Врожденный иммунный ответ и интерфероновая система

Врожденный иммунный ответ — это первая, быстрая линия защиты организма от вирусной инфекции. Его отличительной чертой в противовирусном иммунитете является система интерферонов I типа: инфицированные клетки распознают вирусные нуклеиновые кислоты, секретируют интерфероны и запускают противовирусное состояние в себе и соседних клетках посредством индукции интерферон-стимулированных генов.

Definition

Врожденный иммунный ответ на вирусы — это неспецифическая, быстро мобилизуемая защита организма, при которой распознавание вирусных компонентов индуцирует интерфероны I типа и интерферон-стимулированные эффекторные гены, которые устанавливают противовирусное состояние и ограничивают репликацию вируса до развития адаптивного иммунитета.

Scope

Эта статья охватывает врожденный противовирусный ответ: как инфицированные клетки обнаруживают вирус, продукцию и передачу сигналов интерферонов I типа, широкое семейство продуктов интерферон-стимулированных генов, которые ограничивают репликацию, и врожденные клеточные эффекторы, такие как естественные киллеры. Это справочный материал по противовирусным механизмам, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как инфицированная клетка обнаруживает, что в ней находится вирус?
• Что делает сигнализация интерферона I типа с инфицированными и соседними клетками?
• Какие продукты интерферон-стимулированных генов ограничивают репликацию вируса и как?
• Как врожденный ответ формирует последующий адаптивный ответ?

Key concepts

• Интерфероны I типа (ИФН-альфа, ИФН-бета)
• Интерферон-стимулированные гены (ИСГ)
• Противовирусное состояние
• Естественные киллеры
• Эффекторные пути PKR, OAS/RNase L и Mx
• Аутокринная и паракринная интерфероновая сигнализация

Mechanisms

Обнаружение вирусных нуклеиновых кислот сенсорами хозяина запускает сигнальные каскады, которые сходятся на продукции интерферонов I типа. Секретируемый интерферон связывается со своим рецептором на тех же и соседних клетках, активируя JAK-STAT путь и индуцируя сотни интерферон-стимулированных генов. Продукты этих генов действуют практически на каждом этапе жизненного цикла вируса: PKR отключает синтез белка, система OAS/RNase L деградирует вирусную РНК, Mx белки блокируют репликацию, а другие эффекторы ограничивают проникновение, транскрипцию или высвобождение. Это устанавливает противовирусное состояние, которое сдерживает распространение, в то время как врожденные клетки, такие как естественные киллеры, уничтожают некоторые инфицированные клетки, а интерферон помогает формировать последующий адаптивный ответ.

Clinical relevance

Интерфероновая система имеет центральное значение для раннего контроля вирусной инфекции и позволяет понять, почему подходы, основанные на интерфероне и модулирующие интерферон, влияют на вирусные заболевания. Эта статья описывает врожденные противовирусные механизмы и не является основанием для индивидуальных диагностических или лечебных решений.

History

Интерфероновая система была признана индуцируемой противовирусной активностью, а затем была определена как сигнальная сеть, которая индуцирует большой набор эффекторных генов. Работы 2000-х годов картировали сенсорные пути, которые запускают интерферон, и каталогизировали продукты интерферон-стимулированных генов, которые опосредуют его противовирусные эффекты, представляя врожденный иммунитет как программируемый защитный слой, а не как единый механизм.

Key figures

• Shizuo Akira
• Charles Rice
• Bryan Williams
• Taro Kawai

Seminal works

• akira-2006
• schneider-2014
• sadler-2008

Frequently asked questions

Что такое интерферон-стимулированные гены?

Это гены хозяина, активируемые интерфероновой сигнализацией, продукты которых опосредуют противовирусный эффект, ограничивая такие этапы, как проникновение вируса, репликация, синтез белка и высвобождение.

Чем врожденный ответ отличается от адаптивного ответа на вирусы?

Врожденный ответ быстрый и неспецифичный для конкретного вируса, сосредоточенный на интерферонах и эффекторах, таких как естественные киллеры, тогда как адаптивный ответ медленнее, антиген-специфичен и формирует память.