„СТЕЛТ-ВИРУСИ” И „ВИТЕРИИ” – НОВО ПОКОЛЕНИЕ ПАТОГЕНИ?

Цитопатогенни вируси, изгубили антигени, необходими за имунологичната им идентификация, са групирани под названието “стелт-вируси” (хитри, тихи, коварни). Инфектираните с тези вируси клетъчни култури се различават от културите, инфектирани с други човешки вируси по външния си вид и с помощта на селективни имунологични или молекулярни сонди. Стелт-адаптираните вируси могат да придобият допълнителни генетични последователности от заразените човешки клетки, включително клетъчни гени с потенциални онкогенни дейност. Някои стелт-вируси придобиват гени от бактерии, поради което за тях се използва понятието „витерии” (нещо средно между вируси и бактерии). Стелт вируси/витерии са откривани в проби от кръв, ликвор, урина, гърлени смивове, кърма, мозъчни биопсии и тумори на пациенти с различни неврологични, психични, автоимунни и неопластични заболявания. Използването на термина “стелт-вируси/витерии” в диагностиката, терапията и епидемиологичните проучвания са дискусионни. Необходими са интензивни проучвания на тези микроорганизми за изясняване на техния произход, капацитет и биологична активност.

Живите (възпроизвеждащи се) организми се класифицират като вируси, бактерии, гъби, растения и животни. За произхода на вирусите продължават да се водят дискусии, но по отношение на бактериите съществуват еволюционни данни доказващи, че те предхождат другите форми на живот. Бактериалните клетки се определят като ​​прокариотни, за разлика от клетките на гъбите, растенията и животните, които се определят като еукариотни. Няколко съществени характеристики отличават прокариотната от еукариотната клетка, което включва липса или наличие на хромозомни структури и определено ядро, специфична организация на двата типа РНК (рибозомна и транспортна) и някои други.

За отбелязване е, че не всички възпроизвеждащи се форми на живот покриват напълно характеристиките на изброените по-горе групи. Например, репликацията на облигатните вътреклетъчни бактерии зависи от различни репликациони механизми на еукариотната клетка. Много бактерии функционират нормално само при едновременна метаболитната активност на местни структури, обикновено плазмиди. Митохондриите в еукариотната клетка и хлоропластите в растителната клетка имат наследствен произход, както и вътреклетъчните бактерии, които са установили симбиозни и зависими отношения с еукариотния клетъчен метаболизъм.

Вирусите се различават както от прокариотните, така от еукариотните клетки – имат много по-малък геном, представен поне на един от етапите на жизнения си цикъл като ДНК или РНК, вместо като ДНК и РНК. Вирусите проявяват ограничена ензимна активност и за пълната си репликация изискват участието на сложни метаболитни механизми на клетката-гостоприемник. Бактериалните вируси (бактериофагите) използват прокариотната клетка като гостоприемник, докато гъбичните, растителните и животинските вируси се възпроизвеждат само в съответната им еукариотна клетка.

Използването на “чужд” генетичен материал за реализиране на специфични метаболитни нужди рефлектира в т.нар. генетично рационализиране, което позволява на различните форми на живот да се освобождават от гени, кодиращи продукти, които са лесно достъпни от алтернативни източници чрез симбиоза или паразитизъм. Процесът е наблюдаван и при хората, които поемат от чревните бактерии т.нар “есенциални метаболити”, които не могат да бъдат синтезирани от нашите собствени клетки. Друго биологично явление е т. нар. трансдукция, при което от донорни животински или бактериални клетки се откъсват гени или части от тях и се пренасят в реципиентните клетки от вируси (трансдуциращи, ген-пренасящи вируси). Най-често, придобития по естествен начин ген се превръща в онкоген, а последващата му експресия, но направлявана вече не от клетката, а от вируса, има висока онкогенна ефективност, при това с къс латентен период (Pathobiology 66, 2:53-8; 1998).

