Virussen gebruiken verschillende mechanismen om cellen binnen te dringen, en hun infectietactieken hebben een aanzienlijke invloed op hun vermogen om over soorten heen te springen of pandemieën te veroorzaken. Hier zijn enkele veelvoorkomende manieren waarop virussen in cellen terechtkomen:

1. Directe fusie :Sommige virussen, zoals griepvirussen en HIV, hebben een virale envelop die direct kan fuseren met het gastheercelmembraan. Door dit fusieproces kan het virale genoom rechtstreeks in het cytoplasma van de gastheercel worden vrijgegeven.

2. Receptorgemedieerde endocytose :Veel virussen, waaronder coronavirussen zoals SARS-CoV-2, gebruiken een specifiek eiwit op hun oppervlak, een viraal hechtingseiwit, om zich te binden aan een receptormolecuul op het oppervlak van de gastheercel. Deze binding veroorzaakt endocytose, een proces waarbij het membraan van de gastheercel het virus overspoelt en een blaasje in de cel vormt. Het virus kan dan uit het blaasje ontsnappen en zich in de gastheercel vermenigvuldigen.

3. Clathrin-gemedieerde endocytose :Bepaalde virussen, zoals adenovirussen, maken gebruik van clathrine-gemedieerde endocytose om cellen binnen te dringen. Clathrin is een eiwit dat betrokken is bij de vorming van gecoate putjes op het gastheercelmembraan. Het virus bindt zich aan specifieke receptoren op het oppervlak van de gastheercel, waardoor de vorming van met clathrine beklede putjes ontstaat die het virus in de cel internaliseren.

4. Fagocytose :Sommige virussen, zoals het Ebola-virus en het mazelenvirus, maken gebruik van het fagocytische proces van gastheercellen om toegang te krijgen. Fagocytose is een mechanisme waarmee cellen vreemde deeltjes of ziekteverwekkers opslokken. Deze virussen bootsen natuurlijke fagocytische signalen na of hebben een directe interactie met fagocytische receptoren op gastheercellen om de opname ervan te vergemakkelijken.

5. Directe penetratie :Niet-omhulde virussen, zoals het humaan papillomavirus (HPV), kunnen rechtstreeks het celmembraan van de gastheer binnendringen zonder dat fusie of endocytose nodig is. Deze virussen hebben vaak een puntige of draadvormige structuur waardoor ze het celmembraan van de gastheer kunnen doorboren en hun genetisch materiaal in de cel kunnen afleveren.

Het vermogen van virussen om cellen binnen te dringen en gastheren te infecteren wordt bepaald door verschillende factoren, waaronder de virale structuur, de aanwezigheid van specifieke receptoren op het oppervlak van de gastheercel en de immuunafweer van de gastheer. Virussen die meerdere soorten efficiënt kunnen infecteren, hebben vaak een breed gastheerbereik vanwege hun vermogen om diverse gastheercelreceptoren te herkennen en ermee te interacteren. Dergelijke virussen vormen een groter risico op overdracht tussen soorten en kunnen mogelijk zoönotische uitbraken of pandemieën veroorzaken.

Het begrijpen van de mechanismen waarmee virussen cellen binnendringen is cruciaal voor het ontwikkelen van antivirale therapieën, vaccins en strategieën voor het beheersen van virale infecties. Door zich te richten op het virale toegangsproces kunnen wetenschappers mogelijk de initiële infectie van gastheercellen blokkeren en de verspreiding van virale ziekten voorkomen.