Od dziesięcioleci uważano, że HIV rozwija się w AIDS w dość prosty sposób: rozprzestrzenia się poprzez organizm jako wolny krążący wirus, przyłączając się do komórek odpornościowych (głównie Komórki T CD4 +) i porwanie ich genetycznej maszynerii w celu utworzenia wielu kopii samej siebie. W ten sposób HIV jest w stanie rozprzestrzenić się w całym systemie, zwiększając liczebność aż do momentu zabicia wystarczającej liczby komórek T, aby w pełni zniszczyć obronę immunologiczną (kliniczna definicja AIDS).
Pojawiające się badania sugerują, że prawdopodobnie tak nie jest, a przynajmniej nie jest to ścieżka choroby, którą od dawna podejrzewaliśmy. W rzeczywistości odkąd w późnych latach dziewięćdziesiątych naukowcy zaczęli obserwować, że HIV może również przenosić się bezpośrednio z komórki do komórki, nie tworząc żadnego wolnego krążącego wirusa.
Ten wtórny tryb transmisji, według badań Instytutu Wirusologii i Immunologii w Gladstone San, San,, jest od 100 do 1000 razy skuteczniejszy w niszczeniu komórek CD4 niż swobodny krążący wirus i może pomóc w częściowym wyjaśnieniu dlaczego obecne modele szczepionek nie są w stanie odpowiednio zapobiegać lub neutralizować wirusa HIV. Poprzez przenoszenie się z komórki do komórki HIV może powodować komórkową reakcję łańcuchową, w której komórki odpornościowe dosłownie popełniają samobójstwo w masowych objętościach. Badania sugerują, że w ten sposób powstaje aż 95% zgonów komórek CD4, w przeciwieństwie do zaledwie 5% z wolnym wirusem.
Wyjaśnienie przenoszenia komórek z komórkami
Transfer HIV z komórki do komórki zachodzi przez tak zwane "synapsy wirusowe", w których zakażona komórka przylega do "spoczynkowej" komórki gospodarza i wykorzystuje białka wirusowe do naruszenia błony komórkowej. (Proces ten został uwieczniony na wideo w 2012 roku przez naukowców z UC Davis i Szkoły Medycznej Mount Sinai).
Po zaatakowaniu gospodarz reaguje na fragmenty zdeponowanego wirusowego DNA, wywołując proces zwany
pyroptozą , w którym komórka rozpoznaje niebezpieczeństwo sygnały i stopniowo pęcznieje i eksploduje, zabijając się. Kiedy to nastąpi, komórka rozrywająca wyzwala białka zapalne zwane cytokinami, które sygnalizują innym komórkom odpornościowym komórki atakujące, które następnie są aktywnie ukierunkowane na zakażenie HIV. Badacze z Gladstone byli w stanie wykazać, że poprzez zapobieganie kontaktowi komórka-poprzez chemiczne inhibitory, blokery synaptyczne, a nawet fizycznie oddzielające komórki – śmierć komórek CD4 została skutecznie zatrzymana. Stwierdzili, że kontakt komórka-komórka był "absolutnie wymagany" w celu śmierci komórki (i progresji choroby).
Implikacje badań
To, co czyni te odkrycia szczególnie ważnymi, to to, że nie tylko wyjaśniają one mechanizmy wyczerpywania się komórek CD4, ale także podkreślają nieodłączne słabości w aktualnym projekcie szczepionek.
Ogólnie rzecz biorąc, modele szczepionek przeciwko HIV skupiają się na przygotowaniu systemu immunologicznego do rozpoznawania i atakowania białek powierzchniowych na wolnym krążącym wirusie. Kiedy HIV jest przenoszony z komórki do komórki, jest jednak zasadniczo odporny na atak, chroniony przed wykryciem z samej konstrukcji zainfekowanej komórki.
Aby temu zaradzić, nowsze modele będą musiały pomóc układowi odpornościowemu lepiej ukierunkować białka niezbędne do tworzenia synaps i / lub stworzyć środki antywirusowe, które mogą hamować proces synaptyczny. Jeśli można to osiągnąć, zdolność wirusa HIV do przechodzenia na AIDS może być bardzo ograniczona, a nawet zatrzymana.
Podczas gdy mechanizmy transmisji komórka-komórka nie są jeszcze w pełni zrozumiałe, odkrycia stanowią głęboką zmianę w naszym zrozumieniu, w jaki sposób HIV rozwija się w AIDS i daje nam wgląd w możliwe strategie eliminacji wirusa HIV.
