Antivirusni odgovori domaćina protiv virusa infektivnog bronhitisa ptica (IBV): fokus na urođenom imunitetu, dio 3

4.1. Aktivacija interferona izazvana IBV infekcijom

IFN, uključujući tip I, tip II i tip III IFN [71], su multifunkcionalni u urođenom imunološkom sistemu.

Interferon tipa III (IFN) je važan imunoregulatorni faktor koji ima antivirusno, antitumorsko i imunomodulatorno djelovanje. Nedavne studije su otkrile da IFN tipa III također ima pozitivan utjecaj na kognitivne funkcije i poboljšanja pamćenja.

Što se tiče kognitivnih funkcija i pamćenja, glavna uloga tipa III IFN je da promoviše rast i povezivanje nervnih ćelija, poboljša ravnotežu neurotransmitera i ojača imunitet neurona, čineći moždane ćelije aktivnijim i agilnijim, i poboljšanjem pamćenje i razmišljanje. sposobnost. Osim toga, tip III IFN također može promovirati prilagodljivost neuralnih matičnih stanica na okolinu, povećati formiranje i rast novih neurona, pomoći mozgu da ostane mlad i zdrav i spriječiti neurodegenerativne bolesti kao što je Alchajmerova bolest.

Osim toga, tip III IFN također može smanjiti pad pamćenja i kognitivnih funkcija regulacijom interakcije između imunološkog sistema i nervnog sistema, inhibiranjem upalnog odgovora mozga i štiteći neurone od upalnih oštećenja.

Važno je napomenuti da su efekti IFN tipa III usko povezani sa dozom. Odgovarajuća količina IFN-a tipa III može pomoći u poboljšanju kognitivnih funkcija i pamćenja, ali prekomjerna količina IFN-a tipa III može izazvati upalni odgovor, oštetiti nervne ćelije i neuronske mreže i uzrokovati pad pamćenja.

Uzeto zajedno, odnos između IFN tipa III i pamćenja je pozitivan. Odgovarajuće injekcije IFN tipa III mogu odgoditi starenje mozga i pomoći u održavanju dobre kognitivne funkcije i pamćenja. Međutim, kada se koristi tip III IFN, doziranje se mora strogo kontrolirati kako bi se izbjegla prekomjerna upotreba kako bi se izbjegao povratni efekat. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje, jer i Cistanche deserticola može regulisati ravnotežu neurotransmitera, kao što je povećanje nivoa acetilholina i faktora rasta. Ove supstance su veoma važne za pamćenje i učenje. Osim toga, Cistanche deserticola također može poboljšati protok krvi i promovirati isporuku kisika, što može osigurati da mozak dobije dovoljno hranjivih tvari i energije, čime se poboljšava vitalnost i izdržljivost mozga.

Kliknite na Znaj kratkoročno pamćenje kako poboljšati

Općenito, IFN-ovi tipa I (IFN-, IFN-, itd.) i IFN-ovi tipa III (IFN-λ) dokazano su antivirusni, dok IFN-ovi tipa II (IFN-) mogu aktivirati T ćelije i makrofage [72]. I IFN djeluje kao moćan antivirusni mehanizam, koji je uključen u odgovor domaćina nakon IBV infekcije.

Pokazalo se da IFN- može inhibirati respiratorne sojeve Beaudette ili Grey IBV i in vitro i in vivo [73].

In vitro studije su pokazale da je indukcija IFN-a na MDA{1}}zavisan način [56]. U ranoj fazi infekcije (9 hp), IFN- je bio pojačan kada je bio inficiran neuropatogenim IBV sojem [55]. Međutim, kada je korišćen respiratorni M41 IBV soj, ekspresija IFN-a u CEK ćelijama je odložena do 12 dpi, dok je pomoćni protein 5b bio uključen u indukciju isključivanja domaćina što je rezultiralo smanjenjem IFN-a [74].

Nadalje, pokazalo se da respiratorni Beaudette IBV soj ometa IFN- -indukovanu translokaciju STAT1 i STAT1 fosforilacije u Vero ćelijama u kasnim fazama infekcije (18 dpi), ref. [74] što sugerira respiratornu IBV-posredovanu inhibiciju IFN signalizacije na način ovisan o vremenu.

Razlike u ekspresiji IFN između respiratornih i neuropatogenih IBV infekcija zahtijevaju budući rad, koji može pomoći u razumijevanju mehanizama koji leže u osnovi tropizma tkiva različitih sojeva IBV. In vivo, studije su pokazale složeniji rezultat, u tome što je nivo ekspresije IFN-a značajno povećan. na 1 dpi u slezeni nakon virulentne respiratorne IBV infekcije [62], dok u trahejima nije uočena regulacija IFN-a na 3 dpi [61].

