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Nuove scoperte su infezione da HPV e trattamento

La ricerca su SNX1.3 dà speranza per bloccare efficacemente le infezioni da HPV.

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Il papillomavirus umano (HPV) è un virus comune che si diffonde tramite contatti sessuali. Ci sono più di 200 tipi di HPV, e alcuni di questi sono classificati come ad alto rischio perché possono portare a seri problemi di salute, incluso il cancro. Tra i tipi ad alto rischio, HPV16 e HPV18 sono i più comuni. Questi tipi specifici sono legati quasi a tutti i casi di cancro cervicale e a una parte significativa di altri tumori.

Il vaccino HPV chiamato Gardasil-9 può prevenire infezioni da alcuni tipi ad alto rischio, inclusi HPV16 e HPV18, ma non è accessibile a tutti, specialmente nelle aree a basso reddito. Capire come l'HPV infetti le cellule è fondamentale per trovare modi migliori per prevenire e trattare le infezioni e le malattie che causa.

Struttura dell'HPV

L'HPV è un virus piccolo che non ha un guscio protettivo esterno. Invece, ha una struttura composta da proteine che formano un guscio, chiamato capsula, attorno al suo materiale genetico, che è un cerchio di DNA. La principale proteina che costituisce questo guscio si chiama L1, mentre un'altra proteina, L2, gioca anche un ruolo importante durante l'ingresso del virus nelle cellule ospiti.

Come l'HPV infetta le cellule

Per infettare una cellula ospite, l'HPV deve raggiungere aree specifiche nella pelle o nelle mucose dove può entrare. Il primo passo coinvolge il virus che si attacca alla superficie della cellula. Le proteine sia del virus che della cellula ospite aiutano in questo attacco. Una volta attaccato, il virus usa diversi meccanismi cellulari per entrare nella cellula ospite.

Dopo essere entrato, il virus si muove in compartimenti specifici all'interno della cellula. Questi compartimenti sono essenziali per il virus per smantellare le sue proteine esterne e rilasciare il suo materiale genetico. La proteina L2 è cruciale per questo processo perché aiuta a trasportare il DNA virale nel nucleo della cellula ospite, dove può dirottare i meccanismi della cellula per replicarsi.

Ciclo vitale dell'HPV dopo l'infezione

Una volta dentro, l'HPV utilizza le risorse della cellula ospite per fare più copie del suo DNA e produrre nuove proteine virali. L'attività del virus può portare a cambiamenti nelle cellule infette, causando alla fine il cancro se l'infezione persiste. L'HPV può rimanere nascosto nelle cellule ospiti per molto tempo, spesso senza causare sintomi evidenti.

Quando le cellule infette iniziano a crescere e differenziarsi, il virus può stimolare la produzione di nuovi virus che possono infettare altre cellule. Comprendere questo ciclo vitale è fondamentale per sviluppare vaccini e terapie contro l'HPV.

Il ruolo di SNX1.3 nell'infezione da HPV

Ricerche recenti si sono concentrate su un peptide chiamato SNX1.3, che è stato trovato in grado di bloccare l'infezione da HPV in alcuni tipi di cellule. Questo peptide altera il modo in cui le cellule gestiscono il virus dopo che è entrato, influenzando particolarmente il trasporto dei componenti del virus all'interno della cellula.

Studi mostrano che SNX1.3 non danneggia la salute o la crescita dei Cheratinociti normali (cellule della pelle) ma riduce efficacemente la capacità dell'HPV di infettare queste cellule. Questo è diverso dai suoi effetti su altri tipi di cellule tumorali. I risultati suggeriscono che SNX1.3 potrebbe colpire specifici percorsi che l'HPV usa per entrare e diffondersi all'interno delle cellule.

Meccanismi d'azione di SNX1.3

Quando l'HPV entra nelle cellule ospiti, deve navigare attraverso una serie di compartimenti per raggiungere il nucleo. SNX1.3 sembra rallentare questo movimento, soprattutto nelle fasi iniziali dell'infezione. Sebbene il virus possa eventualmente superare questo ritardo, influisce significativamente su quanto efficacemente il virus si diffonde.

L'inibizione dell'HPV da parte di SNX1.3 appare derivare dalla sua capacità di influenzare la funzione normale di alcune proteine all'interno della cellula che sono necessarie per l'ingresso e il traffico virale. Ad esempio, è stato dimostrato che interrompe l'azione della proteina L2, che è vitale per il viaggio riuscito del virus verso il nucleo.

Processo di legame e ingresso

All'inizio dell'infezione, l'HPV si lega alla superficie della cellula ospite. Il peptide SNX1.3 non sembra interferire con questo processo di legame iniziale, dato che la maggior parte del virus può ancora attaccarsi alla cellula. Tuttavia, sorgono delle difficoltà una volta che il virus inizia a entrare nella cellula. Il peptide SNX1.3 sembra rallentare la velocità con cui il virus può muoversi nella cellula e raggiungere la sua destinazione finale.

