Журнал фармакогеномики и фармакопротеомики

Абстрактный

Респираторные вирусные инфекции и нарушение клеточной антиоксидантной защиты

Нараяна Комаравелли и Антонелла Касола

Образование активных форм кислорода (ROS) является частью нормального клеточного аэробного метаболизма, обусловленного дыханием и окислением питательных веществ для получения энергии. Низкие уровни ROS участвуют в клеточной сигнализации и хорошо контролируются клеточной системой антиоксидантной защиты. Повышенные уровни образования ROS из-за загрязняющих веществ, токсинов и радиационного воздействия, а также инфекций связаны с окислительным стрессом, вызывающим повреждение клеток. Несколько респираторных вирусов, включая респираторно-синцитиальный вирус (RSV), человеческий метапневмовирус (hMPV) и грипп, вызывают повышенное образование ROS как внутриклеточно, так и в результате повышенного набора воспалительных клеток в месте инфекции. Они также снижают уровни и/или активность антиоксидантных ферментов (AOE), что приводит к несбалансированному окислительно-антиоксидантному статусу и последующему окислительному повреждению клеток. Экспрессия нескольких AOE контролируется активацией ядерного фактора транскрипции NF-E2-related factor 2 (Nrf2) посредством связывания с антиоксидантно-чувствительным элементом (ARE), присутствующим в промоторах гена AOE. В то время как воздействие нескольких прооксидантных стимулов обычно приводит к активации Nrf2 и повышению регуляции экспрессии AOE, респираторные вирусные инфекции связаны с ингибированием экспрессии/активности AOE, что в случае RSV и hMPV связано с уменьшением ядерной локализации Nrf2, снижением клеточных уровней и снижением транскрипции генов, зависящих от ARE. Таким образом, введение антиоксидантных миметиков или индукторов Nrf2 представляет собой потенциально жизнеспособные терапевтические подходы к вирусным заболеваниям, таким как респираторные инфекции и другие инфекции, связанные со снижением клеточной антиоксидантной способности.