Hyönteisten immuunivaste viruksia vastaan

Abstract

Hyönteiset ovat suurin eliöryhmä eläimistä, ja vaikuttavat ihmisiin monin eri tavoin. Hyönteisistä löytyy ihmisille taloudellisesti hyödynnettäviä lajeja, pölyttäjiä ja tieteelliselle tutkimukselle tärkeitä malliorganismeja, mutta myös haitallisia tuholaisia tai tauteja levittäviä vektoreita. Kuten muitakin eliöitä, virukset hyödyntävät hyönteisiä isäntinään, joko pääisäntinä tai väli-isäntänä. Hyönteisiltä on löytynyt sekä RNA- että DNA-viruksia, joita vastaan hyönteisillä on useita erityyppisiä vasteita. Näitä vasteita on kaksijuosteisen RNA:n tunnistamiseen perustuvat vasteet, soluvälitteiset vasteet sekä useat eri immuunipuolustuksen signalointireitit.

Virusinfektiota vastaan hyönteisiltä on havaittu immuunivasteita, joista jotkin tunnetaan varsin hyvin, kuten erilaisiin häiritseviin RNA-juosteisiin perustuvat vasteet (siRNA ja miRNA). Immuunivasteista siRNA-reitin on havaittu olevan voimakkain virusinfektioiden vastustuksessa. Reitin suurta merkitystä ilmaisee myös viruksille muodostuneet tavat kiertää tai hiljentää hyönteisien siRNA-vaste. Samankaltaista hyönteisien reittien estämistä, ja jopa hyödyntämistä voidaan havaita miRNA-reitissä.

Hyönteiset eivät omaa selkärankaisille homologista soluvälitteistä adaptiivista immuniteettia. Hyönteisien on siten oletettu omaavan pelkästään synnynnäinen immuniteetti, mutta eri RNAireittien on havaittu toimivan adaptiivisen immuniteetin tavoin. Näistä yksi esimerkki on joiltain hyttyssuvuilta löytyvä virusvasteeseen osallistuva piRNA-reitti. Muilla hyönteisillä, ja eläimillä, piRNA-reitti osallistuu transposonien hiljentämiseen sukusoluissa. Hyttyslajien genomista, joissa piRNA on aktiivinen virusinfektion aikana, on löytynyt runsaasti eiretroviraalisia endogeenisia viruselementtejä (EVE). Nämä EVE-sekvenssit kykenevät reagoimaan virusinfektioihin, vaikka sekvenssi ei olisi peräisin kyseisen infektion aiheuttaneesta viruksesta.

RNA-välitteisten immuunivasteiden lisäksi signalointireitit Toll, IMD ja JAK-STAT osallistuvat puolustukseen virusinfektiota vastaan. Reittien geenien ilmentämiseen vaikuttavat mekanismit ovat pääpiirteittäin tunnettuja, vaikkakin aktivaatiomekanismit virusinfektion aikana ovat vielä epäselviä. Reitit aktivoivat esimerkiksi AMP-molekyylien tuotantoa, joka puolestaan vaimentaa virusinfektiota. RNAi- ja signalointireittien lisäksi hyönteisten hemosyytit muodostavat soluvälitteisen immuunivasteen virusinfektiota vastaan. Näitä vasteita on esimerkiksi fagosytoosi, melanisaatio sekä systemaattisen RNAi vasteen luominen.

Hyönteisten immuunivaste viruksia vastaan on tärkeä ja monipuolinen tutkimuskohde, josta löytyy vielä runsaasti tutkimusaiheita. Tutkittavien lajien määrä alkaa lisääntymään ajan myötä, mistä on hyötyä sovellettaessa tuloksia tutkimuksen ulkopuolella.