Когато преди години започна разшифроването на човешкия геном беше открито, че активните елементи в него са много по-малко от очакваното. Освен това, поне половината от секвенциите в човешкия геном, са били с неясен произход, поради което ги нарекли „генен боклук”. Нещата обаче се усложниха когато стана ясно, че една част (поне 8%) от тези „неясни гени” произхождат от… вируси (Nature 463, 39-40; 2010).

Доказателства, че вируси участват в преноса на гени, са получени с ретровирусите и херпесните вируси. Най-вероятно те ги използват за стимулиране на клетъчния растеж и по този начин предизвикат по-облекчени условия за размножаването си. Въпросът, дали даден вирус вгражда свой ген в генома на заразената клетка, или пренася чрез своя геном ген от друга клетка, може да бъде проследен с помощта на т.нар молекулярен часовник. Най-вероятно гените, които наскоро са се появили в генома на ограничен брой животински видове, да са с вирусен произход. От друга страна гените, откриващи се в малка група от вируси, но широко представени в животинското царство, е възможно да имат клетъчен произход. Тази парадигма доказва, че генетичната еволюция на микроорганизмите, както и тази при животните и хората продължава.

Липсата на ефективен имунен контрол върху тези вируси се дължи на промяна в гените, кодиращи основни антигени, необходими за разпознаване от имунната система. Това е причината тези атипично структурирани цитопатични вируси да бъдат определени като „стелт-вируси – тихи, хитри, коварни”. Въпреки, че на тях все още се гледа скептично, проучванията за търсене на стелтвирусен прототип продължават, а хипотезата за „стелт-адаптацията” набира скорост.

Много е вероятно като прототипен стелт-вирус да бъде приет един производен на маймунския цитомегаловирус (simian cytomegalovirus, SCMV), култивиран от пациент със заболяване, характеризиращо се с тежко главоболие, обща мускулна болка и диария (Clin Diagn Virol 4, 1:93-103; 1995). Въпреки, че острите симптоми са утихнали за около седмица, пациентът не е възвърнал нормалното си здравословно състояние, а в продължение на повече от 7 години се е оплаквал от характерните за синдрома на хроничната умора прояви, придружени от епизоди на емоционална лабилност и депресия, необяснима ерозия на някои хрущяли, шийна спондилоза, както и различни допълнителни признаци, характерни за мултисистемно увреждане. Вирусът, който е бил изолиран от този пациент е бил инфекциозен и за котки, които са показали промени в поведението и други прояви на енцефалопатия (CAP Today 8, 10:67-70.).

Секвенционните анализи на клонирани изолати от „прототипния” стелт-вирус са показали наличие на ДНК-последователности, хомоложни на някои бактерални гени. Тези открития разширяват потенциалната роля на стелт-вирусите като естествени вектори при трансфера на чужда генетична информация. Резултатите са в подкрепа на динамичното взаимодействие между вирусни и бактериални геноми и потенциала на това взаимодействие за създаване и разпространение на патогени от ново поколение. За тези микроорганизми отскоро се използва и терминът „витерии” (нещо средно между вируси и бактерии), защото съдържат едновременно както вирусни, така и бактериални гени.

Намерените нуклеотидни последователности кодират характерни за бактериите аминокиселини (Exp Mol Pathol 66, 1:8-14; 1999). Много от съвпаденията обаче, са били непълни, което предполага, че бактериалните гени са претърпели промени (мутации), най-веоятно при включването им в стелт-вирусния геном. Алтернативна възможност е, тези секвенциите са били придобити от бактерии, за които все още липсват точни данни за генетичното им устройство.

Идентифицирани са бактерии, потенциални източници на ДНК-фрагменти, интегрирани в генома на стелт-вируси. Различните протеини, кодирани от тези асимилирани бактериални/плазмидни последователности са били анализирани по отношение на метаболитните им функции. Някои от тях са били свързани с примитивни метаболитни процеси, но други са били критични при синтеза на специфични метаболити.

Възможността стелт-вируси да се пренасят от бактерии, може да има сериозни последици за здравето на хората и животните. Това обаче може да ускори и разработването на различни диагностични и терапевтични стратегии, насочени приоритетно по отношение на рака и психичните разстройства (J Autism Dev Disord 25:223-224). Осведоменоста ни относно потенциално онкогенните стелт-вируси или витерии, може също да подмогне борбата за намаляване разпространението и избягване на заразяването на хора и животни с тях.

