Белок HBx также активирует Ras-зависимый киназный сигнальный каскад, через который воздействует на транскрипционные факторы AP-1 и NF-kB, стимулируя синтез клеточной ДНК. При этом HBx обладает способностью выводить клетки из состояния покоя G0, стимулировать переход G1/S и G2/M и сокращать временные промежутки между сверочными точками [46].
В ходе эксперимента было показано, что экспрессия полного генома вируса гепатита С в гепатоцитах человека приводила к активации Cdk-сигнального пути и к усилению пролиферации гепатоцитов. При этом воздействие РНК вируса оказалось гораздо более эффективным, чем влияние всех белковых продуктов генов HCV [112]. В то же время имеются данные, что белок HCV-core нарушает переход G1/S в гепатоцитах. В клетках печени, экспрессирующих HCV-core, активность киназ Cdk4 и Cdk2 снижена, нарушено фосфорилирование белка ретинобластомы (рRb) и E2F-опосредованная транскрипция. Хотя HCV-core непосредственно не изменяет уровень экспрессии компонентов комплекса Cdk-активирующей киназы (САК) - Cdk7, циклина H и MAP1 (mitosis activating protein-1), но вызывает диссоциацию МАP1 из комплекса САК и, таким образом, угнетает его активность [81].
Белок HCV-core также способен вызывать пролиферацию Т-лимфоцитов через взаимодействие с рецептором комплемента gC1qR, вызывая нарушение перехода G1/S. В клетках, обработанных HCV-core, при митогенной стимуляции снижена экспрессия Cdk2/4 и циклинов E/D и, соответственно, нарушено фосфорилирование pRb. Кроме того, в этих клетках изменена деградация р27, являющегося негативным регулятором комплексов циклин E/Cdk2 и циклин D/Cdk4. Эти данные указывают на тот факт, что повышение стабильности р27 белком HCV-core ассоциируется с блокадой перехода G1/S и нарушением пролиферации митоген-активированных Т-лимфоцитов [116]. Учитывая преимущественное значение Т-клеточного звена в противовирусном иммунитете, блокада пролиферации митогенактивированных Т-лимфоцитов представляется стратегическим звеном в установлении персистенции вируса гепатита С.
С помощью иммуноблоттинга и иммунофлюоресцентного анализа было выявлено, что HCV-core селективно угнетает синтез и аккумуляцию некоторых ядерных белков (p21, p53, PCNA (proliferating cell nuclear antigen) и c-Fos) на уровне трансляции и не влияет на синтез цитоплазматических белков (РНКазы L, MEK1, 2'-5'-олигоаденилат синтетазы) [82].
H. Nguyen и соавт. [79] показали, что регуляция р21 гепатоцитов линии HepG2 белком HCV-core является двухфазной. Экспрессия нерасщепленной формы HCV-core, состоящей из 191 аминокислотного остатка, ведет к активации р21, ингибируя активность Cdk2 и останавливая клетки на G1/G0 фазе цикла. Но с накоплением после процессинга 173-аминокислотной формы белка активность р21 резко снижается. Таким образом, на ранних этапах инфекции HCV-core способен избирательно модулировать клеточный цикл гепатоцитов через амбивалентную регуляцию ингибитора циклинзависимых киназ р21, что является мощным оружием вируса в установлении персистенции на уровне одной клетки и всего макроорганизма.
Заключение
Обобщение данных литературы и анализ собственных результатов исследования свидетельствуют о разнообразии как триггерных факторов апоптоза, так и механизмов реализации программированной клеточной гибели. Вирусы обладают разнообразными приспособительными молекулярными свойствами, позволяющими воздействовать на те или иные ключевые моменты процесса клеточной гибели, модулируя их в соответствии с собственной стратегией выживания. Очевидно, что про-и антиапоптотические составляющие клеточных и вирусиндуцированных механизмов регуляции тесно переплетены между собой. В конечном итоге от модуляции программированной гибели клетки в условиях вирусной инфекции зависит цитопатическое действие инфектогена, интенсивность и эффективность элиминирующих иммунных реакций, а значит, и клинические проявления инфекционного процесса. Вмешательство вирусов в процесс апоптоза представляется основополагающим при формировании хронической формы инфекции.
