Výzkum odhaluje, proč vakcíny nedokáží zabránit infekci
Po celá desetiletí se věřilo, že HIV postupuje poměrně přímočaře k AIDS : šířením těla jako volně cirkulujícího viru, propojením se s imunitními buňkami (převážně s CD4 + T-buňkami ) a únosem jejich genetického stroje za účelem vytvoření více kopií sama o sobě. Tímto způsobem se HIV může šířit po celém systému, čímž se rozšiřuje počet pacientů, dokud nebudou usmrceny dostatečné množství T-buněk, aby bylo možné plně ohrozit imunitní obranu člověka (klinická definice AIDS ).
Rozvíjející se výzkumy naznačují, že tomu tak pravděpodobně není, nebo alespoň to není cesta onemocnění, kterou jsme dlouho předpokládali. Ve skutečnosti, protože až do konce devadesátých let, vědci začali pozorovat, že HIV se může také šířit přímo z buňky do buňky bez vytváření volně cirkulujícího viru.
Tento sekundární způsob přenosu je podle výzkumu Gladstoneova institutu virologie a imunologie v San Francisku 100 až 1 000krát účinnější ve vyčerpání buněk CD4 než v případě volně cirkulujícího viru a může částečně vysvětlit, proč současná vakcína nejsou schopny adekvátně zabránit nebo neutralizovat HIV.
Přenášením z buňky do buňky může HIV způsobit buněčnou řetězovou reakci, ve které imunitní buňky doslova spáchají sebevraždu v hmotnostních objemech. Výzkum naznačuje, že až 95% úmrtí CD4 buněk je tímto způsobem způsobeno, na rozdíl od pouhých 5% u volného viru.
Vysvětlení přenosu z buňky na buňku
Přenos HIV na buňky do buněk probíhá prostřednictvím tzv. "Virologických synaps," ve kterých infikovaná buňka přilne k "klidové" hostitelské buňce a používá virové proteiny k porušování buněčné membrány. (Proces byl zachycen na videu v roce 2012 vědci na UC Davis a Mount Sinai School of Medicine.)
Po napadení hostitel reaguje na fragmenty uložené virové DNA a spouští proces nazvaný pyroptóza, kdy buňka rozpoznává nebezpečné signály a postupně se zvětšuje a exploduje a sama se zabije. Když k tomu dojde, burstní buňka uvolňuje zánětlivé proteiny nazývané cytokiny, které signalizují další imunitní buňky na buňkách útoku, které jsou pak aktivně zaměřeny na infekci HIV.
Vědci ze společnosti Gladstone dokázali, že tím, že zabraňují chemickým inhibitorům kontaktu mezi buňkami a buňkami, synaptické blokátory nebo dokonce fyzické oddělení buněk - CD4 buněčná smrt byla účinně zastavena. Dospěli k závěru, že kontakt buněk k buňkám je "naprosto nezbytný", aby došlo ke smrti buněk (a k progresi onemocnění).
Důsledky výzkumu
To, co dělá tato zjištění zvláště důležitá, spočívá v tom, že nejenže vysvětlují mechanizmy vyčerpání CD4 buněk, ale také upozorňují na inherentní nedostatky současného návrhu vakcíny.
Většinou se modely vakcín proti HIV soustředily na primární imunitní systém, který rozpoznává a napadá povrchové proteiny na volně cirkulujícím viru. Když je HIV přenášen z buňky do buňky, je však v podstatě nepropustný k útoku, který je chráněn před detekcí uvnitř samotné konstrukce infikované buňky.
Za účelem překonání této situace budou muset novější modely pomoci imunitnímu systému lépe zaměřit na bílkoviny nezbytné pro synaptickou tvorbu a / nebo vytvořit antivirové látky, které mohou inhibovat synaptický proces. Pokud to lze dosáhnout, schopnost HIV pokročit do AIDS může být hluboce omezena nebo dokonce zastavena.
Zatímco mechanismy přenosu buněk k buňkám ještě nejsou plně pochopeny, zjištění představují hlubokou změnu v chápání toho, jak HIV postupuje k AIDS, a poskytuje nám pohled na možné strategie eradikace HIV.
> Zdroje:
Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Rychlé a účinné přenosy infekce viru lidské imunitní nedostatečnosti z makrofágů pocházejících z monocytů do lymfocytů periferní krve buňkami na buňky". Virologie. 20. prosince 1999; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; a Geng, X. "Cell death by pyroptosis řídí vyčerpání CD4 T-buněk u infekce HIV-1." Pediatrie. 1. listopadu 2014; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "Přenos HIV-1 do buněk je zapotřebí ke spuštění pyroptotické smrti CD4 T buněk odvozených z lymfatických tkání." Zprávy o buňkách. 4. srpna 2015; publikováno online; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
University of California Davis Centrum pro biophotonii vědy a technologie. "První-někdy video odhaluje, jak HIV šíří mezi imunitní buňky." Sacramento, Kalifornie; Tisková zpráva vydaná 27. března 2009.