Herpes simplex virus type 1 morphogenesis and virus-cell interactions: significance of cytoskeleton and methodological aspects

Disputatsen omfatter otte tidligere publicerede artikler og en sammenfattende oversigt. Det eksperimentelle arbejde er udført på Institut for Medicinsk Mikrobiologi og Immunologi, Københavns Universitet. Det udbredte humane herpes simplex virus type 1 (HSV-1) er et af flere alfa-herpesvira med mange fællestræk, og det forårsager livslang infektion i værtsorganismen. DNA-genomet koder for glykoproteiner, der er vigtige for viral infektion og patogenese. Formålet med dette arbejde var at belyse dele af det komplicerede morfologiske samspil mellem virus og værtscellen, idet der især blev fokuseret på betydningen af værtscellens alder og cytoskelet for viruspartiklernes modning og transport. Ikke-inficerede og HSV-1-inficerede, dyrkede, ubehandlede MRC-5 humane fibroblaster, brefeldin A-behandlede MRC-5-celler, parentale muse L-fibroblaster og mutante gro29-celler blev undersøgt med titreringsassay, immunoblot, optimeret immunfluor-escens lysmikroskopi og konfokal skannende mikroskopi samt optimeret immunoguldelektronmikroskopi af frysesnit.

Resultaterne af arbejdet tyder på:

• at kun fuldt glykosylerede og modne virale glykoproteiner transporteres til plasmamembranen,

• at syntese og transport af ikkeessentielt gC-1 er forsinket, men i øvrigt på mange måder identisk med syntese og transport af essentielt gD-1 i både ubehandlede celler og brefeldin A-behandlede celler,

• at viruspartiklerne erhverver den primære kappe og umodne glykoproteiner fra den indre kernemembran,

• at viruspartiklerne modnes gennem tab og gendannelse af kappen mange gange under transporten i det endoplasmatiske retikulum og Golgiapparatet,

• at virus-celle-interaktionerne involverer tubulin i værtscellens cytoskelet,

• at gamle celler har disorganiseret cytoskelet og reduceret ekspression af gC-1 og gD-1,

• at der produceres signifikant færre og sandsynligvis lavvirulente infektiøse viruspartikler i gamle celler end i yngre celler,

• at brefeldin A-virkningen involverer tubulin i værtscellens cytoskelet og

• at cytoskelettet, især tubulin i mikrotubuli og aktin, er defekt i mutante gro29-celler, hvilket kan være årsag til den observerede ændrede intracellulære transport af glykoproteiner og HSV-1-viruspartikler i disse celler.

Sammenfattende tyder resultaterne af dette arbejde på, at værtscellens alder og cytoskelet har betydning for herpesvirus-morfogenesen. Resultaterne bekræfter, at kappedannelsen og modningen af HSV-1 foregår i flere trin. Det ændrede cytoskelet i gamle celler kan være en del af forklaringen på, at nogle sygdomme især rammer bestemte aldersklasser, og at den samme sygdom kan have forskelligt forløb hos unge og ældre personer.