Изучение молекулярных основ вирусиндуцированной дизрегуляции танатогенной программы клетки в перспективе будет способствовать более глубокому пониманию патогенеза и созданию новых терапевтических и профилактических технологий поддержания защитных систем организма в условиях хронической вирусной инфекции.
В статье приводятся результаты исследований, выполненных в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы» (государственные контракты №02.442.11.7004, 02.445.11.7110, 02.442.11.7276), а также при финансовой поддержке Совета по грантам при Президенте Российской Федерации для поддержки ведущих научных школ Российской Федерации №НШ-1051.2003.4.
Литература
1. Аббасова С.Г., Липкин В.М., Трапезников Н.Н., Кушлинский Н.Е. Система Fas-FasL в норме и при патологии // Вопр. биол., мед. и фармацевт. химии. 1999. №3. С. 3-17.
2. Антонов П.В., Цинзерлинг В.А. Современное состояние проблемы хронических и медленных нейроинфекций // Арх. патологии. 2001. №1. С. 47-51.
3. Барышников А.Ю., Шишкин А.В. Иммунологические проблемы апоптоза. М.: Эриториал УРРС. 2002. 320 с.
4. Белушкина Н.Н., Северин С.Е. Молекулярные основы патологии апоптоза // Арх. патологии. 2001. №1. С. 51-60.
5. Белушкина Н.Н., Хасан Х.А., Северин С.Е. Молекулярные основы апоптоза // Вопр. биол., мед. и фармацевт. химии. 1998. №4. С. 15-23.
6. Бойчук С.В., Мустафин И.Г. Fas-рецептор и его роль при атопических заболеваниях // Иммунология. 2001. №3. С. 24-29.
7. Буеверов А.О., Тихонина Е.В., Москалева Е.Ю. и др. Апоптоз лимфоцитов и гранулоцитов периферической крови при хронических HBV-и HCV-инфекциях // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. 2000. №6. С. 33-36.
8. Дмитриева Е.В., Москалева Е.Ю., Сладкова Л.В., Буеверов А.О. Апоптоз гепатоцитов при хронических вирусных гепатитах // Иммунология. 2002. Т. 4. №2. С. 235-236.
9. Жукова О.Б., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. и др. Модуляция апоптоза лимфоцитов крови как способ выживания вируса гепатита С // Иммунология. 2005. Т. 26. №2. С. 79-83.
10. Ивашкин В.Т., Маммаев С.Н., Буеверов А.О. и др. Механизмы иммунного «ускользания» при вирусных гепатитах // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, копрологии. 2000. №5. С. 7-12.
11. Исаева М.П., Леонова Г.Н., Кожемяко В.Б. и др. Апоптоз как механизм цитопатического действия вируса клещевого энцефалита // Вопр. вирусологии. 1998. №4. С. 182-187.
12. Кирдей Е.Г. Иммунология. Иркутск, 2000. 232 с.
13. Ковальчук Л.В., Чередеев А.Н. Новые иммунопатогенетические взгляды: апоптотические иммунодефициты // Иммунология. 1998. №6 С. 17-18.
14. Копнин Б.П. Мишени действия онкогенов и опухолевых супрессоров // Биохимия. 2000. Т. 65. Вып. 1. С. 5-33.
15. Маянский А.Н., Бурков А.Н., Астафьев Д.Г., Рассанов С.П. Персистенция вирусов: иммунологические и патогенетические аспекты // Клинич. медицина. 1998. №12. С. 19-25.
16. Митрикова Л.Ц. Растворимый Fas-антиген в сыворотке крови больных острыми гепатитами В // Эпидемиология и инфекц. болезни. 2003. №3. С. 34-36.
17. Митрикова Л.Ц., Климова Е.А., Ющук Н.Д. и др. Исследование показателей Fas-зависимого апоптоза в сыворотке крови больных острыми вирусными гепатитами // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. 2003. №2. С. 59-63.
18. Наследникова И.О., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. и др. Поверхностная архитектоника, функциональные особенности и метаболизм лимфоцитов периферической крови при хронической герпесвирусной инфекции // Клинич. лаборатор. диагностика. 2004. №5. С. 53-55.
19. Новицкий В.В., Жукова О.Б., Рязанцева Н.В. и др. Цитогенетика лимфоцитов периферической крови при хронической персистенции вируса клещевого энцефалита // Бюл. СО РАМН. 2003. №4. С. 34-37.
20. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Наследникова И.О. и др. Хронический гепатит В: структура, метаболизм и цитогенетические особенности лимфоцитов // Эксперимент. и клинич. медицина. 2003. №2. С. 64-67.
21. Панин Л.Е., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. и др. Флуоресцентное зондирование плазматической мембраны лимфоцитов и эритроцитов при персистенции вируса клещевого энцефалита: мониторирование структурных изменений // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2003. №8. С. 213-216.
22. Пирогова Н.П., Новицкий В.В., Карпова М.Р. и др. Фагоцитарные функции крови у больных острым клещевым энцефалитом // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2003. №1. С. 83-85.
23. Потапнев М.П. Апоптоз клеток иммунной системы и его регуляция цитокинами // Иммунология. 2002. №4. С. 237-243.
24. Рязанцева Н.В., Белобородова Э.И., Новицкий В.В. и др. «Гематологические маски» хронического вирусного гепатита // Терапевт. арх. 2003. №11. С. 28-31.
25. Рязанцева Н.В., Жукова О.Б., Белобородова Э.И. и др. Изменения цитогенетического статуса лимфоцитов периферической крови при хронических HBV-и HCV-инфекциях // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2004. Т. 14. №1. С. 37-40.
26. Рязанцева Н.В., Жукова О.Б., Новицкий В.В. и др. Структурные и функциональные особенности лимфоцитов у пациентов с хроническим носительством антигена вируса клещевого энцефалита // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2002. Т. 133. №11. С. 547-550.
27. Рязанцева Н.В., Жукова О.Б., Новицкий В.В. и др. Роль иммунофенотипических и цитогенетических изменений лимфоцитов крови в механизмах хронизации вирусной инфекции // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2003. №6. С. 23-27.
28. Рязанцева Н.В., Жукова О.Б., Новицкий В.В. и др. Активность ДНК-репарационной системы лимфоцитов периферической крови у пациентов с хронической вирусной персистенцией // Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2003. №6. С. 27-29.
29. Рязанцева Н.В., Панин Л.Е., Токарева Н.В. и др. Структурно-функциональные особенности плазматической мембраны лимфоцитов и эритроцитов при вирусных инфекциях // Сиб. мед. журн. 2003. №3. С. 34-38.
30. Самуилов В.Д., Алескин А.В., Лагунова Е.М. Программированная клеточная гибель // Биохимия. 2000. Т. 65. Вып. 8. С. 1029-1046.
31. Сепиашвили Р.И., Шубич М.Г., Колесникова Н.В. и др. Апоптоз в иммунологических процессах // Аллергология и иммунология. 2000. Т. 1. №1. С. 15-23.
32. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. М.: Мир, 1998. Т. 1. 331 с.
33. Уразова О.И., Новицкий В.В., Литвинова Л.С., Помогаева А.П. Хромосомные нарушения, апоптоз и активность репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови при инфекционном мононуклеозе у детей // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2002. Т. 133. №3. С. 323-326.
34. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. М.: Медицина, 2000. 432 с.
35. Хансон К.П. Программируемая клеточная гибель (апоптоз): молекулярные механизмы и роль в биологии и медицине // Вопр. мед. химии. 1997. Т. 43. Вып. 5. С. 402-415.
36. Чумаков П.М. Функция гена р53: выбор между жизнью и смертью // Биохимия. 2000. Т. 65. вып. 1. С. 34-47.
37. Ярилин А.А. Апоптоз и его место в иммунных процессах // Иммунология. 1996. №6. С. 10-23.
38. Ярилин А.А. Апоптоз: природа феномена и его роль в норме и при патологии // Актуальные проблемы патофизиологии / Под ред. Б.Б. Мороза. М.: Медицина, 2001. С. 13-56.
39. Ярилин А.А., Никонова М.Ф., Ярилина А.А. и др. Апоптоз, роль в патологии, значимость его оценки при клинико-иммунологическом обследовании больных // Мед. иммунология. 2000. №2. С. 7-16.
40. Ahn J.Y., Jung E.Y, Kwun H.J. et al. Dual effects of hepatitis B virus X protein on the regulation of cell-cycle control depending on the status of cellular p53 // J. Gen. Virol. 2002. V. 83. №11. P. 2765-2772.
