ВИЧ/СПИД: 30 лет за 30 недель - 2000
Sep. 16th, 2011 09:40 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzВ 1992 году группа Кёртиса в Сиэттле заметила что ВИЧ связывается не только с лимфоцитами, но и еще много с чем, в том числе и с клетками плаценты (чего ради они решили посмотреть именно на плаценту, я не знаю). Немного покопавшись, они нашли, что на клетках плаценты вирус связывается с белком, относящихся к классу лектинов - белков, связывающихся с сахарами. Это имело смысл, потому что как собственный белок оболочки вируса, так и поверхностные клеточные белки, которые вирус заимствует выходя из клетки, гликозилированы. Нашли, и на этом успокоились, потому как вирус не заражал клетки плаценты, а просто прилипал к ним.
Я зря.
Семь лет спустя, группа из Нидерландов исследовала взаимодействие двух видов иммунных клеток - Т лимфоцитов и дендритных клеток (дендритная клетка показана на фотке справа - многочисленные ответвления, дендриты, и дали этим клеткам название). Они нашли, что на поверхности DC есть белок, названный ими DC-SIGN, который связывается с белком ICAM-3 на поверхности лимфоцита. Они клонировали ген DC-SIGN и быстрый поиск по базам данных вывел их на статью 1992 года, в которой этот же самый белок был найден в плаценте и связывался с ВИЧ. Это было само по себе интересно, но тот факт, что DC-SIGN был найден ими на клетках иммунной системы, наводил на мысли, что "это ж-ж-ж неспроста". Но опыта работы с вирусами у них не было, а потому Теюнис Гейтинбик (слева) отправился в Нью-Йорк, в лаботаторию Дэна Литтмана, в которой работали с ВИЧ.
Сначала его ждало разочарование. Оказалось, что ВИЧ не может использовать DC-SIGN для заражения клеток, то есть не является вирусным рецептором. Однако в ходе некоторых экспериментов Теюнис заметил, что в присутствии дендритных клеток способность вируса заражать лимфоциты увеличивалась. Довольно элегантные эксперименты выявили следующую картину: вирус связывается с дендритными клетками через DC-SIGN, но не заражает их, а остается в таком связанном состоянии довольно долго - несколько дней и при этом не теряет инфективности. Если в течение этого срока дендритная клетка встречает Т-лимфоцит, то она передает ему хранимый вирус, причем делает это очень эффективно, так что в расчете на вирусную частицу инфективность вируса существенно увеличивается.
Для того, чтобы объяснить важность этого открытия, следует сначала рассказать немного о роли дендритных клеток в иммунном ответе.
Посмотрим на следующую картинку:
Дендритные клетки (показаны розовым слева) находятся на самой границе с внешним миром - либо прямо в эпидермисе, либо непосредственно под эпителием. Своими дендритами они захватывают чужеродные частицы (красные точки), проникнувшие в организм и даже более того - иногда они высовывают дендриты наружу и собирают частицы, находящиеся на поверхности слизистой. В случае появления большого количества чужеродных частиц они могут начать бить тревогу, выделяя цитокины, которые запускают у окружающих клеток антивирусные механизмы, а также привлекают и активируют нейтрофилов, макрофагов и Т клетки (так называемый врожденный иммунитет). Но основная функция дендритных клеток заключается в том, что они "переваривают" собранный мусор и перемещаются в периферийные лимфоузлы (структура в виде боба), в которых они показывают собранное незрелым лимфоцитам (в виде "перевареных" кусочков). Если лимфоцит реагирует на один из таких кусочков, то он активируется и начинает активно делиться, что ведет к адаптивному иммунному ответу. Зрелые лимфоциты выходят их лимфоузла и движутся на периферию, где они и подавляют инфекцию (правая часть картинки).
ВИЧ использует этот механизм для своих собственных целей. Непосредственно в эпидермисе очень мало его клеток-мишеней, CD4 лимфоцитов. Будучи захвачен дендритной клеткой через DC-SIGN он каким-то образом (точно еще не выяснено как) избегает "переваривания" и дожидается момента, когда дендритная клетка отнесет его в лимфоузел и из рук в руки передаст клетке-мишени. При такой передаче вирус оказывается вполтную прижат к CD4 лимфоциту, а потому имеет гораздо больше шансов проникнуть внутрь, чем если бы он сам связался с ней. Более того, лимфоциты на периферии обычно неактивированы, а потому представляют собой плохие мишени для вируса. В лимфоузле у вируса куда выше шансы встретить активированную клетку. Таким образом связывание с DC-SIGN играет очень важную роль в инициации ВИЧ инфекции.
Работая в лабе, я частенько пользовался дендритными клетками (или клеточными линиями экспрессирующими DC-SIGN) и эффект увеличения эффективности инфекции был очень существенным даже в клеточной культуре. Достаточно к лимфоцитам добавить 5-10% дендритных клеток для того чтобы титр вируса вырос в 10-30 раз.
Я зря.
