Arginiini ja sen vaikutukset virusten replikaatioon

Arginiini ja sen vaikutukset virusten replikaatioon

Published: Huhti 13, 2017
Author: Belinda Fay

Yksittäinen virushiukkanen (virioni) ei voi replikoitua tai ilmentää geneettistä materiaalia (DNA, RNA) ilman isäntäsolua. Virusinfektioon ja viruksen replikaatioon kuuluu kuusi vaihetta:1

1. kiinnittyminen: virus sitoutuu isäntäsoluun
2. tunkeutuminen: virus ruiskuttaa geneettisen materiaalinsa isäntäsoluun
3. päällysteen irrotus: viruksen sisältö vapautuu
4. biosynteesi: viruksen geneettinen materiaali monistuu isäntäsolun kautta
5. kokoaminen: viruksen komponentteja ja entsyymejä tuotetaan ja ne alkavat koota
6. vapautuminen: vastavalmistuneet virionit vapautuvat isäntäsolusta ja siirtyvät infektoimaan muita soluja.

Viruksen replikaatio on myös riippuvainen aminohappojen saatavuudesta. Aminohapoilla on tärkeä rooli viruksiin liittyvissä infektioissa, sillä niitä tarvitaan proteiinisynteesiin ja ne säätelevät myös monia aineenvaihduntateitä, kuten geeniekspressiota. Välttämättömien aminohappojen puuttuminen voi johtaa tyhjiin viruspartikkeleihin, joissa ei ole viruksen nukleiinihappoja (DNA:ta tai RNA:ta).2

Arginiini on yksi kahdestakymmenestä luonnollisesta aminohaposta, ja se on myös normaali solun aineenvaihduntatuotteena.3 Arginiinia on seuraavissa elintarvikkeissa:4,5

• Punainen liha, kala, siipikarja
• Viljat, pähkinät ja siemenet
• Maidotuotteet
• Suklaa
• Palkokasvit

Arginiini on välttämätön edellytys virusten monistumiselle ja virusinfektioiden etenemiselle6,7.

Arginiinin biosaatavuus on ehdottoman välttämätöntä herpes simplex -viruksen replikaatiolle, joka aiheuttaa huuliherpeksen/sukupuoliherpeksen. Kun arginiinia ei ole saatavilla, soluissa olevat herpesvirukset eivät pysty saattamaan loppuun yhtä replikaatiosykliä, ja infektoituneissa soluissa ilmenee soluvaurioita.7-9

Arginiini ei osallistu viruksen replikaation varhaisiin vaiheisiin viruksen DNA-synteesin tasolla. Pikemminkin aminohappo on välttämätön myöhäisten virustoimintojen, kuten viruksen vaippaproteiinien synteesin ja täydellisten infektiivisten virionien tuottamisen, ilmentymiselle.9,10

Arginiinia tarvitaan ihmisen adenoviruksen tyypin 2 (flunssa) replikaatioon ja se on välttämätön täydellisten infektiivisten virionien tuottamiselle.10-12
Arginiini osallistuu virusproteiinien synteesiin, ja on oletettu, että arginiini on välttämätön virionin kypsymiselle välttämättömän toiminnallisen proteiinin muodostumiselle.12

Hmisen sytomegaloviruksen (CMV – herpes) täydellinen lisääntymissykli vaatii arginiinia. Vaikka arginiinin jatkuva läsnäolo on välttämätöntä keskeytymättömän virustuotannon kannalta, se on ratkaisevinta CMV:n replikaation alkuvaiheessa infektiivisten virionien tuottamiseksi. Inhibiittoritutkimukset viittaavat siihen, että arginiinin puute estää CMV:n replikaation ennen viruksen DNA:n muodostumista. 13,14

Arginiinin tarve rokotteen replikaatiosyklissä tapahtuu kahdessa vaiheessa. Sitä tarvitaan ennen viruksen DNA:n synteesiä, ja toinen vaatimus liittyy kypsien virionien muodostumiseen. Infektiivisen viruksen saanto on riippuvainen arginiinipitoisuudesta.6

Tietyille viruksille, kuten HSV:lle ja adenovirukselle, on ominaista niiden kyky aiheuttaa latentteja (lepotilassa olevia) infektioita. Näiden virusten lepotila voidaan selittää arginiinin saatavuudella infektioprosessin eri vaiheissa. Arginiinin puuttuessa viruksen DNA-synteesi jatkuu häiriöttä, mutta virionien muodostuminen estyy. Kun arginiini kuitenkin saadaan käyttöön, seuraa nopea ja laajalle levinnyt infektio.9,10,15