Štaviše, pilići vakcinisani sa atenuiranim respiratornim M41 ili LDT3 imali su jači nivo IFN tipa I, respektivno [61]. Virulencija IBV-a može biti razlog za razlike u nivoima IFN-a. U skladu s rezultatima u ekspresiji PRR, ovi rezultati također sugeriraju da je važno uzeti u obzir virulentnost sojeva IBV-a u kontroli virusa na terenu.

Slično IFN-ovima tipa I, u ranoj fazi infekcije (12 dpi), nakon inokulacije respiratornim Conn IBV sojem, IFN- je značajno smanjen u dušnicima i plućima inficirane kokoši [26]. Pri 2-3 dpi, kada je inokuliran respiratornim M41 IBV sojem, IFN- je induciran u dušnicima i plućima [35,75].

Iako antivirusna aktivnost IFN-a protiv IBV-a nije u potpunosti okarakterisana, na osnovu rezultata uočenih kod pilića zaraženih virusom ptičjeg gripa (AIV), sugerirano je da IFN- može indirektno ometati replikaciju IBV-a kroz iniciranje ISG-kodirane ribonukleaze L (RNase). L) [76].

Forekspresija ISG-a, studije su pokazale da je u različitim sistemima, uključujući pileće embrije (6 hp), traheje (3 dpi) i bubrege (5-6 dpi), povećana regulacija ISG-a prikazana intrakripcionom analizom nakon infekcije različitim respiratornim IBV sojevima [61] .

Da rezimiramo, iako odgovori IFN-a nakon IBV infekcije variraju ovisno o soju i vremenu, općenito, aktivacija IFN-a je ograničena u ranoj fazi IBV infekcije kako bi se omogućila replikacija virusa.

Povećana regulacija IFN-a se često opaža kod aktiviranih ISG nakon uspostavljanja infekcije kada urođeni imunitet reaguje na uklanjanje virusa. Stoga su rana intervencija i aktivacija IFN-a kritični u kontroli bolesti.

4.2. IBV infekcija je izazvala aktivaciju drugih citokina i hemokina

Drugi citokini i hemokini su također ključni regulatori urođenog imunološkog odgovora na virusnu infekciju. Na primjer, u korelaciji sa regrutovanim makrofagima, proizvodnja IL-1 je bila uključena u smanjenje IBV virusnog opterećenja u respiratornom traktu [27].

Osim toga, povećana regulacija IFN- , IFN- i IL12 na 12 hpi, regulacija IFN- , IL-8 i inflamatornog proteina makrofaga (MIP)-1 na 48 hpi, te povećanje IFN- i IL-6 na 72 hpi su takođe uočeni, a regulacija ovih citokina je povezana sa inhibicijom respiratorne replikacije IBV Ark99 [77].

U zavisnosti od IBV soja, objavljeno je da je ekspresija proinflamatornih citokina različito indukovana u različitim tkivima. U trahejima, u ranoj fazi infekcije (1-3 dpi), ekspresija IL-1, IL-10R2, IL-6 i LITAF-a je izazvana nakon inokulacije respiratornim ili neuropatogenim IBV sojevi [61].

Ekspresija IL-1 je u početku bila smanjena (12 hp) i naglo porasla kako je IBV infekcija napredovala u trahejima kada su pilići inokulirani respiratornim Conn IBV sojem [26].

Nadalje, ekspresija IL-6 je povećana fosforilacijom p38 tokom IBVinfekcije [78]. U bubrezima, regulacija ovih citokina nije bila značajno pogođena nakon infekcije respiratornim IS/885/00-slično (885), M41 i neuropatogeni IBV sojevi slični QX [79]. Pilići inficirani neuropatogenim IBV sojem genotipa KIIa pokazuju povišene nivoe mRNA IL-6 i IL-1 na 1 dpi u dušnicima i bubrezima, dok su pilići inficirani respiratornim IBV sojem genotipa ChVI pokazali relativno blago pojačana ekspresija mRNA ovih citokina [80].

Pored toga, u imunološkom sistemu slezene, nivoi ekspresije IL-7 i IL-18 su značajno povećani na 1 dpi nakon respiratorne IBV infekcije [62]. Hemokini upravljaju migracijom ćelija tokom imunološkog nadzora. Masovni IBV soj je stimulisao ekspresiju gena CXCR4, CCR6, receptora sličnog hemokinu 1/CHEMR23 i matriks metaloproteinaze (MMP) iz rane faze virusne infekcije (1 dpi) intraheja [58].

