Изследването разкрива защо ваксините не успяват да предотвратят инфекцията
В продължение на десетилетия се смяташе, че ХИВ прогресира към СПИН по доста ясен начин: разпространявайки се в организма като свободно циркулиращ вирус, прикрепяйки се към имунните клетки (предимно към CD4 + Т-клетки ) и отвличайки генетичната си машина, за да създаде множество копия само по себе си. По този начин ХИВ може да се разпространява в цялата система, разширявайки се в брой, докато не бъдат убити достатъчно Т-клетки, за да се компрометират имунната защита на човека (клиничната дефиниция на СПИН ).
Изследванията, които се появяват, показват, че това вероятно не е така, или поне не е пътят на болестта, който дълго време предполагахме. Всъщност, тъй като до края на 90-те години учените са започнали да наблюдават, че ХИВ може да се разпространява директно от клетка в клетка, без да създава свободно циркулиращ вирус.
Този вторичен начин на предаване, според изследване на базирания в Сан Франциско институт за вирусология и имунология , е между 100 и 1000 пъти по-ефективен при изчерпване на CD4 клетките от свободно циркулиращия вирус и може да помогне да обясни отчасти защо настоящата ваксина моделите не са в състояние да предотвратят или неутрализират адекватно ХИВ.
Чрез предаване от клетка на клетка, ХИВ може да предизвика клетъчна верижна реакция, при която имунните клетки буквално се самоубият в масови обеми. Изследванията показват, че до 95% от смъртта на CD4 клетките е причинена по този начин, за разлика от само 5% при свободен вирус.
Обясняване на предаването на клетки към клетка
Преносът на ХИВ от клетка към клетка се осъществява чрез т.нар. "Вирусологични синапси", при които заразената клетка прилепва към "покойната" гостоприемна клетка и използва вирусни протеини за нарушаване на клетъчната мембрана. (Процесът е заснет на видео през 2012 г. от учени от UC Davis и Mount Sinai School of Medicine.)
След като се нахлуе, гостоприемникът реагира на фрагментите от отложената вирусна ДНК, като задейства процес, наречен пироптоза, при който клетката разпознава сигналите за опасност и постепенно набъбва и експлодира, като се самоубива . Когато това се случи, разрушената клетка освобождава възпалителни протеини, наречени цитокини, които сигнализират други имунни клетки към атакуващите клетки, които след това са активно насочени за HIV инфекция.
Изследователите от "Гладстоун" са успели да покажат, че чрез предотвратяване на контактни химични инхибитори, синтактични блокери или дори физическо разделяне на клетките - CD4 клетъчната смърт е ефективно спряно. Те заключават, че контактът клетка-клетка е "абсолютно необходим", за да се осъществи клетъчната смърт (и прогресията на заболяването).
Последици от изследванията
Това, което прави тези констатации особено важни, е, че те не само обясняват механизмите за изчерпване на CD4 клетките, но също така отразяват присъщите слабости в текущия дизайн на ваксината.
Като цяло, моделите на ваксина срещу ХИВ са фокусирани върху подтискането на имунната система да разпознава и атакува повърхностните протеини върху свободно циркулиращия вирус. Когато ХИВ се предава от клетка на клетка, обаче, тя е практически непроницаема за атака, защитена от откриване от самата конструкция на заразената клетка.
За да се преодолее това, по-новите модели ще трябва да помогнат на имунната система да се насочи по-добре към протеини, които са жизненоважни за синаптичното образуване и / или да създадат антивирусни средства, които могат да попречат на синаптичния процес. Ако това може да бъде постигнато, способността на ХИВ да прогресира до СПИН може да бъде дълбоко ограничена или дори спряна.
Докато механизмите за предаване на клетките към клетките все още не са напълно разбрани, констатациите представляват значителна промяна в разбирането ни за това, как ХИВ прогресира към СПИН и ни дава представа за възможните стратегии за ликвидиране на ХИВ.
> Източници:
Carr, J .; Hocking, Н .; Устна.; et al. "Бързо и ефективно предаване на клетки от клетки от вируса на човешки имунодефицитен вирус от макрофаги, получени от моноцити, до лимфоцити от периферна кръв". Вирусология. 20 декември 1999 г .; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; и Генг, Х. "Клетъчната смърт чрез пиротроза задвижва изчерпването на CD4 Т-клетки при инфекция с HIV-1." Педиатрия. 1 ноември 2014 г .; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, К .; et al. "Предаването на HIV-1 от клетка към клетка е необходимо, за да предизвика пироптозна смърт на CD4 Т клетки, получени от лимфоидни тъкани". Клетъчни доклади. 4 август 2015 г .; публикувано онлайн; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
Университет на Калифорния, Дейвис, Център за биоотопична наука и технологии. "Първото някога видео разкрива как ХИВ се разпространява между имунните клетки." Сакраменто, Калифорния; Прессъобщение, издадено на 27 март 2009 г.