Descărcare - PDF

Rezumat

Rotavirusurile (rotavirusurile din grupul A) sunt cea mai importantă cauză de gastroenterită severă la sugari și copii din întreaga lume. În prezent, nu este disponibil un medicament antiviral, iar informațiile privind țintele terapeutice pentru dezvoltarea antivirușilor sunt limitate pentru infecția cu rotavirusuri. Anterior, s-a demonstrat că homeostazia lipidică este importantă în replicarea rotavirusurilor. Deoarece receptorul farnesoid X (FXR) și liganzii săi naturali, acizii biliari (cum ar fi acidul chenodeoxicolic [CDCA]) joacă roluri majore în homeostazia colesterolului și a lipidelor, am examinat efectele acizilor biliari și ale agoniștilor FXR sintetici asupra replicării rotavirusului în asociere cu nivelurile de lipide celulare. Într-un model de infecție cu rotavirus la șoareci, au fost investigate efectele administrării orale de CDCA asupra eliminării rotavirusului fecal.

Rezultatele demonstrează următoarele. În primul rând, conținutul intracelular de trigliceride a crescut semnificativ în urma infecției cu rotavirus. În al doilea rând, CDCA, acidul deoxicolic (DCA) și alți agoniști FXR sintetici, cum ar fi GW4064, au redus semnificativ replicarea rotavirusului în cultura celulară într-o manieră dependentă de doză. Reducerea replicării virale s-a corelat pozitiv cu activarea căii FXR și cu reducerea conținutului de trigliceride celulare (r2 0,95). În al treilea rând, administrarea orală de CDCA a redus semnificativ eliminarea virusului în fecale la șoareci (P < Concluzionăm că acizii biliari și agoniștii FXR joacă un rol important în suprimarea replicării rotavirusului. Mecanismul de inhibiție este propus a fi reducerea sintezei lipidelor indusă de infecția cu rotavirus.

Rotavirusurile sunt virusuri icosaedrice, nedezvoltate, cu un genom de ARN bicatenar cu 11 segmente. Particulele de rotavirus conțin șase proteine structurale, care cuprind un nucleu (VP1 până la -3), o capsidă internă (VP6) și o capsidă externă (VP4 și -7). Rotavirusurile sunt împărțite în 7 serogrupuri morfologic nediferențiate, dar distincte din punct de vedere antigenic (de la A la G), pe baza VP6 (16). Rotavirusurile din grupa A sunt principala cauză de gastroenterită severă la sugari și copii din întreaga lume, asociate cu aproximativ 111 milioane de episoade de gastroenterită care au necesitat 25 de milioane de vizite la clinică și 2 milioane de spitalizări și au dus la peste 500 000 de decese la copiii cu vârsta mai mică de 5 ani (16). Chiar dacă sunt disponibile vaccinuri vii atenuate eficiente pentru infecția cu rotavirus uman (16), rotavirusul rămâne în continuare cea mai importantă cauză de gastroenterită la sugari și copii din întreaga lume. Deoarece nu există medicamente antivirale specifice pentru infecția cu rotavirus, opțiunile de tratament pentru gastroenterita mediată de rotavirus sunt limitate la restabilirea și menținerea hidratării până la rezolvarea infecției (17). Prin urmare, dezvoltarea unui medicament specific pentru rotavirus este importantă pentru a reduce severitatea bolii și durata spitalizării legate de rotavirus. Cu toate acestea, informațiile privind țintele terapeutice pentru infecția cu rotavirus sunt limitate.

Anterior, s-a demonstrat că întreruperea rafturilor lipidice și/sau a picăturilor lipidice a redus rotavirusurile infecțioase prin inhibarea morfogenezei rotavirusurilor (7, 10). Rafturile lipidice sunt domenii specializate ale membranei îmbogățite în glicozipide, colesterol și proteine. Picăturile lipidice sunt principala structură de stocare a lipidelor, îmbogățită în trigliceride și ester de colesterol și joacă un rol crucial în reglarea nivelurilor de lipide celulare. Interacțiunea proteinelor virale cu aceste corpuri lipidice subcelulare este, de asemenea, importantă pentru formarea particulelor virale infecțioase la unele virusuri, inclusiv virusul hepatitei C umane (30, 32) și virusul dengue (38). Aceste constatări sugerează că homeostazia lipidelor este importantă pentru replicarea anumitor virusuri.

În intestinul subțire, unde are loc replicarea rotavirusului, sinteza de novo a lipidelor și absorbția lipidelor alimentare afectează conținutul de lipide celulare în celulele epiteliale (19). În lumenul intestinal, acizii biliari emulsionează grăsimile pentru a forma micelii care ajută la absorbția acestora. Acizii biliari sunt sintetizați din colesterol în ficat, depozitați în vezica biliară și eliberați în duoden. Acizii biliari primari, acidul cholic (CA) și acidul chenodeoxicolic (CDCA), sunt sintetizați în ficat din colesterol de către enzime, inclusiv colesterol 7-hidroxilaza, și ulterior conjugați cu taurină sau glicină pentru a spori afinitatea atât cu acizii, cât și cu bazele. Acizii biliari primari sunt transformați de către bacteriile intestinale în acizi biliari secundari, acidul deoxicolic (DCA), acidul litocolic (LCA) și acidul ursodeoxicolic (UDCA) (11). În timp ce acizii biliari secretați călătoresc prin tractul intestinal, aceștia sunt reabsorbiți în ileon și se întorc la ficat prin vena portală (25). Această circulație enterohepatică este esențială pentru menținerea unei concentrații eficiente de acizi biliari și a homeostaziei colesterolului.

Unul dintre receptorii de acizi biliari este receptorul farnesoid X (FXR) (12, 27, 34). Activarea FXR de către acizii biliari induce expresia diferitelor proteine, inclusiv a partenerului mic heterodimer (SHP), care reprimă expresia colesterolului 7-hidroxilaza, enzima care limitează viteza de sinteză a acizilor biliari (27, 34). Calea FXR/SHP este bine dezvoltată în celulele hepatice, intestinale și renale și participă, de asemenea, la reglarea metabolismului acizilor grași (inclusiv al colesterolului) și a homeostaziei glucozei (40, 41, 44). Anterior, grupul nostru a raportat că acizii biliari joacă un rol important în replicarea virusurilor hepatitei C și a calicivirusurilor enterice porcine (5, 6). Cu toate acestea, rolul acizilor biliari și al altor agoniști FXR în replicarea rotavirusurilor a fost necunoscut.

Mai mult decât atât, demonstrăm că CDCA și DCA la concentrații fiziologice și un agonist FXR sintetic, GW4064, la o concentrație micromolară scăzută, au redus semnificativ replicarea rotavirusului în celule într-o manieră dependentă de doză. Reducerea replicării virusului s-a corelat pozitiv cu activarea căii FXR/SHP și reducerea conținutului de lipide celulare (trigliceride). Administrarea orală de CDCA a redus semnificativ cantitățile maxime de vărsare a virusului în modelul de infecție cu rotavirus la șoareci, comparativ cu cele pentru grupul netratat (P 0.Concluzionăm că acizii biliari și agoniștii FXR joacă roluri importante în suprimarea replicării rotavirusului, iar mecanismul de inhibiție este propus a fi reglarea în jos a sintezei lipidelor indusă de infecția cu rotavirus.

Sursa:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3209393/