Ovi hemokini mogu igrati ulogu u migraciji aktiviranih T ćelija, što može dodatno doprinijeti eliminaciji virusa. Na osnovu ovih zapažanja, nakon što dođe do IBV infekcije, aktivira se urođeni imunitet, što rezultira regrutacijom urođenih stanica u infekciji mjesta i povećanje regulacije različitih PPR-ova, citokina, hemokina, itd. Međutim, smanjenje PPR-a (TLR7), IFN-a (IFN-, IFN-) i drugih citokina (IL-1) je još uvijek uočeno u vrlo ranoj fazi infekcije (12 hp) respiratornim IBV sojevima, što sugerira da je inhibicija urođenog imuniteta važna za uspostavljanje uspješnih IBV infekcija, što može odražavati uobičajene strategije koje koronavirusi mogu poduzeti kako bi izbjegli otkrivanje od strane urođenog imuniteta domaćina.

Budući da je većina studija provedena korištenjem respiratornih IBV sojeva, bilo bi važno dobiti više informacija o antivirusnim odgovorima domaćina korištenjem neuropatogenih IBV sojeva, što može pomoći u razvoju strategija vakcinacije i drugih programa intervencije. Opšti opis urođenih imunoloških odgovora protiv IBV infekcije prikazan je na slici 1.

5. Apoptoza izazvana IBV infekcijom

Apoptoza je jedan od primarnih mehanizama koje životinje koriste u borbi protiv virusnih infekcija. Također može olakšati širenje virusa u kasnijoj fazi infekcije [81]. Postoje izvještaji o apoptozi izazvanoj IBV-om i in vivo [55] i in vitro [28,82].

Pretpostavlja se da je IBV ORF1b regija odgovorna za pokretanje apoptoze [83]. U ćelijama sisara, Bcl 2 porodica proteina, uključujući proapoptotičke (Bax i Bak) i anti-apoptotičke (Mcl 1, Bcl 2 i Bcl XL) proteini, modulirana IBV-indukovana apoptoza u ranoj fazi IBV infekcije [55].

U HD11 i PBMCs-Mφ ćelijama zaraženim IBV M41-, smanjena ekspresija Bcl-2 praćena povećanom ekspresijom Bcl-2-povezanog X(Bax) sugerira da virusna replikacija provocira apoptozu na 48 hpi [ 28]. U kasnoj fazi infekcije, pokazalo se da apoptoza olakšava replikaciju IBV-a. Uzmimo na primjer DF-1 ćelije inficirane IBV Beaudette [84].

U ovim ćelijama aktiviran je put protein kinaze/ekstracelularnog signala regulisane protein kinaze (MAPK/ERK) mitogenom; ovaj put je negativno reguliran fosfatazom DUSP6 [84]. Štaviše, put IRE1 -XBP1 senzora nesavijenog proteina (UPR) također je aktiviran u kasnim fazama.

6. Perspektive u kontroli IBV-a

Otkako je prvi put dokumentovan u Sjedinjenim Državama 1931. godine, IBV je postao endem u industriji peradi [10]. Pretpostavlja se da bi druge vrste ptica mogle igrati ulogu u širenju IBV-a širom svijeta [86].

Na primjer, djelomična nukleotidna sekvenca koronavirusa izoliranog iz papagaja (E. roratus) pokazala je 100% homologiju sa IBV GI{1}}lozom [87]. Da li divlje ptice i ovi ptičji koronavirusi doprinose širenju IBV-a zahtijevaju dodatne dokaze.

Uz istraživanja o vakcinaciji i mjerama prevencije, posljednjih godina više pažnje je usmjereno na razumijevanje ranog imunološkog odgovora nakon IBV infekcije, jer bi to proširilo naše znanje o patologiji virusa, što bi zauzvrat moglo koristiti razvoju strategija prevencije i kontrole. .

Urođeni imunitet doprinosi mreži korištenjem PPR-a za otkrivanje konzerviranih PAMP-ova, gdje različite komponente kao što su IFN i proinflamatorni citokini igraju bitnu ulogu u antivirusnoj aktivnosti. Nekoliko pregleda u vezi s imunološkim odgovorima pilića na IBV infekciju preporučuje se za sveobuhvatno razumijevanje interakcije virus-domaćin [55].

S obzirom na ogromnu raznolikost sojeva IBV-a, urođeni imuni odgovori izazvani IBV-infekcijom variraju na način ovisan o soju i vremenu. Ipak, rana intervencija i aktiviranje urođenog imuniteta su neophodni za kontrolu bolesti. Kako bi izazvali skoro urođeni imuni odgovor, agonisti PRR-a i IFN-a skrenuli su više pažnje na novi dizajn cjepiva. Osim toga, populacijska raznolikost virusa također doprinosi jačanju imuniteta domaćina, budući da raznovrsnija virusna populacija u vakcini izaziva jače urođene imune odgovore [88].

