, ο ιός κωδικοποιεί σχεδόν 100 ανοσοτροποποιητικές πρωτεΐνες στα πρώιμα στάδια της μόλυνσης για να τον βοηθήσει να αποφύγει τις οδούς απόκρισης κατά των ιών. Οι ιοί ευλογιάς κωδικοποιούν επίσης μια πρωτεΐνη που ονομάζεται F17, η οποία εκφράζεται σε μεταγενέστερα στάδια μόλυνσης και απαιτείται για να εμποδίσει τις αντιικές αποκρίσεις, όπως ανακαλύφθηκε προηγουμένως από το εργαστήριο Walsh. Ωστόσο, η φύση αυτών των αντιικών αποκρίσεων και ο τρόπος με τον οποίο το F17 τις στοχεύει, έχουν παραμείνει άγνωστες. Χρησιμοποιώντας ανοσοφθορισμό και μεταβολικούς προσδιορισμούς, η ομάδα του Walsh μελέτησε καλλιέργειες ανθρώπινων κυττάρων μολυσμένων με τον ιό της δαμαλίτιδας, τον ιό που χρησιμοποιείται για τον εμβολιασμό της ευλογιάς, και ανακάλυψε ότι ο F17 μπλοκάρει μια αντιική απόκριση που βασίζεται στα μιτοχόνδρια που περιλαμβάνει υπερσύγχυση σε μολυσμένα κύτταρα. «Συγκεκριμένα, καθώς οι ιοί ευλογιάς αναπαράγονται μέσα στο κύτταρο, το στρες αντιγραφής προκαλεί τα μιτοχόνδρια να υποστούν μια διαδικασία που ονομάζεται υπερσύγχυση», είπε ο Walsh. Αυτή η διαδικασία υπερσύγχυσης έχει δύο βασικές λειτουργίες: την απελευθέρωση του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) για την ενεργοποίηση του cGAS και την ώθηση των κυττάρων να αυξήσουν τη γλυκόλυση – μια μεταβολική οδό που μετατρέπει τη γλυκόζη σε ενέργεια για το κύτταρο – για να υποστηρίξει την παραγωγή αντιιικών πρωτεϊνών. Αντίθετα, το F17 εξουδετερώνει αυτές τις αποκρίσεις εντοπίζοντας στα μιτοχόνδρια και απορρυθμίζοντας το mTOR, έναν βασικό μεταβολικό αισθητήρα και κινάση που ελέγχει τόσο τη σταθερότητα του cGAS όσο και τη γλυκολυτική δραστηριότητα, σύμφωνα με τον Walsh.
«Συνολικά, αυτό υπογράμμισε πώς το κυτταροπλασματικό ιικό DNA δεν είναι η μόνη μορφή DNA που χρησιμεύει για να προειδοποιεί τα κύτταρα για μόλυνση από ιούς ευλογιάς και ότι το mtDNA και οι μιτοχονδριακά ελεγχόμενες μεταβολικές αλλαγές διαδραματίζουν επίσης βασικό ρόλο στην ανίχνευση και την απόκριση στην εξέλιξη της αντιγραφής του ιού ευλογιάς. ” είπε ο Walsh. Σύμφωνα με τον Walsh, τα ευρήματα θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη μελλοντική ανάπτυξη μιας πιθανής θεραπευτικής προσέγγισης που περιλαμβάνει τη στόχευση του F17 ή την αλλαγή των μεταβολικών διεργασιών σε κύτταρα μολυσμένα από τον ιό ευλογιάς, γεγονός που μπορεί να ενισχύσει την ικανότητα του ξενιστή να καταπολεμά τη μόλυνση. «Πράγματι, το F17 δεν εκφράζεται καλά από τους εξασθενημένους ιούς ευλογιάς που χρησιμοποιούνται ως εμβόλια και αυτός μπορεί να είναι ένας από τους λόγους που αυτά τα εμβόλια προκαλούν μια τόσο ισχυρή ανταπόκριση», είπε ο Walsh. Ο Walsh είπε ότι η ομάδα του ενδιαφέρεται τώρα να εντοπίσει τους μηχανισμούς με τους οποίους το F17 επηρεάζει τον μεταβολισμό των κυττάρων του ξενιστή και τις αντιικές αποκρίσεις του ξενιστή.