Семь лет спустя, группа из Нидерландов исследовала взаимодействие двух видов иммунных клеток - Т лимфоцитов и дендритных клеток (дендритная клетка показана на фотке справа - многочисленные ответвления, дендриты, и дали этим клеткам название). Они нашли, что на поверхности DC есть белок, названный ими DC-SIGN, который связывается с белком ICAM-3 на поверхности лимфоцита. Они клонировали ген DC-SIGN и быстрый поиск по базам данных вывел их на статью 1992 года, в которой этот же самый белок был найден в плаценте и связывался с ВИЧ. Это было само по себе интересно, но тот факт, что DC-SIGN был найден ими на клетках иммунной системы, наводил на мысли, что "это ж-ж-ж неспроста". Но опыта работы с вирусами у них не было, а потому Теюнис Гейтинбик (слева) отправился в Нью-Йорк, в лаботаторию Дэна Литтмана, в которой работали с ВИЧ.
Сначала его ждало разочарование. Оказалось, что ВИЧ не может использовать DC-SIGN для заражения клеток, то есть не является вирусным рецептором. Однако в ходе некоторых экспериментов Теюнис заметил, что в присутствии дендритных клеток способность вируса заражать лимфоциты увеличивалась. Довольно элегантные эксперименты выявили следующую картину: вирус связывается с дендритными клетками через DC-SIGN, но не заражает их, а остается в таком связанном состоянии довольно долго - несколько дней и при этом не теряет инфективности. Если в течение этого срока дендритная клетка встречает Т-лимфоцит, то она передает ему хранимый вирус, причем делает это очень эффективно, так что в расчете на вирусную частицу инфективность вируса существенно увеличивается.Для того, чтобы объяснить важность этого открытия, следует сначала рассказать немного о роли дендритных клеток в иммунном ответе.
Посмотрим на следующую картинку:
Дендритные клетки (показаны розовым слева) находятся на самой границе с внешним миром - либо прямо в эпидермисе, либо непосредственно под эпителием. Своими дендритами они захватывают чужеродные частицы (красные точки), проникнувшие в организм и даже более того - иногда они высовывают дендриты наружу и собирают частицы, находящиеся на поверхности слизистой. В случае появления большого количества чужеродных частиц они могут начать бить тревогу, выделяя цитокины, которые запускают у окружающих клеток антивирусные механизмы, а также привлекают и активируют нейтрофилов, макрофагов и Т клетки (так называемый врожденный иммунитет). Но основная функция дендритных клеток заключается в том, что они "переваривают" собранный мусор и перемещаются в периферийные лимфоузлы (структура в виде боба), в которых они показывают собранное незрелым лимфоцитам (в виде "перевареных" кусочков). Если лимфоцит реагирует на один из таких кусочков, то он активируется и начинает активно делиться, что ведет к адаптивному иммунному ответу. Зрелые лимфоциты выходят их лимфоузла и движутся на периферию, где они и подавляют инфекцию (правая часть картинки).
ВИЧ использует этот механизм для своих собственных целей. Непосредственно в эпидермисе очень мало его клеток-мишеней, CD4 лимфоцитов. Будучи захвачен дендритной клеткой через DC-SIGN он каким-то образом (точно еще не выяснено как) избегает "переваривания" и дожидается момента, когда дендритная клетка отнесет его в лимфоузел и из рук в руки передаст клетке-мишени. При такой передаче вирус оказывается вполтную прижат к CD4 лимфоциту, а потому имеет гораздо больше шансов проникнуть внутрь, чем если бы он сам связался с ней. Более того, лимфоциты на периферии обычно неактивированы, а потому представляют собой плохие мишени для вируса. В лимфоузле у вируса куда выше шансы встретить активированную клетку. Таким образом связывание с DC-SIGN играет очень важную роль в инициации ВИЧ инфекции.
Работая в лабе, я частенько пользовался дендритными клетками (или клеточными линиями экспрессирующими DC-SIGN) и эффект увеличения эффективности инфекции был очень существенным даже в клеточной культуре. Достаточно к лимфоцитам добавить 5-10% дендритных клеток для того чтобы титр вируса вырос в 10-30 раз.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2011-09-16 05:10 am (UTC)или там просто проницаемость в каппиляры высокая?
no subject
Date: 2011-09-17 12:59 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-25 01:15 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-25 03:44 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-25 06:19 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-25 01:13 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-25 03:44 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-25 06:21 pm (UTC)какой он "умный"!
Date: 2011-09-16 06:25 am (UTC)Точно кто то изобрел и внедрил!
Re: какой он "умный"!
Date: 2011-09-16 04:18 pm (UTC)Re: какой он "умный"!
Date: 2011-09-16 05:28 pm (UTC)нам тут ещё учиться и учиться.
разве что Сатана?
Re: какой он "умный"!
Date: 2011-09-18 10:41 am (UTC)Re: какой он "умный"!
Date: 2011-09-17 01:00 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-16 09:01 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-17 01:01 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-18 09:18 pm (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 12:07 am (UTC)no subject
Date: 2011-09-19 08:37 am (UTC)off
Date: 2011-09-19 02:50 pm (UTC)Re: off
Date: 2011-09-19 02:51 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-02 09:20 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-02 12:01 pm (UTC)Активированные клетки более метаболически-активны, так что можно предположить, что для вируса выгоднее заразить такую клетку, так как он в таком случае произведет больше потомства.
no subject
Date: 2011-12-02 12:10 pm (UTC)