Endothelial cell tropism
एंडोथेलियल कोशिका उष्णकटिबंधीय या एंडोथेलियोट्रोपिज्म एक प्रकार का ऊतक उष्णकटिबंधीय या मेजबान उष्णकटिबंधीय है जो एक एंडोथेलियल कोशिका को पहचानने और संक्रमित करने की रोगजनक की क्षमता को दर्शाता है। रोगजनक, जैसे वायरस, एक विशिष्ट ऊतक प्रकार या कई ऊतक प्रकारों को लक्षित कर सकते हैं। अन्य कोशिकाओं की तरह, एंडोथेलियल कोशिका में कई विशेषताएं होती हैं जो एक उत्पादक वायरल संक्रमण का समर्थन करती हैं जिसमें कोशिका सतह रिसेप्टर्स, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएं और अन्य विषाणु कारक शामिल हैं। एंडोथेलियल कोशिकाएँ विभिन्न प्रकार के ऊतकों में पाई जाती हैं जैसे कि मानव शरीर में केशिकाओं, नसों और धमनियों में। चूंकि एंडोथेलियल कोशिकाएं इन रक्त वाहिकाओं और महत्वपूर्ण नेटवर्कों को पंक्तिबद्ध करती हैं जो विभिन्न मानव अंग प्रणालियों तक पहुंच का विस्तार करती हैं, इन कोशिकाओं में वायरस का प्रवेश मेजबान प्रणाली में फैले वायरस के लिए हानिकारक हो सकता है और रोग के नैदानिक पाठ्यक्रम को प्रभावित कर सकता है। वायरस कैसे एंडोथेलियल कार्यों को जोड़ते हैं, प्रवेश करते हैं और नियंत्रित करते हैं और मेजबान प्रतिक्रियाओं के तंत्र को समझना संक्रामक रोग की समझ और चिकित्सा प्रति-उपायों को सूचित करता है। कोशिकीय विशेषताएँ और तंत्र एंडोथेलियल कोशिका विशेषताओं की एक भीड़ है जो कोशिका उष्णकटिबंधीय को प्रभावित करती है और अंततः, एंडोथेलियल कोशिका सक्रियण और शिथिलता के साथ-साथ वायरस जीवन चक्र की निरंतरता में योगदान करती है। कोशिका सतह रिसेप्टर्स वायरल रोगजनक कोशिका सतह रिसेप्टर्स पर पूंजीकृत होते हैं जो सर्वव्यापी होते हैं और लगाव के लिए कई विविध लिगेंडों को पहचान सकते हैं और अंततः कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं। इन लिगेंडों में न केवल अंतर्जात प्रोटीन होते हैं बल्कि बैक्टीरिया और वायरल उत्पाद भी होते हैं। एक बार जब वायरस को कोशिका की सतह पर लंगर डाला जाता है, तो वायरस का सेवन आमतौर पर एंडोसाइटोसिस जैसे मेजबान तंत्र का उपयोग करके होता है। वायरल ग्रहण की एक विधि क्लैथ्रिन-मध्यस्थ एंडोसाइटोसिस (सीएमई) के माध्यम से है। कोशिका सतह रिसेप्टर्स संलग्नता और कोशिका में प्रवेश के लिए एक बाध्यकारी जेब प्रदान करते हैं, और इसलिए, संक्रमण के लिए एक कोशिका की संवेदनशीलता को प्रभावित करते हैं। इसके अलावा, एंडोथेलियल कोशिका की सतह पर रिसेप्टर घनत्व यह भी प्रभावित करता है कि वायरस मेजबान कोशिका में कितनी कुशलता से प्रवेश करता है। उदाहरण के लिए, एक कम कोशिका सतह रिसेप्टर घनत्व एक एंडोथेलियल कोशिका को उच्च कोशिका सतह रिसेप्टर घनत्व वाले एंडोथेलियल की तुलना में वायरस संक्रमण के लिए कम संवेदनशील बना सकता है। एंडोथेलियम में प्रतिरक्षा कोशिका पालन और तस्करी, रक्त के थक्के, वासोडिलेशन और बाधा पारगम्यता जैसे कार्यों से जुड़े कोशिका सतह रिसेप्टर्स के असंख्य होते हैं। इन महत्वपूर्ण कार्यों को देखते