HIV ei põhjusta AIDSi viisil, mida me mõtlesime

Uuringud näitavad, miks vaktsiinid ei suuda nakkust ennetada

Aastakümneid arvatakse, et HIV on AIDS-i arenenud üsna lihtsalt: kehas levib vabade tsirkuleerivate viirusena, kinnitub ennast immuunrakkudesse (peamiselt CD4 + T-rakud ) ja nende geneetilist masinat kaaperdatakse, et luua mitu eksemplari iseenesest. Sel viisil on HIV suuteline levima kogu süsteemis, laiendades arvud, kuni piisavad T-rakud tapetakse, et täielikult ohustada inimese immuunsüsteemi kaitset ( AIDSi kliiniline määratlus).

Arenevad uuringud näitavad, et see pole ilmselt nii või vähemalt haigusrada, mida me kaua eeldasime. Kuna 1990-ndate aastate lõpul olid teadlased hakanud tähele panema, et HIV võib levida ka otse rakust rakku, ilma et see tekitaks vabalt levivat viirust.

See sekundaarne edastusviis on San Franciscos asuva Gladstone'i viroloogia ja immunoloogia instituudi uurimuse kohaselt CD4-rakkude kahandamise vahemikus 100 kuni 1000 korda efektiivsem kui vabalt ringlev viirus ning see võib osaliselt seletada, miks praegune vaktsiin mudelid ei suuda HIV-i adekvaatset vältimist või neutraliseerimist.

Rakueserides end rakku, võib HIV põhjustada tsellulaarse ahelreaktsiooni, milles immuunrakud surmajuhtumeid surmasid enesetapu mõttes. Uuringud näitavad, et sellisel viisil on põhjustatud 95 protsenti CD4-rakkude surma, erinevalt ainult 5 protsendist vaba viirusega.

Cell-to-Cellülekande selgitamine

HIV-i rakkude ülekanne toimub nn viroloogiliste sünapside kaudu, kus nakatunud rakk libiseb "puhkava" peremeesraku külge ja kasutab viiruslikke valke raku membraani purustamiseks. (UC Davis ja Sinai mäekoolis asuvatest teadlastest filmitud see video 2012. aastal.)

Pärast sissetungimist käitub reageerinud deponeeritud viiruse DNA fragmentidega, käivitades protsessi, mida nimetatakse pyroptoosiks, kus rakk tuvastab ohusignaalid ja järk-järgult paistab ja plahvatab, tappes ise. Sellisel juhul vabaneb lõhkenud rakk põletikulised valgud, mida nimetatakse tsütokiinideks, mis signaalivad teisi immuunrakke rütmirakkudele, mis seejärel aktiivselt HIV-nakkusele suunatud.

Gladstone'i teadlased suutsid näidata, et takistades rakkude-rakkude kontaktsete keemiliste inhibiitorite, sünaptiliste blokaatorite või isegi rakkude füüsikalist eraldamist, CD4 rakkude surm oli tõhusalt peatatud. Nad jõudsid järeldusele, et rakkude surm (ja haiguse progresseerumine) toimub rakkude-rakkude kontakti "absoluutselt vajalikuks".

Uuringute tagajärjed

See, mis teeb nende avastuste eriti oluliseks, on see, et nad ei selgita mitte ainult CD4 rakkude vähenemise mehhanisme, vaid ka praeguse vaktsiini kujundamisel esile tõstetud puudusi.

Üldiselt on HIV-vaktsiini mudelid keskendunud immuunsüsteemi krüpsetamisele, et tuvastada vabade tsirkuleerivate viiruste pinna proteiinid ja neid rünnata. Kui HIV on rakust rakku üle viidud, on see siiski sissetungimatu rünnak, mis on varjestatud nakatunud raku enda konstruktsioonist.

Selle saavutamiseks peavad uuemad mudelid aitama immuunsüsteemil paremini suunata sünaptilise moodustumise jaoks olulisi proteiine ja / või luua viirusevastaseid aineid, mis võivad sünaptilist protsessi pärssida. Kui seda on võimalik saavutada, võib HIV-i võime AIDSi areneda suuresti piiratud või isegi peatada.

Kuigi raku-rakkude edasikandumise mehhanismid pole veel täielikult mõistetud, on tulemused põhjalikud muutused meie arusaamises sellest, kuidas HIV läheneb AIDSi, ja annab meile ülevaate HIV-i likvideerimise võimalike strateegiate kohta.

> Allikad:

Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Inimese immuunpuudulikkuse viiruse nakatumise kiire ja tõhus rakkude-rakkude transfekteerimine monotsüütest saadud makrofaagidest perifeerse vere lümfotsüütidele." Viroloogia. 20. detsember 1999; 265 (2): 319-329.

Doitsh, G .; Galloway, N .; ja Geng, X. "Pürotoosi rakuline surm juhib CD4 T-rakkude vähenemist HIV-1 infektsioonis." Pediatrics. 1. november 2014; 134 (3): 509-514.

Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "HIV-1 rakkude ülekanne on vajalik lümfoidsete kudede tekitatud CD4 T-rakkude piroprootilise surma käivitamiseks." Rakuaruanded. 4. august 2015; Internetis avaldatud; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.

California Davis Biofootonika Teaduse ja Tehnoloogia Keskus. "Esmakordne video näitab, kuidas HIV levib immuunrakkude vahel." Sacramento, California; Pressiteade väljastatud 27. märtsil 2009.