Zawartość
Przez dziesięciolecia uważano, że HIV rozwinął się w AIDS w dość prosty sposób: rozprzestrzeniając się w organizmie jako swobodnie krążący wirus, przyczepiając się do komórek odpornościowych (głównie komórek T CD4 +) i przejmując ich maszynerię genetyczną w celu kopie siebie. W ten sposób HIV może rozprzestrzeniać się w całym systemie, zwiększając liczbę, aż do zabicia wystarczającej liczby komórek T, aby w pełni osłabić system odpornościowy osoby (kliniczna definicja AIDS).Pojawiające się badania sugerują, że prawdopodobnie tak nie jest, a przynajmniej nie jest to ścieżka choroby, o której od dawna zakładaliśmy. W rzeczywistości już od późnych lat 90-tych XX wieku naukowcy zaczęli zauważać, że HIV może również przenosić się bezpośrednio z komórki do komórki bez tworzenia żadnego swobodnie krążącego wirusa.
Ten drugorzędny sposób przenoszenia, według badań przeprowadzonych w Gladstone Institute of Virology and Immunology w San Francisco, jest od 100 do 1000 razy bardziej skuteczny w niszczeniu komórek CD4 niż wirus krążący w stanie swobodnym i może częściowo wyjaśnić, dlaczego obecne modele szczepionek nie są w stanie odpowiednio zapobiegać lub neutralizować HIV.
Przenosząc się z komórki do komórki, HIV może wywołać komórkową reakcję łańcuchową, w której komórki odpornościowe dosłownie masowo popełniają samobójstwo. Badania sugerują, że aż 95% śmierci komórek CD4 jest powodowanych w ten sposób, w przeciwieństwie do zaledwie 5% w przypadku wolnego wirusa.
Wyjaśnienie transmisji między komórkami
Przenoszenie wirusa HIV z komórki do komórki zachodzi poprzez tak zwane „synapsy wirusologiczne”, w których zakażona komórka przylega do „spoczynkowej” komórki gospodarza i wykorzystuje białka wirusowe do niszczenia błony komórkowej. (Proces został zarejestrowany na wideo w 2012 roku przez naukowców z UC Davis i Mount Sinai School of Medicine).
Po zaatakowaniu gospodarz reaguje na fragmenty zdeponowanego wirusowego DNA, uruchamiając proces zwany piroptoza gdzie komórka rozpoznaje sygnały niebezpieczeństwa i stopniowo pęcznieje i wybucha, zabijając się. Kiedy to nastąpi, komórka wybuchowa uwalnia białka zapalne zwane cytokinami, które sygnalizują innym komórkom odpornościowym komórki atakujące, które są następnie aktywnie ukierunkowane na zakażenie HIV.
Badacze z Gladstone byli w stanie wykazać, że poprzez zapobieganie kontaktowi komórki z komórką poprzez chemiczne inhibitory, blokery synaptyczne, a nawet fizyczne oddzielenie komórek CD4, śmierć komórki została skutecznie zatrzymana. Doszli do wniosku, że kontakt między komórkami jest „absolutnie konieczny”, aby nastąpiła śmierć komórki (i progresja choroby).
Implikacje badań
To, co sprawia, że odkrycia te są szczególnie ważne, to fakt, że nie tylko wyjaśniają one mechanizmy niszczenia komórek CD4, ale także zwracają uwagę na nieodłączne słabości obecnego projektowania szczepionek.
Ogólnie rzecz biorąc, modele szczepionek przeciwko HIV koncentrują się na przygotowaniu układu odpornościowego do rozpoznawania i atakowania białek powierzchniowych na swobodnie krążącym wirusie. Jednak kiedy HIV przenosi się z komórki do komórki, jest zasadniczo odporny na atak i chroniony przed wykryciem z wnętrza samej konstrukcji zakażonej komórki.
Aby temu zaradzić, nowsze modele będą musiały pomóc układowi odpornościowemu lepiej ukierunkować białka niezbędne do tworzenia synaps i / lub stworzyć środki przeciwwirusowe, które mogą hamować proces synaptyczny. Jeśli uda się to osiągnąć, zdolność wirusa HIV do rozwinięcia się w AIDS może zostać poważnie ograniczona lub nawet zatrzymana.
Chociaż mechanizmy przenoszenia się z komórki do komórki nie są jeszcze w pełni poznane, odkrycia przedstawiają głęboką zmianę w naszym rozumieniu tego, jak HIV przechodzi w AIDS i dają nam wgląd w możliwe strategie wykorzenienia HIV.