हुए, इन रिसेप्टर्स के साथ वायरस की बातचीत उन लक्षणों में अंतर्दृष्टि प्रदान करती है जो वायरल रोगजनन के दौरान मौजूद होते हैं जैसे कि सूजन, संवहनी पारगम्यता में वृद्धि और घनास्त्रता। प्रतिलेखन कारक और वायरल प्रतिकृति कोशिका में प्रवेश करने के बाद, इन अंतःकोशिकीय परजीवियों को वायरल प्रतिकृति और संतान विरियन की रिहाई का समर्थन करने के लिए मेजबान कोशिका में कारकों की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, मेजबान कारकों में प्रोटीन शामिल हैं, जैसे प्रतिलेखन कारक और पोलीमरेज़, जो वायरल जीनोम की प्रतिकृति बनाने में सहायता करते हैं। इसलिए, एक जीवित मेजबान में एकमात्र प्रवेश आवश्यक रूप से वायरल संतान के प्रसार में परिणाम नहीं देता है क्योंकि कोशिका में वायरस प्रतिकृति के लिए महत्वपूर्ण प्रतिलेखन कारक या पोलीमरेज़ नहीं हो सकते हैं। इसके अलावा, वायरल जीनोम के भीतर, न केवल वायरल प्रोटीन को संश्लेषित करने के निर्देश हैं, बल्कि अन्य विषाणु कारक जैसे जीन, सेलुलर संरचनाएं और अन्य नियामक प्रक्रियाएं भी हैं जो एक रोगजनक को मेजबान की एंटीवायरल प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने में सक्षम बनाती हैं। ये विषाणु कारक मेजबान रक्षा तंत्र का मुकाबला कर सकते हैं जो मेजबान की प्रतिरक्षा प्रणाली के माध्यम से संक्रमण को खत्म करने का प्रयास करते हैं। मेजबान रक्षा तंत्र एंडोथेलियल कोशिकाओं में आंतरिक एंटीवायरल प्रतिक्रियाएं भी होती हैं जो संक्रमण से लड़ने या वायरल प्रतिकृति को प्रतिबंधित करने के लिए मेजबान की प्रतिरक्षा प्रणाली का लाभ उठाती हैं। कोशिका में वायरस के उत्पादन के जवाब में, मेजबान कोशिका इंटरफेरॉन (आई. एफ. एन.) जैसे साइटोकिन जैसे प्रोटीन को छोड़ सकती है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के लिए संकेत देगा। आई. एफ. एन. हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली में अन्य कोशिकाओं को संकेत देकर वायरस प्रतिकृति के साथ संक्रमण को रोकता है। अन्य कोशिका तंत्र भी विभिन्न उपकोशिकीय स्तरों पर होते हैं। विशेष रूप से, टी. एल. आर. 7 और टी. एल. आर. 8 (आर. एन. ए. का पता लगाने वाले) और टी. एल. आर. 9 (डी. एन. ए. का पता लगाने वाले) जैसे सेलुलर पैटर्न पहचान रिसेप्टर्स हैं। ये टोल जैसे रिसेप्टर्स जो यह भेद कर सकते हैं कि मेजबान कोशिका में वायरल न्यूक्लिक एसिड हैं या नहीं और इसी तरह, कोशिका को चिह्नित करने के लिए एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करेंगे और रोगजनक को खत्म करने का प्रयास करेंगे। इन तंत्रों का संयोजन जो वायरस के सफल प्रवेश, वायरस प्रतिकृति और मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करने का समर्थन करता है, एक उत्पादक वायरस संक्रमण और प्रतिकृति में योगदान देता है। वायरल पैथोजेनेसिस कोरोनावायरस पर उदाहरण और प्रभाव सार्स-कोव-2 वह वायरस है जो कोविड-19 रोग का कारण बनता है और विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं को संक्रमित करता है, लेकिन इसमें बहु-अंग संवहनी भागीदारी भी दिखाई गई है। गंभीर मामलों में, सार्स-कोव-2 एंडोथेलियल शिथिलता या चोट का कारण बन सकता है। यह वायरस-प्रेरित एंडोथेलियल प्रतिक्रियाएं थ्रोम्बोसिस, कंजेशन और माइक्रोएंजियोपैथी का कारण बन सकती हैं। वायरल प्रविष्टि से जुड़े कोशिका सतह रिसेप्टर्स में एसीई2 और सह-रिसेप्टर टीएमपीआरएसएस2 शामिल हैं। टी. एम. पी. आर. एस. एस. 2 की आवश्यकता कोशिका झिल्ली में वायरल संलयन के लिए स्पाइक प्रोटीन को विभाजित करने के लिए होती है। हालांकि, हाल के एक अध्ययन से पता चला है कि एंडोथेलियल कोशिकाओं में एसीई2 की कम अभिव्यक्ति को कोशिका की सतह पर प्रवेश बिंदुओं की कमी के कारण वायरल प्रसार की खराब क्षमता से जोड़ा गया है। फ्लेविवायरस डेंगू मच्छर जनित फ्लेविवायरस का एक उदाहरण है जो डेंगू बुखार का कारण बनता है। जबकि एंडोथेलियल कोशिकाएं प्रमुख कोशिका प्रकार डेंगू लक्ष्य नहीं हैं, वायरस हेपरान सल्फेट युक्त कोशिका सतह रिसेप्टर्स के माध्यम से विशेष उत्पादक संक्रमण के साथ एंडोथेलियल कोशिकाओं पर विभिन्न कोशिका सतह रिसेप्टर्स से जुड़ जाता है। इन रिसेप्टर्स के माध्यम से एंडोथेलियम के संक्रमण को महत्वपूर्ण प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को खराब करने और केशिका पारगम्यता को बदलने के लिए संकेत दिया गया है जो बदले में रोग के नैदानिक पाठ्यक्रम का समर्थन करता है। फिलोवायरस इबोला एक वायरल रक्तस्रावी बुखार वायरस है जो इबोला वायरस रोग (ईवीडी) का कारण बनता है। रोग के गैर-सर्विवर्स के मानव नमूनों के विश्लेषण से पता चला है कि एंडोथेलियम स्वस्थ स्थिति से काफी बदल गया है। होमियोस्टेसिस के अन्य परिवर्तनों में एंडोथेलियल कोशिकाओं में वायरल एंटीजन की व्यापक अभिव्यक्ति शामिल है। वायरस के ग्लाइकोप्रोटीन, जो कोशिका में वायरस की "कुंजी" के रूप में कार्य करता है, को एंडोथेलियम को प्रमुख रूप से नुकसान पहुंचाने का संकेत दिया गया है। उदाहरण के लिए, यकृत को संक्रमण पर क्षति के क्षेत्र के रूप में अत्यधिक फंसाया गया है। यकृत साइनसॉइडल एंडोथेलियल कोशिकाएँ (एल. एस. ई. सी.) एफ. सी. जी. आर. आई. आई. बी. 2 और मैननोज़ रिसेप्टर सहित विभिन्न प्रकार के सफाई रिसेप्टर्स को व्यक्त करती हैं जो यकृत में अपशिष्ट अणुओं को समाप्त करने में महत्वपूर्ण हैं लेकिन सी. एम. ई. मार्ग के माध्यम से लिगेंड को भी घेर लेती हैं। वायरस के प्रवेश का समर्थन करने के अलावा, इन रिसेप्टर्स के साथ बातचीत भी संक्रमण को कम करने के लिए दी गई दवाओं की निकासी में बाधा डाल सकती है। ऑर्थोमिक्सोविरिडे इन्फ्लुएंजा ए एच1एन1 एक उपप्रकार का फ्लू वायरस है जो श्वसन प्रणाली की एंडोथेलियल कोशिकाओं को लक्षित करता है और संक्रमित करता है, जैसे कि फेफड़ों में। वायरस इन अंग प्रणालियों के श्लेष्मा झिल्ली के उपकला को भी लक्षित कर सकता है। वायरस के कण एंडोथेलियम के लुमेन से बाहर निकलते हैं, जिससे रक्त और लसीका एंडोथेलियल कोशिकाओं में पाए जाने वाले वायरल