MAVS czyli mitochondrialne białko przeciwwirusowe

Dowiedz się jaką rolę pełnią mitochondria w obronie przeciwwirusowej

Każda infekcja, bakteryjna, grzybicza czy też wirusowa wywołuje w normalnie funkcjonującym organizmie odpowiednią odpowiedź immunologiczną, mającą na celu zwalczenie inwazji patogenu oraz ograniczenie szkód na poziomie komórkowym oraz tkankowym. Jeżeli w cytozolu zostanie wykryta obecność wirusowego RNA, nasz organizm wszczyna alarm.

Klasycznie, w przypadku infekcji wirusowej za pośrednictwem różnych mechanizmów aktywacji ulega odporność wrodzona z ramienia Th2. Stosunkowo niedawno okazało się, że również nasze mitochondria przyczyniają się do ochrony komórek przed zakażeniami wirusowymi, a wszystko to za pomocą mechanizmu, o którym opowiemy sobie za chwilę.

Mitochondrialne białko przeciwwirusowe

MAVS to mitochondrialne przeciwwirusowe białko adaptacyjne (ang. mitochondrial antiviral signaling protein), który niekiedy określa się jako IFN-β promoter stimulator I (IPS-1). W literaturze MAVS nazywane bywa też VISA, jednak nie chodzi tutaj o kartę kredytową, lecz o angielski skrót virus induced signaling adaptor – czyli białko adaptorowe VISA [1], które odpowiada za aktywację kaskady odpowiedzi antywirusowej w organizmie człowieka. Jak to możliwe?

Aktywacja znajdującego się w zewnętrznej błonie mitochondrialnej białka MAVS wymaga obecności wystarczających ilości ATP [1], dlatego pacjenci, którzy cierpią z powodu mitochondriopatii i niedoborów energetycznych są poniekąd bardziej narażeni na infekcje wirusowe niż osoby zdrowe. Pobudzony adaptor MAVS indukuje aktywację kolejnych cząsteczek sygnałowych oraz czynników transkrypcji: IRF-3/7 oraz NFkB, co prowadzi do nasilonej produkcji interferonu typu I (IFN typ I) jak również innych cytokin stanu zapalnego, w tym IL-1B oraz specjalnych enzymów – kaspaz czyli proteaz cysteinowych. W komórkach, które zostały zainfekowane przez wirus, kaspazy aktywują mitochondrialne procesy apoptozy [2], [3], [4].

Indukowana przez MAVS produkcja interferonu beta (IFN-B) ma na celu aktywację ścieżki sygnałowej JAK/STAT, która pełni szczególnie istotną rolę przy zwalczaniu wirusów. Kiedyś, w osobnym artykule opowiemy sobie o tym dokładniej, dzisiaj zasygnalizujemy jedynie, że deregulacja tej ścieżki sygnałowej wiąże się ze wzrostem ryzyka chorób autoimmunologicznych, nowotworowych oraz zaburzeń działania interferonu w organizmie [7].

Uszkodzenia mitochondrialne zmniejszają odporność  

W przypadku uszkodzeń mitochondriów, w szczególności zaś błony mitochondrialnej mechanizm związany z MAVS ulega zaburzeniu, a my stajemy się bardziej podatni na infekcje wirusowe. W przypadku mitochondriopatii sytuację pogarsza dodatkowo fakt, iż dysfunkcyjne mitochondria produkują wzmożone ilości wolnych rodników tlenowych (ROS), które dodatkowo niszczą delikatną błonę mitochondrialną i sprawiają, że jej zawartość wycieka do cytozolu, zakłócając odpornościowe szlaki sygnałowe [5]. Uszkodzenia błony mitochondrialnej prowadzą do nasilenia stresu oksydacyjnego oraz nasilenia spirali stanów zapalnych w organizmie, co wprowadza nasz układ odpornościowy w stan kompletnego chaosu. Z tego punktu widzenia niezmiernie ważne jest zabezpieczenie mitochondriów przed atakami wolnych rodników tlenowych (substancje antyoksydacyjne, kofaktory mitochondrialnych enzymów przeciwrodnikowych, np. SOD2, SOD3 peroksydaza glutationowa) jak również dbałość o dobry stan błon mitochondrialnych, które składają się przede wszystkim z kwasów tłuszczowych omega-3 oraz fosfolipidów.

Jak się wydaje, wirus SARS-CoV2, znany nam bliżej jako koronawirus zabezpieczył się przed odpornościowym działaniem MAVS i uzbroił się w specjalne białko M. Białko to hamuje kaskadę sygnałową, jaką w normalnych warunkach wzbudza MAVS, paraliżując wrodzoną odporność antywirusową człowieka, w szczególności na poziomie aktywacji NFkB i związanej z nim sekrecji interferonu [6].

Powyższa notka to kolejny przykład wszechstronnego działania mitochondriów w organizmie człowieka, które wydają się odpowiadać nie tylko za komórkową produkcję energii ATP, lecz odgrywają również ważną funkcję przekaźnikową jak też odpornościową. Zdrowe mitochondria to prawdziwy skarb!

  1. https://jvi.asm.org/content/83/16/7815
  2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19120475/
  3. https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/mitochondrial-antiviral-signaling-protein
  4. https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/caspase
  5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124052116000061
  6. https://www.nature.com/articles/s41423-020-00571-x.pdf?origin=ppub
  7. https://www.cellsignal.com/contents/science-cst-pathways-immunology-inflammation/jak-stat-il-6-receptor-signaling/pathways-il6