W laboratorium Instytutu Cochin w Paryżu naukowcom udało się zarejestrować na nagraniu, jak wirus HIV infekuje zdrowe komórki. Proces ten pierwszy raz został uwieczniony na filmie.
- Dotychczas mieliśmy ogólne pojęcie, jak wirus HIV infekuje tkankę, ale śledzenie czegoś takiego na żywo to coś zupełnie innego – powiedziała biolog molekularna z Instytutu Cochin na paryskiej Sorbonie oraz współautorka publikacji w „Cell Reports” - Morgane Bomsel. – Teraz możemy zdefiniować dokładną sekwencję zdarzeń – dodała.
W jaki sposób wirus HIV przenika błony śluzowe narządów płciowych, aby osiągnąć swoje cele w układzie odpornościowym, nie było do końca jasne. Wcześniejsze badania dotyczyły pomiarów biochemicznych lub morfologii w różnych punktach podczas transmisji wirusa HIV w celu zbadania tego procesu.
By zobaczyć proces infekcji od początku do końca francuscy badacze stworzyli model tkanki narządów płciowych w naczyniu laboratoryjnym, który obejmował komórki wyściełające błony śluzowe narządów płciowych, znane jako komórki nabłonkowe
Na nagraniu widać zainfekowaną komórkę limfocytu T znakowaną fluorescencyjnym białkiem na zielono, która napotyka komórki nabłonkowe tkanki błony śluzowej. Gdy dochodzi między nimi do kontaktu, tworzy się tzw. synapsa wirusowa – coś w rodzaju kieszeni. Ta reorganizacja błony zainfekowanej komórki pobudza wytwarzanie zakaźnego wirusa HIV, który pojawia się w filmie, jako zielone kropki.
Następnie wirus przenika przez synapsę do komórki nabłonka błony śluzowej. Co ważne, komórka ta nie zostaje zainfekowana. Wirus po prostu przemieszcza się poprzez komórkę do następnej warstwy, gdzie jest wychwytywany przez komórki odpornościowe zwane makrofagami, które są zaliczane do komórek żernych tkanki łącznej. Po godzinie lub dwóch, gdy wirus zostanie przekazany, kontakt z komórką kończy się i zakażona komórka T rusza w dalszą drogę.
Zainfekowane limfocyty T są obecne we wszystkich płynach narządów płciowych. Podczas gdy wirusy wolne od komórek mogą przenikać przez błonę śluzową, są one o wiele mniej wydajne w penetracji niż wirusy związane z komórkami, które mogą wykorzystywać wspomnianą wcześniej kieszeń.
Zaskakującym odkryciem z tego obrazowania było to, że zainfekowane komórki T wydawały się celować w komórki nabłonka bezpośrednio powyżej makrofagów. - Makrofagi pozostają w bezruchu, gotowe do złapania wirusa, gdy ucieknie on z komórek nabłonka. Jednak nasze obserwacje pozwoliły nam zrozumieć, że synapsa wirusowa jest zawsze tworzona na komórkach nabłonkowych, które znajdują się tuż nad makrofagami, co sugeruje, że mamy interakcję między makrofagami i nabłonkiem – wyjaśniła Bomsel.
Makrofagi przez 20 kolejny dni rozsiewają wirusa, a następnie przechodzą w stan uśpienia. Jednak wirus nadal w nich pozostaje. Stanowi to największe wyzwanie dla naukowców próbujących opracować skuteczne metody leczenia HIV. Wirus obecny w makrofagach może się odradzać, co niweczy wszystkie skutki terapii.
Jak przyznała Bomsel, terapie mogą wpłynąć na te rezerwy, ale ich przerwanie ponownie je uruchomi. Badaczka podkreśliła, że potrzeba szczepionki aktywnej w błonie śluzowej, by nie pozwolić do uformowania się takich rezerw wirusa. I nad tym właśnie skupi się teraz zespół Bomsel.
Źródło: Eurek Alert!, fot. Cell Reports