एंटीजन होते हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे यह वायरस फैलता है, यह फेफड़ों में एंडोथेलियल कोशिकाओं को लक्षित किया जाएगा, लेकिन उदाहरण के लिए मस्तिष्क में नहीं। अनुप्रयोग अध्ययन की प्रौद्योगिकियां जैव सुरक्षा स्तर (बी. एस. एल.) के आधार पर जिसे रोगजनक या सुरक्षा स्तर के रूप में भी जाना जाता है, रोगजनक का अध्ययन करने के लिए आवश्यक जैव नियंत्रण और अनुमोदन के विभिन्न स्तर हैं; यह सुरक्षा स्तर प्रभावित करता है कि रोगजनक का अध्ययन कैसे और कहाँ किया जाता है। जबकि ये एंडोथेलियल सेल ट्रपिज्म पर ध्यान केंद्रित करते हैं, ये तकनीकें वायरोलॉजी में विभिन्न तरीकों पर भी व्यापक रूप से लागू होती हैं। ये सारांश व्यापक सूची प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन उभरते संक्रामक रोगों का अध्ययन करने के लिए सामान्य मंचों के प्रतिनिधि हैं। इन विट्रो दृष्टिकोण अमर कोशिकाएं विभिन्न प्रकार के रोगजनकों का अध्ययन करने के लिए एक नवीकरणीय संसाधन प्रदान करती हैं। एंडोथेलियल ट्रपिज्म की विशेषता शोधकर्ताओं को रिसेप्टर को प्रदर्शित करने के लिए या तो कोशिका को संशोधित करने की अनुमति देती है जिससे वायरस का ग्लाइकोप्रोटीन कोशिका से जुड़ने के लिए बातचीत करता है। हालाँकि, ये 2डी कोशिका संवर्धन आवश्यक रूप से वायरल प्रसार या विवो में मेजबान प्रतिक्रियाओं की नकल करने के लिए नहीं हैं। जैव आकलन के ये प्रारूप वायरस की जांच और संभावित रूप से कोशिका सतह रिसेप्टर्स या कोशिका उष्णकटिबंधीय में शामिल अन्य कारकों की पहचान करने की अनुमति देते हैं। आम तौर पर, आणविक जीव विज्ञान विधियाँ जैसे कि इम्यूनोफ्लोरेसेंस या इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री, शोधकर्ताओं को यह कल्पना करने में सक्षम बनाती हैं कि कोशिका पर रिसेप्टर कहाँ मौजूद है। इसके विपरीत, एक सरोगेट या छद्म प्रकार के वायरस का उपयोग करना भी कोशिका उष्णकटिबंधीय को समझने की एक विधि है। संक्षेप में, ये दृष्टिकोण आम तौर पर वेसिकुलर स्टेमाइटिस वायरस (वीएसवी) जैसे एक अलग और अच्छी तरह से विशेषता वाले रोगजनक को लेते हैं और इसे संशोधित करते हैं ताकि यह रुचि के दूसरे वायरस के ग्लाइकोप्रोटीन को प्रदर्शित कर सके। चूँकि ग्लाइकोप्रोटीन कोशिका में "कुंजी" के रूप में कार्य करता है, यह विधि वायरस जीवन चक्र में अन्य प्रक्रियाओं से स्वतंत्र कोशिका में प्रवेश के अध्ययन की अनुमति देती है। इस पुनर्संयोजक वायरस का आगे बढ़ना या क्रमिक पारित होना यह प्रदर्शित कर सकता है कि संक्रमण दक्षता का समर्थन करने के लिए वायरस कैसे विकसित होता है या उत्परिवर्तित होता है। संक्रमण के विवो मॉडल में गैर-मानव नरवानर जैसे रीसस मकाक कई बी. एस. एल. 4 रोगजनकों के लिए पशु मॉडल के लिए "स्वर्ण मानक" दृष्टिकोण के रूप में काम करते हैं जब अन्य प्रजातियों में जैविक घटना का अध्ययन नहीं किया जा सकता है। चूंकि कई संक्रामक रोग प्रकृति में ज़ूनोटिक हैं, इन मकाक प्रजातियों में इन रोगों का