Osservazioni dagli esperimenti

Negli esperimenti di laboratorio, le cellule trattate con SNX1.3 mostrano livelli più bassi di componenti virali all'interno di esse dopo che il virus ha potuto entrare. Questo suggerisce che il peptide influisce sulla capacità del virus di muoversi e replicarsi all'interno delle cellule ospiti, portando a un'infezione meno efficace.

Utilizzando vari metodi, i ricercatori hanno valutato quanto bene il virus è stato assorbito e se poteva navigare con successo nei confini interni della cellula. I risultati hanno indicato un significativo ritardo nella quantità di materiale virale che entra nelle cellule trattate con SNX1.3.

L'importanza del traffico cellulare nell'infezione virale

Per l'HPV per infettare con successo un ospite, deve viaggiare attraverso vari percorsi cellulari. Il movimento del virus dipende da processi cellulari specifici. Il peptide SNX1.3 interferisce con questi percorsi, causando un collo di bottiglia che riduce la diffusione virale.

Dopo essere entrato, il virus si sposta verso aree specifiche all'interno della cellula per assemblarsi e poi esce per infettare altre cellule. Bloccando questo trasporto, SNX1.3 limita efficacemente il numero di nuovi virus prodotti.

Effetti diversi su vari tipi di cellule

La ricerca mostra che mentre SNX1.3 riduce significativamente l'infezione da HPV nei cheratinociti, ha effetti diversi su altri tipi di cellule, in particolare sulle cellule tumorali. Nel caso delle cellule di carcinoma mammario triplo negativo, è stato dimostrato che SNX1.3 è più dannoso, portando alla morte cellulare. Questo sottolinea la complessità di come diverse cellule rispondano allo stesso peptide e evidenzia la necessità di terapie mirate.

Direzioni future nella ricerca

I risultati riguardanti SNX1.3 aprono la strada a studi futuri per comprendere meglio il suo meccanismo. Sono necessarie ulteriori ricerche per confermare come blocca l'ingresso e il traffico dell'HPV. Comprendere questi processi potrebbe portare a nuove strategie preventive o trattamenti per le malattie correlate all'HPV.

Inoltre, i ricercatori sono interessati a esplorare altri peptidi simili a SNX1.3 che potrebbero potenzialmente bloccare l'infezione da HPV e servire come agenti antivirali. Gli studi potrebbero anche indagare come il peptide interagisce con altre proteine cellulari coinvolte nel traffico virale.

Conclusione

L'HPV è un virus comune con seri rischi per la salute, ma comprendere il suo ciclo vitale e come interagisce con le cellule ospiti offre percorsi per migliori strategie di prevenzione e trattamento. SNX1.3 è un peptide promettente che può inibire l'infezione da HPV senza danneggiare le cellule normali, offrendo speranze per nuovi approcci terapeutici. Gli studi futuri continueranno a rivelare i dettagli intricati dell'infezione da HPV e il potenziale per interventi mirati.

Fonte originale

Titolo: A Peptide Derived from Sorting Nexin 1 Inhibits HPV16 Entry, Retrograde Trafficking, and L2 Membrane Spanning

Estratto: High risk human papillomavirus (HPV) infection is responsible for 99% of cervical cancers and 5% of all human cancers worldwide. HPV infection requires the viral genome (vDNA) to gain access to nuclei of basal keratinocytes of epithelium. After virion endocytosis, the minor capsid protein L2 dictates the subcellular retrograde trafficking and nuclear localization of the vDNA during mitosis. Prior work identified a cell-permeable peptide termed SNX1.3, derived from the BAR domain of sorting nexin 1 (SNX1), that potently blocks the retrograde and nuclear trafficking of EGFR in triple negative breast cancer cells. Given the importance of EGFR and retrograde trafficking pathways in HPV16 infection, we set forth to study the effects of SNX1.3 within this context. SNX1.3 inhibited HPV16 infection by both delaying virion endocytosis, as well as potently blocking virion retrograde trafficking and Golgi localization. SNX1.3 had no effect on cell proliferation, nor did it affect post-Golgi trafficking of HPV16. Looking more directly at L2 function, SNX1.3 was found to impair membrane spanning of the minor capsid protein. Future work will focus on mechanistic studies of SNX1.3 inhibition, and the role of EGFR signaling and SNX1-mediated endosomal tubulation, cargo sorting, and retrograde trafficking in HPV infection.

Autori: Samuel K Campos, S. Li, Z. L. Williamson, M. A. Christofferson, A. Jeevanandam

Ultimo aggiornamento: 2024-06-16 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.25.595865

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.25.595865.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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