Arginiinin ja lysiinin suhde
Toinen aminohappo, lysiini, pystyy vähentämään arginiinin kykyä auttaa tiettyjen proteiinien synteesissä. Tämä antagonistinen suhde saattaa hyödyttää ihmisiä, jotka kärsivät usein puhkeavista herpesepidemioista, kuten huuliherpeksestä tai sukuelinherpeksestä, koska nämä virukset tarvitsevat arginiinia lisääntyäkseen.16 Lysiiniä löytyy elintarvikkeista, kuten oluthiivasta, palkokasveista, linsseistä ja soijapavuista, joten yritä sisällyttää näitä elintarvikkeita ruokavalioosi, jos kärsit huuliherpeksestä tai tunnet olosi hiukan uupuneeksi.17

Keskustele terveydenhuollon ammattilaisen kanssa saadaksesi lisätietoja terveydestäsi huolehtimisesta yksilöllisellä hoito-ohjelmalla, joka sisältää tasapainoisen ruokavalion, laadukkaiden lisäravinteiden ja liikunnan yhdistelmän.

Löydät terveydenhuollon ammattilaisen paikalliselta alueeltasi käyttämällä Etsi ammattilainen -palveluamme.

1. Bailey R. Virus replication. ThoughtCo 2016. Katsottu 31.3.2017, https://www.thoughtco.com/virus-replication-373889
2. Butorov EV. L-lysiiniaminohapon vaikutus HIV-1 RNA:n replikaatioon in vitro. Antivir Chem Chemother 2015;24(1):39-46.
3. Ohtake S, Arakawa T, Koyama AH. Arginiini synergistisenä viruksentorjunta-aineena. Molecules 2010;15:1408-1424.
4. Goldman R. 10 terveellistä, runsaasti arginiinia sisältävää ruokaa. Healthline (lääketieteellisesti tarkistettu 1. toukokuuta 2015). Katsottu 28.3.2017, http://www.healthline.com/health/healthy-high-arginine-foods#2
5. Arginiini: Sydänhyödyt ja sivuvaikutukset. WebMD (tarkistettu 23.1.2017). Katsottu 29. maaliskuuta 2017, http://www.webmd.com/heart/arginine-heart-benefits-and-side-effects#1
6. Archard LC, Williamson JD. Arginiinin puutteen vaikutus rokoteviruksen replikaatioon. J Gen Virol 1971;12(3):249-258.
7. Sanchez MD, Ochoa AC, Foster TP. Sellaisen isäntään kohdistetun viruslääkkeen kehittäminen ja arviointi, joka kumoaa herpes simplex -viruksen replikaation moduloimalla arginiiniin liittyviä metaboliareittejä. Antiviral Res 2016;132:13-25.
8. Inglis VBM. Arginiinin vaatimus herpesviruksen replikaatiolle. J Gen Virol 1968;3(1):9-17.
9. Becker Y, Olshevsky U, Levitt J. The role of arginine in the replication of herpes simplex virus. J Gen Virol 1967;(1):471-478.
10. Goldblum N, Ravid Z, Becker Y. Arginiinin ja muiden aminohappojen vetämisen vaikutus SV 40 -viruksen kasvain- ja virusantigeenien synteesiin. J Gen Virol 1968;3(1):143-146.
11. Rouse HC, Bonifas VH, Schlesinger RW. Adenoviruksen replikaation riippuvuus arginiinista ja pleuropneumonian kaltaisten organismien plakkien muodostumisen estyminen. Virology 1963;20(2):357-365.
12. Plaat D, Weber J. On the mechanism of arginine requirement for adenovirus synthesis. Arch Virol 1979;60(3-4):187-196.
13. Garnett HM. Arginiinin puutteen vaikutus ihmisen sytomegaloviruksen sytopatogeeniseen vaikutukseen ja replikaatioon. Archives of Virology 1975;48(2):131-145.
14. Gönczöl E, Boldogh I, Váczi L. Effect of arginine deficiency on the reproduction of human cytomegalovirus. Acta Microbiol Acad Sci Hung 1975;22(3):263-270.
15. Tankersley RW Jr. Herpes simplex -viruksen aminohappovaatimukset ihmisen soluissa. J Bacteriol 1964 Mar;87:609-613.
16. Griffith RS, DeLong DC, Nelson JD. Arginiini-lysiini-antagonismin suhde herpes simplexin kasvuun kudosviljelyssä. Chemotherapy 1981;27(3):209-213.
17. Osiecki H. The nutrient bible, 7. painos. Eagle Farm: Bio concepts publishing, 2000.