Исследователи из Гладстонского института обнаружили, что ВИЧ не вызывает СПИД напрямую, путём воздействия размножившихся вирусных частиц на клетки иммунной системы человека.
ВИЧ способен заражать иммунную клетку, то есть клетку защитной системы организма, а не клетки других тканей. Именно поэтому он так и называется. Инфицированная клетка затем передаёт вирус неинфицированным. Клеточное инфицирование в 100-1000 раз более эффективно, и новое исследование показывает: метод, который вызывает такого рода цепную реакцию, вынуждает клетки, по сути, совершать самоубийство.
"Убийцами CD4 T-клеток в лимфоидных тканях являются сами инфицированные клетки, а не свободно плавающий вирус непосредственно, – рассказывает ведущий автор исследования аспирант Гилад Дойтш (Gilad Doitsh), научный сотрудник Гладстонского института вирусологии и иммунологии. – Передача ВИЧ от клетки к клетке запускает смертоносный процесс болезни".
В предыдущем исследовании учёные обнаружили, что 95% клеточных смертей от ВИЧ обусловлены иммунными клетками, совершающими самоубийство в целях самообороны после неудачного инфицирования (чтобы не дать вирусу копировать себя и размножиться). Когда вирус вторгается в клетку, она обнаруживает это и деактивируется, распространение инфекции прерывается. Тем не менее фрагменты вирусной ДНК остаются в данном месте и обнаруживаются преемниками отмершей клетки. Они спешат к месту инфекции, подбирают опасные фрагменты и процесс повторяется, приводя к уничтожению "набежавших" спасателей. То есть фрагменты вирусной ДНК вызывают эффект домино в защитной системе организма: активируется фермент каспаза-1, который в конечном счёте приводит к пироптозу – массовому самоубийству клеток.
Теперь же исследователи пришли к выводу, что эта массовая гибель активируется только от передачи ВИЧ-инфекции от клетки к клетке, а не из-за инфицирования клеток свободно плавающими вирусными частицами.
Изучая лимфоидную ткань, поражённую ВИЧ, учёные сравнили показатели клеточной гибели от передачи вируса от клетки к клетке с клеточной гибелью от непосредственно свободно циркулирующего вируса. Они обнаружили, что, в то время как общий уровень заражения оставался прежним, значительно больше Т-лимфоцитов CD4 погибало, если ВИЧ распространялся путём передачи от клетки к клетке, нежели от свободно плавающего вируса.
"Несмотря на то, что свободно плавающие вирусы зарождают инфекцию, именно последующее распространение ВИЧ от клетки к клетке вызывает массовую гибель CD4 T-клеток, – объясняет соавтор статьи Николь Галлоуэй (Nicole Galloway). – Такой способ передачи ВИЧ-инфекции абсолютно необходим для активации патогенного смертоносного процесса ВИЧ-инфекции".
Чтобы подтвердить этот вывод, исследователи изучали передачу вируса с помощью разнообразных методик: генетически модифицированного вируса, блокировки работы межклеточных синапсов, а также увеличения физического расстояния между клетками, чтобы они не могли контактировать друг с другом. Примечательно, что нарушение контакта клеток друг с другом останавливало смерть лимфоцитов CD4. Более того, только при передаче вируса от клетки к клетке каспаза-1 активировалась в клетках-мишенях, тем самым инициируя пироптоз.
Учёные предполагают, что разница в "смертоносности" двух методов инфицирования связана с большей эффективностью передачи вируса от клетки к клетке. Фрагменты ДНК вируса быстро уничтожаются иммунными клетками после заражения самими вирусными частицами, в результате они не обнаруживаются оборонительными системами Т-лимфоцитов и не приводят к самоуничтожению клетки иммунитета. Однако при передаче от клетки к клетке вирусные фрагменты ДНК постепенно накапливаются в клетке, пока не превосходят пороговое значение и не обнаруживаются защитными системами. В результате инициируется процесс самоуничтожения, а за ним начинается и массовая гибель CD4 Т-лимфоцитов.
Учёные полагают, что, узнав, как можно остановить передачу вируса от клетки к клетке, они смогут блокировать смертоносное шествие вируса по организму и замедлить прогрессирование инфекции.
Работа Дойтша и его коллег была опубликована изданием Cell Reports.