41. Arbuthnot P., Kew M. Hepatitis B virus and hepatocellular carcinoma // Int. J. Exp. Pathol. 2001. V. 82. №2. P. 77-100.
42. Arends M.J., Wyllie A.H. Apoptosis. Mechanism and role in pathology // Int. Rev. Exp. Pathol. 1991. V. 32. P. 223-254.
43. Behrmann I., Walczak H., Krammer P.H. Structure of the Human APO-1 Gene // Eur. J. Immunol. 1994. V. 24. №12. P. 3057-3062.
44. Belanger C., Gravel A., Tomoiu A. et al. Human herpesvirus 8 viral FLICE-inhibitory protein inhibits Fas-mediated apoptosis through binding and prevention of procaspase-8 maturation // J. Hum. Virol. 2001. V. 4. №2. P. 62-73.
45. Bellows D.S, Howell H., Pearson C. et al. Epstein-Barr virus BALF-1 is a Bcl-2-like antagonist of the herpesvirus antiapoptotic Bcl-2 proteins // J. Viral. 2002. V. 76. №5. P. 2469-2479.
46. Benn J., Schneider R.J. Hepatitis B virus HBx protein deregulates cell cycle checkpoint controls // Proc. Nal. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. №24. P. 11215-11219.
47. Boldin M., Goncharov T., Goltsev Y.V., Wallach D. Involvement of MACH, a novel MORT1/FADD-interacting protease, in Fas/APO1 and TNF receptor-induced cell death // Cell. 1996. V. 85. №6. P. 803-815.
48. Cory S., Adams J.M. The Bcl2 family: regulators of the cellular life-or-death switch. Nature reviews. 2002. V. 2. P. 647-656.
49. Dbaibo G., Hannun J. Molecule of the month cytokine response modifer: a strategically deployed viral weapon // Clin. Immumol. Immunopathol. 1998. V. 86. №2. P. 134-140.
50. Ehrmann J.Jr., Galuszkova D., Ehrmann J. et al. Apoptosis-related proteins Bcl-2, Bax, Fas, Fas-L and PCNA in liver biopsies of patients with chronic hepatitis B virus infection // Pathol. Oncol. Res. 2000. V. 6. №2. P. 130-135.
51. Festjens N., Gurp M., Loo G. et al. Bcl-2 family members as sentinels of cellular integrity and role of mitochondrial intermembrane space proteins in apoptotic cell death. Acta Haematologica. 2004. V. 111. P. 7-27.
52. Fliborg J.Jr., Kong W., Hottiger M.O. et al. p53 inhibition by the LANA protein of KSHV protects against cell death // Nature. 1999. V. 402. №6764. P. 889-894.
53. Han H.J., Jung E.Y., Lee W.J., Jang K.L. Cooperative repression of cyclin-dependent kinase inhibitor p21 gene expression by hepatitis B virus X protein and hepatitis C virus core protein // FEBS Lett. 2002. V. 518. №1-3. P. 169-172.
54. Hay S., Kannourakis G. A time to kill: viral manipulation of the cell death program // J. of General Virology. 2002. V. 83. P. 1547-1564.
55. Heinkelein M., Pilz S., Jassoy C. Inhibition of CD95 (Fas/Apo1)-mediated apoptosis by vaccinia virus WR // Clinic. Exp. Immunol. 1996. V. 103. №1. P. 8-14.
56. Hsu H, Xiong J, Goeddel D.V. et al. The TNF receptor 1-associated protein TRADD signals cell death and NF-kappa B activation // Cell. 1995. V. 81. №4. P.495-504.
57. Hu S., Vincenz C., Ni J. et al. I-FLICE, a novel inhibitor of tumor necrosis factor receptor-1-and CD-95-induced apoptosis // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. №28. P. 17255-17257.
58. Iton N. The polypeptyde encoded by the cDNA for human cell surface antigen Fas can mediate apoptosis // Cell. 1991. V. 66. P. 233-243.
59. Jeramias I., Herr I., Boehler T., Debatin K.M. TRAIL/Apo-2-ligand-induced apoptosis in human T cells // Eur. J. Immunol. 1998. V. 28. №1. P. 143-152.
60. Jodo S., Kobayashi S., Kayagaki N. et al. Serum levels of soluble Fas/APO-1 (CD95) and its molecular structure in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) and other autoimmune diseases // Clin. Exp. Immunol. 1997. V. 107. P. 89-95.