Acest articol este al doilea dintr-o serie de 2 părți despre virologia cancerului. O introducere în cauzele infecțioase ale cancerului poate fi găsită aici.
virusurile tumorale umane reprezintă aproximativ 12% până la 20% din cancerele din întreaga lume. Virusurile pot duce la cancer prin asocierea cu proteinele gazdă, proliferând atunci când sistemul imunitar uman este slăbit și deturnând celulele umane proliferante. În comparație cu alte virusuri, virusurile tumorale umane sunt neobișnuite deoarece infectează, dar nu ucid, celulele gazdă., Acest lucru permite virusurilor tumorale umane să stabilească infecții persistente.virusul Epstein-Barr: limfomul Burkitt, boala Hodgkin și carcinomul nazofaringian
deoarece virusurile tumorale umane depind uneori de imunitatea slăbită a gazdei, de factorii de mediu și de mutațiile celulare gazdă, un tip de virus este capabil să provoace diferite tipuri de cancer. De exemplu, EBV este asociat cu limfomul Burkitt, carcinomul nazofaringian și unele forme de boală Hodgkin., EBV poate infecta cu ușurință și modifica codul genetic al celulelor B umane și poate predispune pacienții imunosupresați la tumori maligne.
descoperirea sa timpurie (1964) și genomul monoclonal au făcut din virusul Epstein-Barr (EBV) unul dintre cele mai bune exemple studiate ale unui virus cauzator de cancer. Limfomul Burkitt este cauzat de supraexprimarea genei MYC, care codifică un factor de transcripție care modulează genele legate de progresia ciclului celular, apoptoza și transformarea celulară. Infecția cu EBV poate duce la o mutație MYC care permite celulelor B umane să prolifereze la nesfârșit., În funcție de stadiul dezvoltării celulelor B în timpul infecției cu EBV, infecția cu EBV poate duce, de asemenea, la diferite forme de limfom Burkitt. Studiile recente indică faptul că dezvoltarea limfomului Burkitt poate fi de natură polimicrobiană. De exemplu, copiii cu infecție recentă de Plasmodium falciparum care cauzează malarie au avut mai multe șanse să dezvolte limfomul Burkitt.
La pacienții cu boala Hodgkin, EBV poate declanșa direct tumorigeneza, în special prin expresia constitutivă a MYC., Asocierea EBV cu boala Hodgkin este multifactorială și include factori precum țara de reședință, subtipul histologic, sexul, etnia și vârsta.
În cele din urmă, EBV poate provoca carcinom nazofaringian, care ar putea fi rezultatul latenței virusului în celulele epiteliale nazofaringiene. Mutațiile genetice cauzate de infecția cu EBV depind de tipul și tulpina virală, dar fumatul a fost asociat cu carcinomul nazofaringian și poate duce la reactivarea EBV.
patologi au fost capabili de a valorifica progresele recente in Oncologie virale pentru a vizualiza cancerul la microscop., Etichetarea dublă a celulelor maligne, ca în Figura 1, arată coexprimarea ARN-urilor timpurii ale virusului Epstein-Barr (de culoare negru maroniu) și a proteinei membranei latente 1 (LMP1; de culoare roșie). LMP1 este un marker surogat bine stabilit pentru EBV și este văzut în Figura 1 (dreapta) prin colorarea imunohistochimică a celulelor infectate cu EBV.
Papilomavirusurile Umane 16 și 18: Carcinom de Col uterin, Anal Carcinom Orofaringian Carcinom Carcinom la nivelul Penisului
papilomavirus Uman (HPV) este cel mai comun virus cu transmitere sexuala din lume, și este în prezent până la 79 de milioane de Americani. Genomul HPV este împărțit în trei regiuni: regiunea de reglementare în amonte care nu se codifică; Regiunea „timpurie”, implicată în replicarea virală și oncogeneza; și regiunea „târzie”, care codifică proteinele structurale pentru capsida virală., Când genomul HPV devine integrat în cromozomii umani, acesta perturbă un cadru de citire deschis și provoacă supraexprimarea a două oncogene virale. Aceste oncogene scad expresia proteinei supresoare tumorale p53 (cunoscută și sub numele de „Gardianul genomului”) și dysregularea proteinei retinoblastomului (pRB), care poate duce în cele din urmă la cancer.
în țările cu servicii de sănătate preventive accesibile, sa înregistrat o scădere abruptă (aproximativ 70% din 1955 până în 1992) a mortalității cauzate de cancerul de col uterin., Acest lucru se datorează dezvoltării și acceptării pe scară largă a screeningului cancerului de col uterin (teste Papanicolau). În plus, vaccinarea împotriva HPV este acum disponibilă pentru persoanele cu vârsta de până la 45 de ani, ceea ce previne aproximativ 70-80% din cazurile de cancer.
