Pētījumi atklāj, kāpēc vakcīnas nespēj novērst infekciju
Gadu desmitiem tika uzskatīts, ka HIV progresējusi uz AIDS diezgan vienkāršā veidā: izplatījās caur ķermeni kā brīvi cirkulējošs vīruss, piesaistoties imūnām šūnām (galvenokārt CD4 + T-šūnām ) un viņu ģenētisko iekārtu nolaupīšanu, lai izveidotu vairākas kopijas pati par sevi. To darot, HIV ir spējīgs izplatīt visā sistēmā, paplašinot skaitu, līdz tiek nogalināti pietiekami daudz T-šūnu, lai pilnībā apdraudētu cilvēka imūno aizsardzību ( AIDS klīniskā definīcija).
Jauni pētījumi liecina, ka tas, iespējams, nav tāds gadījums vai vismaz tas, ka slimības ceļš mums jau ilgi bija pieņemts. Patiesībā, tā kā jau 1990. gadu beigās zinātnieki bija sākuši novērot, ka HIV var izplatīties tieši no šūnas uz šūnu, neradot nekādu brīvu cirkulējošu vīrusu.
Saskaņā ar pētījumu, ko veica Sanfrancisko Gladstona Viroloģijas un imunoloģijas institūts, šis sekundārais transmisijas veids ir no 100 līdz 1000 reizēm efektīvāks CD4 šūnu noārdīšanā nekā brīvas cirkulācijas vīruss, un tas daļēji var palīdzēt izskaidrot, kāpēc pašreizējā vakcīna modeļi nespēj adekvāti novērst vai neitralizēt HIV.
Pārraidot sevi no šūnas uz šūnu, HIV var izraisīt šūnu ķēdes reakciju, kurā imūnās šūnas burtiski uzspiež pašnāvību masu apjomā. Pētījumi liecina, ka šādā veidā tiek izraisīts 95% CD4 šūnu nāves, salīdzinot ar tikai 5% ar brīvu vīrusu.
Izskaidrojot šūnas uz šūnu pārraidi
HIV pārnēsāšana ar šūnām uz šūnu notiek, izmantojot tā sauktos "viroloģiskos sinapsus", kurā inficētā šūna piesaista "atpūtas" saimniekorganismu un izmanto vīrusu proteīnus, lai iznīcinātu šūnu membrānu. (Šis process tika uzņemts video 2012. gadā UC Davis un Mount Sinai medicīnas skolas zinātnieki.)
Pēc tam, kad iebruka, saimnieks reaģē uz nogulsnētās vīrusu DNS fragmentiem, izraisot procesu, ko sauc par piroptozi, kur šūna atpazīst bīstamības signālus un pakāpeniski pietūkst un eksplodē, pats nogalinot. Šādā gadījumā pārraušanas šūnas atbrīvo iekaisuma proteīnus, kurus sauc par citokīniem, kuri signāli citiem imūnās šūnas uzbrukuma šūnām, kuras pēc tam aktīvi tiek vērstas pret HIV infekciju.
Gladstone pētnieki varēja pierādīt, ka, novēršot šūnu-to-cell kontaktsavienojumu ķīmiskos inhibitorus, sinaptiskos blokatorus vai pat fiziski atdalot šūnas, CD4 šūnu nāve tika efektīvi apturēta. Viņi secināja, ka, lai šūnu nāvi (un slimības progresēšanu) notiktu, "pilnīgi nepieciešams" saziņa ar šūnām uz šūnu.
Pētījuma sekas
Tas, kas padara šos atklājumus īpaši svarīgus, ir tas, ka tie ne tikai izskaidro CD4 šūnu noplicināšanas mehānismus, bet arī uzsver pašreizējās vakcīnas dizaina neatbilstības.
Kopumā HIV vakcīnas modeļi ir vērsti uz imūnsistēmas priming, lai atpazītu un uzbruktu virsmas olbaltumvielām brīvā cirkulācijas vīrusā. Tomēr, kad HIV tiek pārnestas no šūnas uz šūnu, tomēr tā būtībā ir necaurlaidīga, lai uzbruktu, pasargātu no konstatēšanas no inficētās šūnas paša konstrukta.
Lai to pārvarētu, jaunākiem modeļiem būs jāpalīdz imūnsistēmai labāk novirzīt proteīnus, kas ir būtiski sinapses veidošanai, un / vai radīt pretvīrusu līdzekļus, kas var kavēt sinapses procesu. Ja to var panākt, HIV spēja pārvērsties AIDS var būt dziļi ierobežota vai pat apstājusies.
Kaut arī šūnu šūnu transmisijas mehānismi vēl nav pilnībā izprotami, konstatējumi ir būtiskas izmaiņas mūsu izpratnē par to, kā HIV virzās uz AIDS, un sniedz mums ieskatu par HIV izskaušanas iespējamajām stratēģijām.
> Avoti:
Carr, J .; Hokings, H; Li, P .; un citi. "Ātra un efektīva cilvēka imūndeficīta vīrusa infekcija no monocītu izraisītiem makrofāgiem uz perifēro asins limfocītu šūnām-šūnām". Viroloģija. 1999. gada 20. decembris; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; un Gengs, X. "Šūnu nāve ar piroptosu izraisa CD4 T-šūnu samazināšanos HIV-1 infekcijas gadījumā." Pediatrija. 2014. gada 1. novembris; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; un citi. "HIV-1 pārnese no šūnas uz šūnu ir nepieciešama, lai izraisītu limfoīdus audus saturošu CD4 T šūnu piroptiskās slimības nāvi." Šūnu pārskati. 2015. gada 4. augusts; publicēts tiešsaistē; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
Kalifornijas Davisas Biofotonikas zinātnes un tehnoloģijas centrs. "Pirmā video atspoguļo HIV izplatību starp imūnām šūnām." Sakramento, Kalifornija; Preses relīze, kas izdota 2009. gada 27. martā.