प्रतिरूपण, जिनमें मनुष्यों के साथ कुछ जैविक समानताएं हैं, उन परिस्थितियों में रोग की समझ में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं जिनमें एक वायरस को खराब तरीके से समझा जाता है और उपचार के विकल्प सीमित या अस्तित्व में नहीं हैं। उदाहरण के लिए, इन मॉडलों के अध्ययन का मूल्यांकन ऊतक के नमूनों या रक्त के नमूनों के माध्यम से किया जा सकता है। हालांकि, संक्रमण के इन विवो मॉडल जैसे कि कृंतक और अमानवीय प्राइमेट मॉडल ने नैतिक चिंताओं और कमियों को प्रस्तुत किया है क्योंकि इसमें एक जानवर को प्रयोगशाला में कैद करना और इसे एक बीमारी के अपमान के रूप में पेश करना शामिल है। मानवकृत या ट्रांसजेनिक कृंतक मॉडल सहित विवो में उन्नत का उद्भव मकाक श्रृंखला के लिए एक विकल्प प्रदान करता है, लेकिन यह भी चिंता का विषय है कि क्या ये मॉडल मानव शरीर विज्ञान को दोहराते हैं या किसी बीमारी या चिकित्सीय के लिए मानव जैसी प्रतिक्रियाओं की भविष्यवाणी करते हैं। इन मॉडलों में आनुवंशिक रूप से मानव ऊतक को एक कृंतक मॉडल में संशोधित करना और/या प्रत्यारोपण करना शामिल है। इन विट्रो कोशिका-आधारित परीक्षणों के संयोजन में, ये इन विवो मॉडल दवा की खोज और विकास के दौरान चिकित्सीय को मान्य करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। दवा की खोज और विकास एंडोथेलियल सेल ट्रॉपिज्म एक उभरते संक्रामक रोगों के जवाब में चिकित्सा प्रति-उपायों को सूचित करता है। इन चिकित्सा प्रति-उपायों में शामिल हैं कि छोटे अणु यौगिकों और टीकों जैसे चिकित्सीय कैसे विकसित किए जाते हैं। एंटीवायरल और अन्य छोटी अणु दवाएं एंटीवायरल दवाएं उपचारात्मक हैं जो मानव शरीर को संक्रमण को खत्म करने, संक्रमण के लक्षणों को कम करने और/या रोग के नैदानिक पाठ्यक्रम को कम करने में सहायता करती हैं। एंडोथेलियल सेल ट्रॉपिज्म की समझ का उपयोग एंटीवायरल दवा लक्ष्यों की खोज में किया जाता है। इन चिकित्सीय क्रियाओं के कई तंत्र पहले वायरस के जीवन चक्र को लक्षित करते हैं। ये दवाएं छोटे अणु यौगिकों या अन्य जैव चिकित्सा (जैसे, मोनोक्लोनल एंटीबॉडी थेरेपी) के रूप में आती हैं। कोशिका-आधारित, उच्च-थ्रूपुट ड्रग स्क्रीनिंग में, कोशिका प्रकार के चयन के दौरान कोशिका उष्णकटिबंधीय एक महत्वपूर्ण विचार है। इन परीक्षणों में कोशिका के प्रकार को लक्षित रिसेप्टर को प्रदर्शित करना चाहिए ताकि दवा के कार्य के प्रस्तावित तंत्र को प्रतिनिधित्वात्मक रूप से मान्य किया जा सके और विट्रो में इसकी शक्ति, सुरक्षा और प्रभावकारिता निर्धारित की जा सके। इसके अलावा, एंडोथेलियल कोशिका उष्णकटिबंधीय के अन्य पहलू चिकित्सीय दृष्टिकोण के लिए खुद को उधार देते हैं। इन पहलुओं में एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा वायरस का पता लगाने और संक्रमण के प्रति प्रतिक्रिया करने के विभिन्न तंत्र शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एंडोथेलियल बाधा विदेशी निकायों के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के