Przełomowe wideo: naukowcy uchwycili moment, w którym komórki "strzelają" HIV, by zarazić kolejne

To, że HIV przenosi się drogą płciową, wie każdy. Ale jak właściwie dostaje się do układu odpornościowego, którego działanie upośledza? Francuscy naukowcy to uchwycili. Wyjątkowe nagranie już okrzyknięto przełomowym.

HIV, czyli ludzkim wirusem niedoboru odporności, można się zarazić na kilka sposobów - przez używanie tych samych skażonych igieł lub innego sprzętu medycznego, w trakcie porodu, a także przez jakikolwiek kontakt ze skażoną krwią, nasieniem, wydzieliną pochwy, odbytnicy czy mlekiem. 

Większość osób kojarzy, że HIV przenosi się drogą płciową. To znany fakt, ale jak właściwie wygląda droga wirusa od genitaliów do układu odpornościowego? Dotąd szczegóły tego transferu nie były znane nawet naukowcom.

Śmiertelnie groźne "kuleczki"

Dlatego wideo, które pokazuje kluczowy fragment badań wykonanych techniką obrazowania przez ekspertów z Institut Cochins (Paris Descartes University), wzbudziło ekscytację i spore nadzieje w świecie nauki. Filmik, podzielony na kilka krótkich "odcinków" (reszta do obejrzenia tutaj), pokazuje bardzo istotny proces, którego przebieg okazał się dla wszystkich dużym zaskoczeniem.

Co widać na filmiku, który powstał w laboratorium? "Akcja" dzieje się "na planie" stworzonego przez badaczy modelu in vitro śluzówki cewki moczowej, która znajduje się zarówno w męskich jak i żeńskich narządach płciowych. Zielone "kółeczko" to limfocyt T zainfekowany HIV-em (znajdują się one we wszystkich płynach wytwarzanych przez genitalia), a sam wirus to małe, wystrzeliwane przez niego "kuleczki".

HIV wystrzeliwany "niczym zielony strumień z blasterów"

Aktywność limfocytu T następuje, kiedy napotyka on komórkę nabłonka zrekonstruowanej tkanki śluzówki. W momencie, w którym dochodzi do ich zetknięcia, tworzy się połączenie (fachowo: synapsa). To pobudza produkcję HIV ("kuleczek"). Następnie są one wystrzeliwane przez limfocyt "niczym zielony strumień z blasterów (rodzaj broni - przyp red.) znanych ze starych filmów science fiction", jak to opisuje serwis Science Daily

W ten sposób HIV przenika przez synapsę do komórki nabłonka błony śluzowej cewki moczowej (HIV to wirus, który może przenikać przez błonę śluzową również samodzielnie, ale robi to o wiele mniej skutecznie).

Co istotne, wspomniana komórka nabłonka nie staje się przez to zainfekowana: wirus po prostu przemieszcza się przez nią poprzez transcytozę (zjawisko transportowania substancji z jednego bieguna komórki na drugi przez cytoplazmę).

Po tym, jak HIV przekroczy warstwę nabłonka, jest wychwytywany przez makrofagi (kolejne obok limfocytów komórki układu odpornościowego). Po godzinie lub dwóch, kiedy wirus zostanie już wytworzony i "wystrzelony", kontakt między limfocytem T a nabłonkiem zostaje zerwany i ten pierwszy "odpływa" dalej. W mikrofagach, które przejęły wirusa, najpierw przez 20 dni jest on powielany i wyrzucany dalej. Później komórki przechodzą w "ukryty stan", w którym już go nie produkują, ale wciąż przechowują.

"Chyba już wiemy, jak zabić wirusa" i szczepionka na HIV

Te "ukryte rezerwuary HIV" rodzą sporo problemów, ale też stanowią wskazówkę dla badaczy pracujących nad skutecznym lekiem na HIV. Wirus dociera do nich szybciej niż do krwi (którą zwykle się bada w celu wykrycia jego obecności), co oznacza, że metoda zapobiegania infekcji musi zadziałać błyskawicznie - zanim w makrofagach utworzą się "zapasy". - Sądzę, że potrzebna jest więc szczepionka, która będzie aktywna na "etapie" błony śluzowej - uzupełnia jedna ze współautorek badań i wideo, Morgane Bomsel.

Jej zespół już nad nią pracuje, przy okazji skupiając się też na innych, równie ważnych kwestiach. - Próbujemy znaleźć sposób na to, by oczyścić rezerwuary, bo chyba już wiemy, jak zabić wirusa - zdradza badaczka.

Największe zaskoczenie? "Celowe" zachowanie komórek

Jednym z największych zaskoczeń dla naukowców, które wyszły na jaw dzięki nagraniu, okazał się fakt, że zainfekowane limfocyty T zachowują się, jakby celowały w te komórki nabłonka, bezpośrednio nad którymi znajdowały się makrofagi. - Makrofagi pozostają w bezruchu, gotowe do wykrycia wirusa, gdy przenika on przez komórki nabłonka. Ta dynamiczna obserwacja pozwoliła nam jednak zrozumieć, że synapsa tworzy się zawsze przy komórkach nabłonkowych, które znajdują się tuż nad makrofagami. To sugeruje, że między nimi zachodzi jakaś interakcja. Nie mogliśmy sobie tego sami wyobrazić wcześniej - wyjaśnia Bomsel.

- Wcześniej mieliśmy ogólne pojęcie o tym, jak HIV infekuje tkanki. Ale obserwowanie tego na żywo to kompletnie inna historia. Dzięki temu mogliśmy precyzyjnie opisać następujące po sobie zdarzenia i bardzo nas one zaskoczyły - podsumowuje badaczka.

Kilka słów przypomnienia

Jaki wpływ na organizm ma właściwie HIV i dlaczego jest tak niebezpieczny?

Ten wirus atakuje układ odpornościowy, a dokładniej zakaża tworzące go komórki - głównie limfocyty T-pomocnicze. Ich zadaniem jest odpowiadanie na ataki drobnoustrojów chorobotwórczych. Upośledzenie ich funkcji oznacza więc, że z czasem (po pierwszych, grypopodobnych objawach zarażenie HIV przebiega bezobjawowo nawet przez 8-10 lat) nieleczony organizm staje się bezbronny na jakiekolwiek infekcje, co ostatecznie prowadzi do śmierci. 

Współczesna medycyna dysponuje lekami, które na tyle poprawiają stan zarażonych wirusem, że ta ostateczność nie musi nastąpić, a oni sami mogą prowadzić względnie normalne życie i mieć np. zdrowe dzieci. Wciąż nie ma jednak skutecznej terapii na AIDS, czyli zespół nabytego niedoboru odporności, który póki co jest nieuleczalny.

Naukowcom zależy również głównie na tym, by stworzyć środki, które całkowicie wyeliminowałyby ryzyko zarażenia lub były w stanie zabić HIV, kiedy dostanie się do organizmu.  

Źródła: Cell Reports, Institut CochinScience Daily

Zobacz też: