Komplementin lektiinivälitteinen tie (MBL pathway) ja ebolavirus: EBOV pääsee nopeasti makropinosytoosilla soluun.

LÄHDE: 
Lectin-dependent enhancement of Ebola virus infection via soluble and transmembrane C-type lectin receptors.

PLoS One 2013 2;8(4):e60838. Epub 2013 Apr 2.

Matthew Brudner, Marshall Karpel et al.

•  Mannoosia sitova lektiini (MBL) on avaintekijä luonnollisen immunivasteen liukoisissa  vaikuttajamolekyyleissä ja se pystyy tunnistamaan  patogeenispesifisesti pintaglykaaneja. 

• Mannose-binding lectin (MBL) is a key soluble effector of the innate immune system that recognizes pathogen-specific surface glycans.Ihmisillä on   yllättävän yleistä  vähätuottoinen  MBL-geneettinen variantti, joka näyttänee altistavan   lapsia ja immuunipuoloustukseltaan heikompia  yksilöitä  infektioille. koska tietyt  immunopuolustuksen molekyylit, kuten immunoglobuliinit,  voivat  lisääntyä invasiiveista patogeeneista, tutkijat tekivät oletuksen, että MBL saattaisimyös tehostaa joissain olosuhteissa infektoitumsitakin.

Surprisingly, low-producing MBL genetic variants that may predispose children and immunocompromised individuals to infectious diseases are more common than would be expected in human populations. Since certain immune defense molecules, such as immunoglobulins, can be exploited by invasive pathogens, we hypothesized that MBL might also enhance infections in some circumstances.

•  Tästä seuraa johdonmukaisesti, että  matalat ja keskimääräiset MBL-pitoisuudet saattaisivat olla tulosta  ihmisväestöissä ilmenevässä   tasapainottavasta valinnasta Tutkijat osoittivatkin pseudotyyppisillä ja autenttisilla glykosyloituneilla viruksilla infektiomallia käyttäen , että (isäntäkehon) MBL voi todellakin tehostaa Ebolan, Hendra, Nipah ja  West Nile  virusten infektiota matalakomplementtisissä tiloissa.

  Consequently, the low and intermediate MBL levels commonly found in human populations might be the result of balancing selection. Using model infection systems with pseudotyped and authentic glycosylated viruses, we demonstrated that MBL indeed enhances infection of Ebola, Hendra, Nipah and West Nile viruses in low complement conditions.

•  Mekanistiset tutkimukset Ebolaviruksen (GP) glykoproteiinilla pseudotyypatuilla lentiviruksilla vahvistivat, että MBL sitoutuu  viruspinnan N-linkkiytyneisiin glykaaniepitooppeihin spesifisesti MBL:n avulla hiilihydraattia sitovalla  tunnistavalla domeenilla, mikä on  välttämätön kohta infektion tehostamiseksi.  MBL välittää lipidilevystä riippuvaa EBOV viruksen  makropinosytoosia,  tietä, mikä  näyttää tarvitsevan vähemmän aktiinin myötävaikutusta tai varhaista endosomaalista prosesoimista verrattuna  filoviruksen kanoniseen endosytoositiehen.

 Mechanistic studies with Ebola virus (EBOV) glycoprotein pseudotyped lentiviruses confirmed that MBL binds to N-linked glycan epitopes on viral surfaces in a specific manner via the MBL carbohydrate recognition domain, which is necessary for enhanced infection. MBL mediates lipid-raft-dependent macropinocytosis of EBOV via a pathway that appears to require less actin or early endosomal processing compared with the filovirus canonical endocytic pathway.

•  Tutkijat käyttivät  RNAi seulaa ja  tunnistivat C1qBP ( komplementtitekijää C1q sitovan proteiinin)  pintareseptorikandidaattina välittämässä MBL:stä riippuvaa EBOV- infektion tehostumista.
• Tutkijat tunnistivat myös  uudenkin kandidaatimpolekyylin, johon EBOV voi tarttua: CLEC6A lektiini.

Using a validated RNA interference screen, we identified C1QBP (gC1qR) as a candidate surface receptor that mediates MBL-dependent enhancement of EBOV infection.
We also identified dectin-2 (CLEC6A) as a potentially novel candidate attachment factor for EBOV.

•  Tutkijoiten  havainnot  tukevat käsitystä luonnollisen  immuniteetin haplotyypistä,  jota edustaa  kriittiset interaktiot  MBL-  ja komplementtikomponentin C4 geenien kesken   mikä myös voi modifioida alttiutta tai vastustuskykyisyyttä tietyille  glykosyloiduille patogeeneille.  Sen takia  suuremmat pitoisuudet luonnollista tai exogeenista MBL, mannoosia sitovaa lektiiniä, saattaisi olla  vahingollista,  jos samalla  on suhteellista  hypokomplementemiaa, jota voi esiintyä geneettisesti tai  aktiivin infektion aikaisessa  immunologisessa uupumistilassa. Tutkijoitten löydöt vahvistavat heidän hypoteesinsa evolutionaalisen paineen  vaikutuksesta  osatekijänänä MBL mutanttihaplotyypin valiutumiseen.

Our findings support the concept of an innate immune haplotype that represents critical interactions between MBL and complement component C4 genes  and that may modify susceptibility or resistance to certain glycosylated pathogens. Therefore, higher levels of native or exogenous MBL could be deleterious in the setting of relative hypocomplementemia which can occur genetically or because of immunodepletion during active infections. Our findings confirm our hypothesis that the pressure of infectious diseases may have contributed in part to evolutionary selection of MBL mutant haplotypes.

• MUISTA  KOMPLEMENTIN klassisesta  C1  tiestä tämä: 

  Complement component 1 mediates ADE of Ebola Zaire virus infection.

  We have shown that ADE of infection by VSV pseudotyped with the Zaire GP requires a heat-labile serum factor that can interact with the Fc portion of the antibodies, since protein A or heat treatment reduced the infectivity-enhancing activity of antiserum to the GP (29)
  
  . Although activation of the complement pathway is not involved in the ADE of Zaire virus infection (29), complement component 1 (C1), an initial component of the classical complement pathway, seemed to be a reasonable candidate for the requisite serum factor since it is heat labile, binds to antibody-antigen complexes via the Fc portion of the antibodies, and interacts with cell surface molecules (3, 16, 23). The C1 complex consists of C1q and two serine protease proenzymes, C1r and C1s (see Fig. ​Fig.5A).5A).
  
  Under physiologic conditions, these three molecules associate with each other in a Ca²⁺-dependent manner and thus can be separated by EGTA, leading to increased C1q binding to its cell surface ligands (3, 16, 23).  
  Separation of C1r and C1s from C1q is also mediated by a C1 inhibitor in plasma (3, 16, 23) when C1q binds to an activator (3, 16).
  
   Prohaszka et al. (20) suggested that C1q-mediated ADE might underlie human immunodeficiency virus (HIV) infection, but the mechanism of enhancement remains elusive, since C1q directly binds to HIV gp41 (3, 15).
  
   Thus, we tested purified C1q for its ability to mediate ADE of Ebola Zaire virus infection.