Stoga, za sveobuhvatnije razumijevanje interakcije urođenog imuniteta IBV-domaćina i budući razvoj strategija prevencije i kontrole, treba uzeti u obzir strukturu populacije IBV-a, raznolikost virusnog genoma i sistema kulture, kao i stanje životinja domaćina.

Iako su informacije o interakciji urođenog imuniteta domaćina IBV-a još uvijek ograničene zbog nedostatka eksperimentalnih mjera na kokošima, dobro je poznato da urođeni imunitet doprinosi ne samo razvoju strategije prevencije već i patogenosti virusa. Za efikasnu kontrolu virusa, rano jačanje urođenog imuniteta domaćina je ključno.

Nadalje, budući da urođeni imunitet pilića djeluje na način ovisan o soju i vremenu nakon IBV infekcije, rana dijagnoza IBV soja je također važna za bolju kontrolu virusa. Potrebno je dalje istraživanje kako bi se istražile razlike u imunološkom odgovoru izazvanom različitim sojevima IBV-a s različitim genotipovima i patogenosti.

Doprinosi autora: Priprema rukopisa, YZ; Revizija, YZ, ZX; Nadzor, YC; FundingAcquisition, YZ Svi autori su pročitali i pristali na objavljenu verziju rukopisa.

Finansiranje: Ovu studiju podržali su Doktorska inicijativa Fondacije za prirodne nauke provincije Guangdong (18zxxt49) i Fondacije za osnovna i primijenjena osnovna istraživanja Guangdong (2019B1515210026).

Izjava institucionalnog odbora za reviziju: Nije primjenjivo.

Izjava o informiranom pristanku: Nije primjenjivo.

Izjava o dostupnosti podataka: Nije primjenjivo.

Sukob interesa: Autori izjavljuju da nemaju finansijske ili lične odnose sa drugim ljudima ili organizacijama koji bi mogli uticati na rad. Ne postoji profesionalni ili drugi lični interes bilo koje prirode ili vrste za bilo koji proizvod, uslugu i/ili kompaniju koji bi se mogao protumačiti kao utjecaj na poziciju predstavljenu u ovoj recenziji. Autori nemaju nikakav komercijalni ili asocijativni interes koji predstavlja sukob interesa u vezi sa prijavljenim radom.

Reference

1. Cavanagh, D.; Elus, MM; Cook, JK Odnos između varijacije sekvence u S1 šiljcima proteina virusa infektivnog bronhitisa i stepena unakrsne zaštite in vivo. Avian Pathol. 1997, 26, 63–74. [CrossRef] [PubMed]

2. Cavanagh, D. Coronavirus virus infektivnog bronhitisa ptica. Vet. Res. 2007, 38, 281–297. [CrossRef] [PubMed]

3. Ganapathy, K.; Wilkins, M.; Forrester, A.; Lemiere, S.; Cserep, T.; McMullin, P.; Jones, virus infektivnog bronhitisa sličan RC QX izolovan iz slučajeva proventrikulitisa kod komercijalnih brojlera u Engleskoj. Vet. Rec. 2012, 171, 597. [CrossRef]

4. Ambali, AG; Jones, RC Rana patogeneza kod pilića infekcije enterotropnim sojem virusa infektivnog bronhitisa. AvianDis. 1990, 34, 809–817. [CrossRef] [PubMed]

5. Pantin-Jackwood, MJ; Brown, TP; Huff, GR Reprodukcija proventrikulitisa kod komercijalnih i brojlerskih pilića bez specifičnih patogena. Avian Dis. 2005, 49, 352–360. [CrossRef] [PubMed]

6. Raj, GD; Jones, RC Virus infektivnog bronhitisa: Imunopatogeneza infekcije kod pilića. Avian Pathol. 1997, 26, 677–706.[CrossRef]

7. Matthijs, MG; van Eck, JH; Landman, WJ; Stegeman, JA Sposobnost virusa infektivnog bronhitisa tipa Massachusetts da poveća osjetljivost na kolibacilozu kod komercijalnih brojlera: Poređenje između vakcine i virulentnog virusa na terenu. Avian Pathol. 2003, 32,473–481. [CrossRef] [PubMed]

8. Matthijs, MG; Ariaans, MP; Dwars, RM; van Eck, JH; Bouma, A.; Stegeman, A.; Vervelde, L. Tok infekcije i imunološki odgovori u respiratornom traktu brojlera zaraženih IBV-om nakon superinfekcije E. coli. Vet. Immunol. Imunopathol. 2009, 127,77–84. [CrossRef]

9. De Wit, J.; Cook, J. Spotlight on avian pathology: Infectious bronchitis virus. Avian Pathol. 2019, 48, 393–395. [CrossRef]

10. Cook, JK; Jackwood, M.; Jones, RC Dugi pogled: 40 godina istraživanja infektivnog bronhitisa. Avian Pathol. 2012, 41, 239–250.[CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com