Несмотря на то, что передача ВИЧ от клетки к клетке наблюдалась в экспериментах с пробирками, это первое исследование, в котором зафиксированы эти взаимодействия на живом животном. Хотя межклеточная инфекция действительно приводит к высвобождению большого количества одиночных вирусных частиц, прямая передача от ВИЧ-инфицированных иммунных клеток другим клеткам, которые затем могут реплицироваться в кластерах этих клеток, является гораздо более эффективным путем быстрого распространения. вирус, говорят исследователи. Это может быть особенно важно для распространения вируса в организме еще до того, как он будет обнаружен в крови.
Предыдущие исследования на клеточной культуре показали, что межклеточная инфекция может помочь ВИЧ противостоять антителам и сильнодействующим средствам лечения.
Это исследование предоставляет прямые доказательства того, что эти взаимодействия действительно происходят в инфицированных иммунных тканях, и подчеркивает важность рассмотрения передачи от клетки к клетке при разработке новых методов лечения.
«Все методы лечения ВИЧ до настоящего времени основывались на модели свободно плавающего вириона», — говорит Бенджамин К. Чен, доктор медицинских наук, доцент кафедры инфекционных заболеваний, микробиологии и иммунологии в Медицинской школе Икана на горе Синай. «Мы считаем, что чувствительность к антителам, используемым в качестве потенциального лечения ВИЧ, и к некоторым антиретровирусным препаратам может быть снижена путем передачи от клетки к клетке.
Агенты, которые эффективно блокируют передачу от клетки к клетке, могут помочь уменьшить резервуар вируса ВИЧ, а вакцины, которые могут нейтрализовать эту передачу, также могут помочь предотвратить или контролировать ВИЧ."
ВИЧ или вирус иммунодефицита человека — это вирус, который атакует иммунную систему организма. Если не лечить, ВИЧ может прогрессировать и перерасти в СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита).
Более 1.2 миллиона человек в США живут с ВИЧ-инфекцией. Во всем мире инфицировано более 39 миллионов человек.
Светящиеся белки отслеживают движение ВИЧ
Ведущий автор Кеннет М. Юриспруденция, аспирант докт.
Лаборатория Чена прикрепила зеленые флуоресцентные молекулы, полученные из медуз, и красные светящиеся белки из кораллов, на варианты ВИЧ. Затем исследователи ввели эти два штамма мышам, которым была трансплантирована иммунная система человека, и наблюдали в режиме реального времени, как ВИЧ распространяется от одной CD4 + хелперной Т-клетки к другой.
«Мы могли бы визуализировать горячие точки инфекции в лимфоидной ткани, в которой миллионы клеток динамически перемещаются внутри ткани», — говорит г-н. Закон. "Сосредоточив внимание только на зеленых и красных светящихся клетках, мы могли отслеживать, как инфицированная клетка влияет на неинфицированные клетки."
Используя передовую технику визуализации, называемую прижизненной микроскопией, исследователи проследили движение и взаимодействие ВИЧ-инфицированных клеток в селезенке мышей. Они наблюдали, как инфицированные клетки индуцируют контакт с неинфицированными клетками, а затем незараженная клетка приостанавливается на некоторое время на зараженной клетке, создавая между ними физическую связь.
Ученые описывают эти инфекционные связи как вирусологические «синапсы», потому что они напоминают способ, которым клетки нервной или иммунной системы общаются через тесные межклеточные связи.
Фабрика мутаций
Исследователи полагают, что белки, составляющие вирион ВИЧ, собираются в месте перемычки, а затем непосредственно перемещаются в инфицированную клетку. Межклеточная инфекция позволяет нескольким вирусам одновременно проходить между соединенными клетками. Исследователи обнаружили, что несколько вирусов могут заразить одну клетку через вирусологические синапсы.
Этот путь позволяет множеству копий ВИЧ передаваться вместе от клетки к клетке, что является генетическим свойством, которое может способствовать накоплению мутантных вирусов. Это может помочь объяснить высокую скорость мутаций, которая позволяет вирусу ускользать от иммунных ответов, — говорит г-н. Закон. "Генетическое смешение, которое происходит, когда клетка инфицирована несколькими вирионами ВИЧ, может привести к новой генетической рекомбинации, которая затем передается следующей инфицированной иммунной клетке."