herpesvirusul asociat sarcomului Kaposi: sarcomul Kaposi, limfomul Efuzional primar, boala Castleman multicentrică
sarcomul Kaposi este cel mai frecvent cancer la persoanele netratate cu statut HIV pozitiv. Herpesvirusul asociat sarcomului Kaposi este, de asemenea, cunoscut sub numele de herpesvirus-8 (HHV-8)., KSHV infectează celulele endoteliale și modulează căile care controlează proliferarea celulară, expresia genelor și metabolismul. KSHV poate activa și suprima selectiv ciclurile sale de replicare litică în timpul co-infecțiilor cu alți microbi prin detectarea resurselor și a condițiilor celulare. În Figura 2 (stânga), se poate vizualiza sarcomul Kaposi, cauzat de KSHV, pe plămânii unui pacient cu SIDA. Infecția cu mai multe virusuri este probabil să fie sinergică, un aspect important pentru persoanele imunocompromise, deoarece acestea sunt mai susceptibile de a dezvolta infecții.,
Hepatitis B Virus and Hepatitis C Virus: Hepatocellular Carcinoma
Hepatitis B virus (HBV) is an enveloped DNA hepadnavirus that can cause hepatocellular carcinoma (HCC). HCC is the third leading cause of cancer deaths worldwide., VHB se poate integra în genomul uman și se poate replica în celulele hepatice, crescând direct activitatea carcinogenă prin mai multe căi de semnalizare în ficat. Antigenul de suprafață al hepatitei B( HBsAg), un marker popular pentru diagnosticul medical al hepatitei B active, se acumulează în reticulul endoplasmatic, inducând stresul oxidativ pentru a provoca leziuni hepatice. HBsAg crește, de asemenea, motilitatea celulară și scade apoptoza.,
cel puțin două proteine virale (inclusiv proteina HBV X și antigenul de suprafață al hepatitei B) și mai multe ARNm umane (cum ar fi miR-122) au fost legate de carcinomul hepatocelular. Proteina HBV X se găsește la concentrații citosolice ridicate în hepatocitele infectate cu VHB. Proteina HBV X are un rol complex în carcinomul hepatocelular. S-a demonstrat că scade apoptoza indusă de mai mulți mediatori celulari, cum ar fi p53, Fas, TNF și TGF-beta, dar s-a demonstrat, de asemenea, că crește apoptoza prin promovarea producției de specii reactive de oxigen (ROS) care afectează hepatocitele.,
virusul hepatitei C (VHC), un virus ARN, este cea mai frecventă cauză a carcinomului hepatocelular. Ca și virusul hepatitei B, VHC are un rol multifactorial în dezvoltarea cancerului hepatic. De exemplu, VHC poate activa căi care duc la fibroza hepatică, apoptoza de impact și supraviețuirea celulară, interacționează cu celulele imune și afectează procesele metabolice. Spre deosebire de VHB, VHC nu se poate integra în genomul uman. Progresia VHC poate dura până la 20 până la 40 de ani și implică fibroză hepatică progresivă prin modificări genetice și epigenetice ireversibile., La transformarea maligna a celulelor hepatice în HCC implică o varietate de căi, și poate provoca mutații de gene, cum ar fi p53, PIKCA, și beta-catenin. Riscul de cancer la ficat pare să depindă de genotipul viral, iar genotipul VHC 3, 25, 26 și 27 sunt mai cancerigene.
virusul leucemiei cu celule T umane de tip 1 (HTLV-1): leucemia cu celule T
HTLV-1 este o infecție retrovirală care afectează celulele albe din sânge cunoscute sub numele de celule T., Deși infecția cu HTLV-1 provoacă rareori boli grave, aceasta poate duce la leucemie cu celule T adulte la 2-5% dintre persoanele infectate sau tulburări musculare asociate HTLV-1 la 0,25-2% dintre persoanele infectate. În ciuda asocierii HTLV-1 cu cancerul, mecanismele sale cauzatoare de cancer sunt prost înțelese din cauza dificultăților de propagare a acestui virus în cultura țesuturilor. Cu toate acestea, celulele T care sunt infectate cu HTLV-1 pot suferi modificări genetice și epigenetice. În plus, Poliproteina Gag poate fi un jucător important, deoarece este responsabilă pentru asamblarea și eliberarea particulelor virale., În Figura 3 (dreapta), HTLV-1 este vizibil prin microscopie electronică cu transmisie criogenică. Prin TEM criogenic, structura asemănătoare lattice a proteinelor Gag poate fi studiată și comparată cu alte retrovirusuri (cum ar fi HIV).
Merkel Celule Poliomavirus: Merkel Carcinom cu Celule
La final virus legate de cancerele umane este Merkel celule poliomavirus (MCV)., Un cancer de piele rar, carcinomul cu celule Merkel (MCC) a fost primul cancer uman care a fost asociat cu un poliomavirus. Până în prezent, este singurul poliomavirus cu o colecție robustă de dovezi științifice care susțin clasificarea sa ca agent cauzator al unei malignități umane. MCC este considerat un cancer neuroendocrin care apare frecvent la persoanele expuse la soare cu sistem imunitar slăbit (de exemplu, la vârstnici). Unele subtipuri de MCV sunt rezidenți ai microbiomului pielii, dar studiile ciclului de viață viral MCV rămân neconcludente.
Lectură suplimentară
White Martyn K și colab. (2014)., Virușii și cancerele umane: un drum lung de descoperire a paradigmelor moleculare.
Schlom and Gulley (2018). Vaccinurile ca o componentă integrantă a imunoterapiei împotriva cancerului.