Adenovirusets korta fiberprotein kan aktivera enterokromaffina celler att utsöndra serotonin i tunntarmen, vilket i sin tur kan ge symtom på gastrointestinal infektion. Det visar Anandi Rajan i sin avhandling vid Institutionen för klinisk mikrobiologi.
Adenovirus är virus som kan infektera olika organismer som sträcker sig från reptiler, fisk och fåglar till däggdjur. I sin avhandling fokuserar Anandi Rajan på adenovirus som smittar människor. Det finns flera typer av humana adenovirus som orsakar olika infektioner, såsom övre luftvägs-, ögon- eller maginfektioner. Studierna i avhandlingen fokuserar huvudsakligen på två humana adenovirus (typ 40 och 41) som orsakar mag- eller gastrointestinala infektioner. De orsakar främst sjukdom hos spädbarn och är den tredje vanligaste orsaken till viral gastroenterit i världen.
Mänskliga adenovirus har DNA, som bär informationen för att replikera sig. DNA:t är inneslutet i en proteinstruktur kallad en kapsid. Kapsidan är till formen en ikosaeder (utgörs av polyhedron med 20 liksidiga trianglar) och den består av flera mindre proteinunderenheter som kallas kapsomerer. Den mest rikliga kapsomeren är hexonen följt av pentonbasen. En annan kapsidproteinstruktur som kallas fibrerna sticker ut från dessa pentonbaser. För att ett humant adenovirus ska infektera en cell och orsaka sjukdom, måste den först fästas vid den cellulära ytan och sedan komma in i cellen, där den förökar sig. Det första infektionssteget, där viruset fäster vid värdcellen, utförs av fiberproteinet. Fiberproteinet interagerar med en molekyl på cellytan som kallas en primärreceptor. Det andra steget i den smittsamma cykeln är cellinmatning som initieras när pentonbasproteinet interagerar med en annan molekyl på cellytan som kallas sekundärreceptorn.
Det som är intressant är att humana adenovirustyperna 40, 41 och 52 skiljer sig från de andra humana adenovirusen eftersom de har två olika fiberproteiner, lång fiber och kort fiber (de andra adenovirustyperna har bara en). Typerna 40 och 41 har också en annan pentonbas. Rollen av korta fibrer och pentonbasproteiner i den infektiösa cykeln av humana adenovirustyper 40 och 41 har varit en gåta. I denna studie undersöktes funktionerna hos den korta fibern och pentonbasen av humana adenovirustyper 40 och 41. Man lyckades också med att identifiera cellulära receptorer för de långa och korta fibrerna från det nyligen isolerade humana adenoviruset 52.
I den första studien identifierades nya integriner, såsom 61 och 64 som interagerar med pentonbasen av typerna 40 och 41. Integriner är cellytaproteinmolekyler som består av en parad -underenhet och en -underenhet . Bindnings- och infektionsexperiment utfördes på tarmceller och sedan utvärderades interaktionen mellan pentonbasen och integrinerna. Man använde liknande metoder och metoder för att upptäcka receptormolekylen för det korta fiberproteinet av typ 40 och 41, vilket är en proteinmolekyl innehållande förlängda sockerkedjor som kallas heparansulfat. För typ 52 interagerades den långa fibern med ett protein som kallades CAR (coxsackievirus och adenovirusreceptor) och den korta fibern interagerades med långa kedjor av sialinsyra. Dessa virus använder dessa identifierade receptorer för att binda till och komma in i cellen för infektion.
Därefter undersöktes effekten av enteriska adenovirus och deras kapsidproteiner på de primära serotonin-utsöndrande cellerna som kallas enterokromaffincellerna i tunntarmen. Serotonin, en signalsubstans, är involverad i flera gastrointestinala störningar och symtom som illamående, kräkningar, tarm utsöndring etc. Resultatet indikerar att det korta fiberproteinet kan aktivera enterokromaffinceller för att utsöndra serotonin, vilket i sin tur kan ge symtom på gastrointestinal infektion.
Resultaten från dessa studier har hjälpt till att förstå och belysa biologin hos dessa adenovirus och hur de smittar celler och orsakar sjukdom.
Till avhandlingen