Потенциалът на стелт-вирусите/витериите да паразитират в бактериалната или гъбичната флора на човешкото тяло очевидно ще промени подходите по отношение на диагностиката, терапията и епидемиологията на инфекците. Диагностично, наличието на бактериални гени във витериите може да допринесе за разгадаването на „несъвместимите” резултати при положителни лабораторни тестове за вируси, микоплазми и хламидии при пациенти, страдащи от синдрома на хроничната умора (chronic fatigue syndrome) или със синдрома на войната в Персийския залив (Gulf War syndrome). По подобен начин, неасни лабораторни находки при изследвания за хронична Лаймска болест, може да бъдат обяснени с присъствието на витерии, експресиращи продукти, реагиращи кръстосано с тези на Borrelia burgdorferi. Впрочем, по-голямата част от пациентите, изследвани за хронична Лаймска болест имат положителен резултат и при тестове за стелт-вируси/витерии (The Journal of Degenerative Diseases Vol 1; 1999).

Стелт-вирусите са в състояние да асимилират различни клетъчни гени, включително гени с потенциално онкогенна активност. Има данни, че тези вируси се изолират от пациенти с различни злокачествени заболявания – множествена миелома, лимфоми, глиоми, рак на гърдата, рак на белия дроб, меланоми и тумори на слюнчените жлези (Exp Mol Pathol 66:15-18). Много от пациентите сами описват разстройства на паметта и настроението си дълго време преди диагностика на злокачественото заболяване и важното е, че подобни оплаквания са наблюдавани и при някои от членовете на техните семейства. Секвенционите анализи на вирусите, изолирани от тези хора са установили общ източник-предшественик на асимилираните допълнителни гени.

Съществуването на стелт-вируси и витерии разширява обезпокоително и идеята, че те могат да бъдат използвани като биологично оръжие. Нерегистрираното възпроизвеждане на генетично разнообразни, потенциално канцерогенни патогени, които могат да преминават между отделните видове, заобикаляйки клетъчната имунна защита, може да има сериозни последствия.

В заключение, използването на термина “стелт-вируси/витерии” в диагностиката, терапията и епидемиологичните проучвания са дискусионни. Необходими са интензивни проучвания за изясняване на техния произход, капацитет и биологична активност.

Златко Кълвачев,

Самостоятелна медико-диагностична лаборатория „К-ЛАБ”

Литература:

Cedric Feschotte (2010). Virology: Bornavirus enters the genome. Nature 463, 39-40.

Martin WJ. (1994). Stealth viruses as neuropathogens. CAP Today 8, 10:67-70.

Martin WJ, Ahmed KN, Zeng LC, Olsen JC, Seward JG, Seehrai JS. (1995). African green monkey origin of the atypical cytopathic ‘Stealth virus’ isolated from a patient with chronic fatigue syndrome. Clin Diagn Virol 4, 1:93-103.

Martin WJ. (1995). Stealth virus isolated from an autistic child. J Autism Dev Disord 25:223-224.

Martin WJ. (1998). Cellular sequences in stealth viruses. Pathobiology. 66, 2:53-58.

Martin WJ. (1999). Bacteria-related sequences in a simian cytomegalovirus-derived stealth virus culture. Exp Mol Pathol. 66, 1:8-14.

Martin WJ. (1999).Viteria: Bacterial Sequences in Animal and Human Viruses. The Journal of Degenerative Diseases Vol 1; Center for Complex Infectious Diseases
Rosemead, CA 91770.

Martin WJ. (1999). Melanoma growth stimulatory activity
(MGSA/GRO-alpha) chemokine genes incorporated into an African green monkey simian cytomegalovirus-derived stealth virus. Exp Mol Pathol 66:15-18.

Jan 19, 2016 | Posted by in Публикации | Comments Off on „СТЕЛТ-ВИРУСИ” И „ВИТЕРИИ” – НОВО ПОКОЛЕНИЕ ПАТОГЕНИ?