Forschung zeigt, warum Impfstoffe keine Infektion verhindern können
Jahrzehntelang wurde angenommen, dass HIV auf ziemlich einfache Art und Weise zu AIDS avancierte: es verbreitete sich als frei zirkulierendes Virus durch den Körper, heftete sich an Immunzellen (vorwiegend CD4 + T-Zellen ) und entführte ihre genetischen Maschinen, um mehrere Kopien zu erstellen von sich selbst. Auf diese Weise ist HIV in der Lage, sich über das gesamte System zu verteilen, wobei sich die Anzahl der T-Zellen so weit ausdehnt, dass die Immunabwehr einer Person vollständig beeinträchtigt wird (die klinische Definition von AIDS ).
Neuere Forschungsergebnisse legen nahe, dass dies wahrscheinlich nicht der Fall ist, oder zumindest nicht der Krankheitspfad, den wir lange vermutet hatten. Tatsächlich haben Wissenschaftler seit Ende der 1990er Jahre begonnen zu beobachten, dass sich HIV auch direkt von Zelle zu Zelle ausbreiten kann, ohne ein frei zirkulierendes Virus zu erzeugen.
Diese sekundäre Art der Übertragung, nach der Forschung aus dem San Francisco Gladstone Institut für Virologie und Immunologie , ist zwischen 100 und 1000 mal effizienter in der Depletion von CD4-Zellen als frei zirkulierende Virus und kann dazu beitragen, zu erklären, warum der aktuelle Impfstoff Modelle sind nicht in der Lage, HIV adäquat zu verhindern oder zu neutralisieren.
Durch die Übertragung von Zelle zu Zelle kann HIV eine zelluläre Kettenreaktion auslösen, in der die Immunzellen in Massenvolumina buchstäblich Selbstmord begehen. Die Forschung legt nahe, dass bis zu 95 Prozent des CD4-Zelltodes auf diese Weise verursacht werden, im Gegensatz zu nur 5 Prozent mit freiem Virus.
Erklärung der Übertragung von Zelle zu Zelle
Der Zell-zu-Zell-Transfer von HIV erfolgt durch sogenannte "virologische Synapsen", bei denen die infizierte Zelle an einer "ruhenden" Wirtszelle haftet und virale Proteine verwendet, um die Zellmembran zu durchbrechen. (Der Prozess wurde 2012 von Wissenschaftlern der UC Davis und der Mount Sinai School of Medicine auf Video aufgenommen.)
Nach der Invasion reagiert der Wirt auf die Fragmente der abgelagerten viralen DNA und löst einen Prozess namens Pyroptose aus, bei dem die Zelle die Gefahrensignale erkennt und allmählich anschwillt und explodiert und sich selbst tötet. Wenn dies auftritt, setzt die platzende Zelle entzündliche Proteine frei, die Cytokine genannt werden, die andere Immunzellen an die Angriffszellen signalisieren, die dann aktiv auf eine HIV-Infektion ausgerichtet sind.
Die Gladstone-Forscher konnten zeigen, dass der Tod von CD4-Zellen effektiv gestoppt wurde, indem Zell-Zell-Kontakt-durch-chemische Inhibitoren, synaptische Blocker oder sogar eine physikalische Trennung der Zellen verhindert wurden. Sie folgerten, dass der Kontakt von Zelle zu Zelle "absolut erforderlich" ist, damit der Zelltod (und die Krankheitsprogression) stattfinden können.
Auswirkungen der Forschung
Was diese Ergebnisse besonders wichtig macht, ist, dass sie nicht nur die Mechanismen der CD4-Zelldepletion erklären, sondern auch die Schwächen des aktuellen Impfstoffdesigns aufzeigen.
Im Großen und Ganzen konzentrierten sich die HIV-Impfstoffmodelle auf das Priming des Immunsystems, um Oberflächenproteine auf dem frei zirkulierenden Virus zu erkennen und anzugreifen. Wenn HIV jedoch von Zelle zu Zelle übertragen wird, ist es im Wesentlichen für einen Angriff undurchdringbar, da es von dem Nachweis innerhalb des eigentlichen Konstrukts der infizierten Zelle abgeschirmt ist.
Um dies zu überwinden, müssen neuere Modelle dem Immunsystem helfen, Proteine, die für die synaptische Bildung wichtig sind, besser zu zielen und / oder antivirale Mittel zu erzeugen, die den synaptischen Prozess hemmen können. Wenn dies erreicht werden kann, könnte die Fähigkeit von HIV, sich zu AIDS zu entwickeln, zutiefst eingeschränkt oder sogar gestoppt werden.
Während die Mechanismen für die Übertragung von Zelle zu Zelle noch nicht vollständig verstanden sind, stellen die Ergebnisse eine tiefgreifende Veränderung unseres Verständnisses darüber dar, wie HIV zu AIDS fortschreitet und gibt uns einen Einblick in die möglichen Strategien zur HIV-Ausrottung.
> Quellen:
Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Schnelle und effiziente Übertragung von Infektion mit menschlichem Immunschwächevirus von Monozyten-abgeleiteten Makrophagen zu peripheren Blutlymphozyten von Zelle zu Zelle." Virologie. 20. Dezember 1999; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; und Geng, X. "Zelltod durch Pyroptosis treibt CD4-T-Zell-Depletion in HIV-1-Infektion." Pädiatrie. 1. November 2014; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "Die Übertragung von HIV-1 von Zelle zu Zelle ist erforderlich, um den pyroptotischen Tod von Lymphoidgewebe-abgeleiteten CD4-T-Zellen auszulösen." Zellberichte 4. August 2015; online veröffentlicht; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
University of California Davis Center für Biophotonik Wissenschaft und Technologie. "Das erste Video zeigt, wie sich HIV zwischen Immunzellen ausbreitet." Sacramento, Kalifornien; Pressemitteilung vom 27. März 2009