लिए एक सुरक्षात्मक बाधा और मध्यस्थ दोनों के रूप में कार्य करती है। हालांकि, वायरल संक्रमण के परिणामस्वरूप एंडोथेलियल बाधा को नुकसान होता है। चिकित्सा विज्ञान जो क्षतिग्रस्त होने के बाद अखंडता एंडोथेलियल बाधा को बढ़ाते हैं या फिर से हासिल करते हैं, उन्हें कोविड-19, इबोला, डेंगू बुखार और अन्य जैसे उभरते संक्रामक रोगों के लिए संभावित लक्ष्य माना गया है। कुल मिलाकर, एंडोथेलियल कोशिकाओं के उष्णकटिबंधीय की जांच उपयुक्त चिकित्सीय हस्तक्षेपों में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है। टीके उपचारात्मक हैं जो संक्रामक रोगों के लिए निवारक उपाय हैं। ये उपचार एक विशिष्ट रोगजनक के लिए शरीर को अनुकूली प्रतिरक्षा प्रदान करते हैं। मूल रूप से, टीके एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त करके रोगियों को सुरक्षा प्रदान करते हैं ताकि वे एंटीबॉडी विकसित कर सकें जो आक्रमणकारी रोगजनक से बचाने में मदद करेंगे। महामारी के संभावित रोगजनकों को रोकने, नियंत्रित करने और उन्मूलन के लिए इन टीकों का विकास, उत्पादन और वैश्विक वितरण अनिवार्य है। विशेष रूप से, कोशिका संवर्धित-आधारित टीका प्रौद्योगिकियां कोशिका रेखाओं का उपयोग करती हैं जिनमें नई कोशिकाओं के लिए टीकों के विकास में उपयोग किए जाने वाले वायरस उपभेदों को अनुकूलित करने के लिए वायरल उष्णकटिबंधीय की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। कोशिका उष्णकटिबंधीय का यह अनुप्रयोग इस लक्ष्य को पूरा करने के लिए विविध वायरल प्रवेश मार्गों और मेजबान रिसेप्टर्स का मूल्यांकन करता है। इसके अलावा, एंडोथेलियल कोशिका सक्रियण और शिथिलता के पहलू टीके के विकास के दौरान महत्वपूर्ण अध्ययन बन जाते हैं क्योंकि वे संक्रामक रोगों के कई नैदानिक पाठ्यक्रमों की पहचान का हिस्सा हैं। इबोला के लिए सबसे आशाजनक वैक्सीन उम्मीदवारों में से एक मर्क का पुनः संयोजक वीएसवी-ईबीओवी वैक्सीन, इरवेबो है। गिनी में 2014/2015 इबोला के प्रकोप के अंत के दौरान टीका महत्वपूर्ण था। एरवेबो को अमानवीय प्राइमेट में और बाद में गिनी में अधिकृत मानव प्रभावकारिता परीक्षण के दौरान प्रभावी दिखाया गया था जिससे पता चला कि एरवेबो मनुष्यों में भी अत्यधिक सुरक्षात्मक था। टीका इबोला ग्लाइकोप्रोटीन को प्रदर्शित करने के लिए वीएसवी को सरोगेट के रूप में नियोजित करता है। वी. एस. वी. मनुष्यों में बीमारी का कारण नहीं बनता है जो इसे जायर इबोला वायरस के एक महत्वपूर्ण प्रोटीन को धारण करने के लिए एक उपयोगी रीढ़ बनाता है। जब टीका लगाया जाता है, तो पुनः संयोजक वी. एस. वी. एक कार्यात्मक इबोला वायरस ग्लाइकोप्रोटीन पेश करता है जो एंडोथेलियल कोशिका बाधा के साथ बातचीत करता है और रोगियों में बीमारी पैदा किए बिना तेजी से प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त करता है। इसलिए, टीकों के विकास और स्केलिंग में एंडोथेलियल सेल ट्रॉपिज्म के लिए महत्वपूर्ण विचार शामिल हैं। संदर्भ विषाणु विज्ञान