Njerëzit nuk do të kishte ekzistuar pa viruset sepse proteina virale luan një rol kyç në zhvillimin e njerëzor embrioni. Megjithatë, ndonjëherë ato paraqesin kërcënime ekzistenciale në formën e sëmundjeve si në rastin e pandemisë aktuale COVID-19. Për ironi, viruset përbëjnë ~ 8% të gjenomit tonë, që është fituar gjatë rrjedhës së evolucionit, duke na bërë "praktikisht një kimerë".
Fjala më famëkeqe dhe e frikshme e vitit 2020 pa dyshim është 'virus'. Romani koronavirus është përgjegjës për sëmundjen aktuale të paprecedentë COVID-19 dhe një kolaps pothuajse gati të ekonomisë botërore. E gjithë kjo shkaktohet nga një grimcë e vogël e cila as nuk konsiderohet si 'plotësisht' e gjallë sepse është në një gjendje jofunksionale jashtë strehuesit, ndërsa përjetësohet vetëm brenda me infektimin e bujtësit. Më befasues dhe tronditës është fakti se njerëzit kanë qenë bartës të "gjeneve" virale që nga kohra të lashta dhe aktualisht gjenet virale përbëjnë ~ 8% të njerëzor gjenomi (1). Vetëm për ta vënë këtë në perspektivë, vetëm ~ 1% njerëzor Gjenomi është funksionalisht përgjegjës për prodhimin e proteinave që përcaktojnë se kush jemi ne.
Historia e marrëdhënies mes njerëzit viruset filloi 20-100 milionë vjet më parë kur paraardhësit tanë u infektuan nga viruset. Çdo familje endogjene e retroviruseve rrjedh nga një infeksion i vetëm i qelizave germinale nga një retrovirus ekzogjen që pas integrimit në paraardhësin tonë, u zgjerua dhe evoluoi (2). Përhapja e ndjekur nga transferimi horizontal nga prindërit tek pasardhësit dhe sot ne kemi këto gjenome virale të ngulitura në ADN-në tonë si njerëzor retroviruset endogjene (HERVs). Ky është një proces i vazhdueshëm dhe madje mund të ndodhë në këtë moment. Gjatë rrjedhës së evolucionit, këto HERV fituan mutacione, u stabilizuan në njerëzor gjenomit dhe humbën aftësinë e tyre për të shkaktuar sëmundjen. Endogjene retrovirusët nuk janë të pranishme vetëm në njerëzit por janë të gjithëpranishëm në të gjithë organizmat e gjallë. Të gjithë këta retroviruse endogjenë të grupuar në tre klasa (Klasa I, II dhe III) që ndodhin nëpër specie të ndryshme shtazore shfaqin një lidhje filogjenetike bazuar në ngjashmërinë e sekuencës së tyre (3) siç përshkruhet në figurën më poshtë. HERV i përkasin grupit të klasës I.
Nga retroviruset e ndryshëm të ngulitur të pranishëm në njerëzor gjenomi, një shembull klasik që vlen të përmendet këtu, është ai i një proteine retrovirale që është proteinë mbështjellëse shumë fusogenike e quajtur sincitinë, (5) funksioni origjinal i së cilës në virus ishte të shkrihej me qelizat pritëse për të shkaktuar infeksion. Kjo proteinë tani është përshtatur në njerëzit për të formuar placentë (bashkim i qelizave për të krijuar qeliza me shumë bërthama) që jo vetëm që i siguron fetusit ushqim nga nëna gjatë shtatzënisë, por gjithashtu mbron fetusin nga sistemi imunitar i nënës për shkak të natyrës imunosupresive të proteinës sincitinë. Ky HERV i veçantë është dëshmuar të jetë i dobishëm për njerëzor raca duke përcaktuar vetë ekzistencën e saj.
HERV-të janë implikuar gjithashtu në sigurimin e imunitetit të lindur për bujtësin duke parandaluar infeksionin e mëtejshëm nga të lidhura viruset ose zvogëlimin e ashpërsisë së sëmundjes pas ri-infeksionit nga një lloj i ngjashëm viruset. Një përmbledhje e vitit 2016 nga Katzourakis dhe Aswad (6) përshkruan atë endogjen viruset mund të veprojë si elementë rregullues për gjenet që kontrollojnë funksionin imunitar, duke çuar kështu në zhvillimin e imunitetit. Në të njëjtin vit, Chuong et al (7) demonstruan se disa HERV veprojnë si përmirësues rregullator duke moduluar shprehjen e gjeneve të induktueshme të IFN (interferon) duke siguruar kështu imunitetin e lindur. Produktet e shprehjes HERV mund të veprojnë gjithashtu si modele molekulare të lidhura me patogjenin (PAMPs), duke shkaktuar receptorët qelizorë përgjegjës për linjën e parë të mbrojtjes së bujtësit (8-10).
Një aspekt tjetër interesant i HERV-ve është se disa prej tyre shfaqin polimorfizma të futjes, dmth. numër i ndryshëm i kopjeve janë të pranishëm në gjenom për shkak të ngjarjeve insertuese. Një studim i 20 subjekteve që i përkasin grupeve të ndryshme etnike zbuloi modele të polimorfizmit të futjes midis 0-87% në të gjitha subjektet (11). Kjo mund të ketë implikime në shkaktimin e sëmundjeve me aktivizimin e gjeneve të caktuara që përndryshe janë të heshtura.
