In tegenstelling tot acute virale infecties duren persistente infecties lange perioden en treden zij op wanneer de primaire infectie niet door de adaptieve immuunrespons wordt opgeruimd. Varicella-zoster-virus, mazelenvirus, HIV-1 en humaan cytomegalovirus zijn voorbeelden van virussen die typische persistente infecties veroorzaken. Een chronische infectie is een type persistente infectie dat uiteindelijk wordt gewist, terwijl latente of trage infecties het leven van de gastheer duren.
Er is niet één mechanisme verantwoordelijk voor het tot stand brengen van een persistente infectie; een belangrijk kenmerk is vermindering van de afweer van de gastheer en het vermogen van het virus om cellen te doden. Veel arenavirussen, zoals het lymfocytaire choriomeningitisvirus, doden geen cellen en zullen een persisterende infectie veroorzaken als de gastheer het virus niet kan klaren. Bij sommige persisterende virale infecties zijn er afwisselend cycli van virionenproductie en quiescence. Een voorbeeld hiervan is het Epstein-Barr-virus, de verwekker van infectieuze mononucleose. Na de eerste aanval van koorts, keelpijn en gezwollen lymfeklieren, vestigt het virus een slapende infectie waarin het viraal genoom in cellen van het immuunsysteem blijft bestaan. Periodiek wordt de infectie gereactiveerd en worden infectieuze virionen verspreid zonder klinische symptomen. Deze reactivaties leiden tot overdracht van de infectie op nieuwe gastheren.
Roviene virale diarree virusinfectie is een ander voorbeeld van hoe persistentie wordt geregeld door de wisselwerking tussen de immuunrespons van de gastheer en virale celdoding. Dit virus veroorzaakt een levenslang aanhoudende infectie bij de meeste runderen in de wereld. De besmette dieren produceren geen aantoonbare antivirale antilichamen of T-cellen. Het virus wordt al vroeg in de dracht van de moeder op de foetus overgedragen. De infectie stimuleert niet de productie van interferon (IFN), en daarom wordt het adaptieve immuunsysteem niet geactiveerd. Omdat de infectie geen cellen doodt, ontstaat een persisterende infectie.
Vele infecties persisteren omdat de virale replicatie de functie van cytotoxische T-lymfocyten (CTL’s) belemmert, immuuncellen die uiterst belangrijk zijn voor het opruimen van virale infecties. Geïnfecteerde cellen worden herkend wanneer CTL’s virale antigenen op het celoppervlak detecteren. Dit herkenningsproces vereist presentatie van de virale peptiden door eiwitten van klasse I van het Major Histocompatibilty Complex (MHC). Veel virale eiwitten interfereren met verschillende stappen van de MHC klasse I pathway, waaronder de synthese, verwerking en transport van het eiwit. Zelfs het transport naar het celoppervlak van virale peptiden – geproduceerd uit virale eiwitten door het grote eiwitcomplex dat bekend staat als het proteasoom – kan worden geblokkeerd.
Een verbazingwekkend voorbeeld van een dergelijke immuunmodulatie doet zich voor in cellen die zijn geïnfecteerd met het cytomegalovirus (CMV). Dit beta-herpesvirus veroorzaakt bij gezonde mensen een gewone kinderinfectie die weinig gevolgen heeft. De infectie wordt nooit gezuiverd, en het virus blijft speeksel- en borstklieren en de nieren infecteren. Wanneer latent geïnfecteerde personen immuunsuppressie ondervinden door medicijnen of HIV-infectie, treedt virale replicatie op met levensbedreigende gevolgen. CMV persisteert in de gastheer omdat het virale genoom codeert voor meerdere eiwitten die interfereren met de MHC klasse I presentatie van virale antigenen. Eén viraal eiwit blokkeert de translocatie van peptiden naar het lumen van het endoplasmatisch reticulum, terwijl twee andere virale eiwitten de afbraak van MHC klasse I eiwitten veroorzaken voordat zij het celoppervlak bereiken.
Er zijn nog veel meer voorbeelden van hoe virusinfecties de immuunrespons moduleren, wat leidt tot persisterende infectie. Het is niet verrassend dat veel van de verwerkings- of reguleringsstappen die het doelwit van virale modulatie zijn, niet eens bekend waren totdat werd ontdekt dat ze door virusinfectie werden geblokkeerd.
Peterhans, E. (2003). BVDV en aangeboren immuniteit Biologicals, 31 (2), 107-112 DOI: 10.1016/S1045-1056(03)00024-1
Bornkamm, G. (2006). De besmettelijke kus: Newly infected B cells deliver Epstein-Barr virus to epithelial cells Proceedings of the National Academy of Sciences, 103 (19), 7201-7202 DOI: 10.1073/pnas.0602077103
WIERTZ, E. (1996). The Human Cytomegalovirus US11 Gene Product Dislocates MHC Class I Heavy Chains from the Endoplasmic Reticulum to the Cytosol Cell, 84 (5), 769-779 DOI: 10.1016/S0092-8674(00)81054-5