Disa HERV gjithashtu janë treguar të lidhen me zhvillimin e çrregullimeve autoimune siç është skleroza e shumëfishtë (12). Në kushte normale fiziologjike, shprehja e HERV është e rregulluar fort, ndërsa në kushte patologjike për shkak të ndryshimeve në mjedisin e jashtëm/të brendshëm, ndryshimet hormonale dhe/ose ndërveprimi mikrobik mund të shkaktojnë disrregullim të shprehjes së HERV, duke çuar në sëmundje.
Karakteristikat e mësipërme të HERV-ve sugjerojnë që jo vetëm prania e tyre në njerëzor Gjenomi është i pashmangshëm, por ato zotërojnë aftësinë për të rregulluar homeostazën e sistemit imunitar ose duke e aktivizuar ose duke e shtypur atë, duke shkaktuar kështu efekte diferenciale (nga të qenit i dobishëm në shkaktimin e një sëmundjeje) tek bujtësit.
Pandemia e COVID-19 shkaktohet gjithashtu nga një retrovirus SARS-nCoV-2, që i përket familjes së gripit dhe mund të jetë e besueshme që, gjatë rrjedhës së evolucionit, gjenomet që lidhen me këtë familje të viruset u integrua në njerëzor gjenom dhe tani janë të pranishëm si HERV. Supozohet se këto HERV mund të shfaqin polimorfizma të ndryshme, siç u përmend më lart, midis njerëzve të etnive të ndryshme. Këto polimorfizma mund të jenë në formën e numrit të kopjeve diferenciale të këtyre HERV-ve dhe/ose pranisë ose mungesës së mutacioneve (ndryshime në sekuencën e gjenomit) të grumbulluara gjatë një periudhe kohore. Kjo ndryshueshmëri në HERV-të e integruara mund të ofrojë një shpjegim për shkallët diferenciale të vdekshmërisë dhe ashpërsinë e sëmundjes COVID-19 në vende të ndryshme të prekura nga pandemia.
***
Referencat:
1. Griffiths DJ 2001. Retroviruset endogjene në njerëzor sekuenca gjenomike. Gjenom Biol. (2001); 2 (6) Vlerësime 1017. DOI: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. Boeke, JD; Stoye, JP (1997). "Retrotranspozonët, Retroviruset endogjene dhe Evolucioni i Retroelementeve". Në arkivol, JM; Hughes, SH; Varmus, HE (eds.). Retroviruset. Cold Spring Harbor Laboratory Press. PMID 21433351.
3. Vargiu L, etj. Klasifikimi dhe karakterizimi i njerëzor retroviruset endogjene; format e mozaikut janë të zakonshme. Retrovirologjia (2016); 13: 7. DOI: 10.1186 / s12977-015-0232-y
4. Classes_of_ERVs.jpg: Jern P, Sperber GO, Blomberg J (punë e derivuar: Fgrammen (bisedë)), 2010. E disponueshme në internet në https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg Arritur më 07 maj 2020
5. Blond, JL; Lavillette, D; Cheynet, V; Bouton, O; Oriol, G; Chapel-Fernandes, S; Mandrandes, S; Mallet, F; Cosset, FL (7 prill 2000). “Një glikoproteinë mbështjellëse e njerëzor endogjen retrovirus HERV-W shprehet në placentën e njeriut dhe bashkon qelizat që shprehin receptorin e retrovirusit të gjitarëve të tipit D”. J. Virol. 74 (7): 3321–9. DOI: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A, dhe Aswad A. Evolucioni: Endogjen Viruset Ofroni shkurtore në imunitetin antiviral. Biologjia aktuale (2016). 26: R427-R429. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC dhe Feschotte C. Evolucioni rregullator i imunitetit të lindur përmes koopcionit të retroviruseve endogjene. Shkenca (2016) Vol. 351, Numri 6277, fq 1083-1087. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. Shpata me dy tehe të (ri)shprehjes së gjeneve nga agjentët hipometilues: nga mimika virale deri te shfrytëzimi si agjentë fillestarë për modulimin e synuar të pikës së kontrollit imunitar. Cell Commun Signal (2017) 15:13. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. Aktivizimi i përgjigjes imune të lindur nga endogjene retrovirusët. J Gen Virol. (2015) 96:1207–1218. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Korrespondenca S. Frenimi i metilimit të ADN-së shkakton një përgjigje interferoni në kancer nëpërmjet dsRNA duke përfshirë retroviruset endogjene. Cell (2015) 162:974–986. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M dhe Nermin G. Human endogjen retrovirus-Skrining me futje H. Raportet e Mjekësisë Molekulare (2013). DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V, dhe Cynis H. Retroviruset endogjene njerëzore dhe roli i tyre i supozuar në zhvillimin e çrregullimeve autoimune siç është skleroza e shumëfishtë. Mikrobiol i përparmë. (2018); 9: 265. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
***
