La ricerca rivela perché i vaccini non riescono a prevenire l'infezione
Per decenni, si è creduto che l' HIV progredisse verso l'AIDS in modo piuttosto diretto: diffondendosi attraverso il corpo come virus circolante libero, attaccandosi alle cellule immunitarie (prevalentemente cellule T CD4 + ) e dirottandone i meccanismi genetici per creare copie multiple di per sé. In questo modo, l'HIV è in grado di diffondersi attraverso l'intero sistema, espandendosi in numero fino a quando un numero sufficiente di cellule T viene ucciso per compromettere completamente le difese immunitarie di una persona (la definizione clinica di AIDS ).
La ricerca emergente suggerisce che probabilmente non è questo il caso, o almeno non il percorso della malattia che avevamo presunto a lungo. In effetti, sin dalla fine degli anni '90, gli scienziati avevano iniziato a osservare che l'HIV può diffondersi direttamente da una cellula all'altra senza creare alcun virus a circolazione libera.
Questa modalità secondaria di trasmissione, secondo le ricerche del Gladstone Institute of Virology and Immunology , con sede a San Francisco , è tra 100 e 1.000 volte più efficiente nell'eliminazione delle cellule CD4 rispetto al virus a circolazione libera e può aiutare a spiegare, in parte, perché il vaccino attuale i modelli non sono in grado di prevenire o neutralizzare adeguatamente l'HIV.
Trasmettendosi da una cellula all'altra, l'HIV può causare una reazione a catena cellulare in cui le cellule immunitarie si suicidano letteralmente in volumi di massa. La ricerca suggerisce che fino a 95 percnt di morte delle cellule CD4 è causata in questo modo, rispetto a solo il 5% con virus libero.
Spiegazione della trasmissione da cella a cella
Il trasferimento da cellule a cellule dell'HIV avviene attraverso le cosiddette "sinapsi virologiche", in cui la cellula infetta aderisce a una cellula ospite "a riposo" e impiega proteine virali per violare la membrana cellulare. (Il processo è stato acquisito in video nel 2012 dagli scienziati di UC Davis e Mount Sinai School of Medicine.)
Una volta invaso, l'ospite reagisce ai frammenti del DNA virale depositato, innescando un processo chiamato piroptosi in cui la cellula riconosce i segnali di pericolo e gradualmente si gonfia ed esplode, uccidendosi. Quando ciò accade, la cellula scoppia rilascia proteine infiammatorie chiamate citochine che segnalano altre cellule immunitarie alle cellule di attacco che sono quindi attivamente prese di mira per l'infezione da HIV.
I ricercatori di Gladstone furono in grado di dimostrare che impedendo il contatto cellula-cellula attraverso inibitori chimici, bloccanti sinaptici o addirittura separando fisicamente le cellule, la morte delle cellule CD4 fu effettivamente fermata. Hanno concluso che il contatto cellula-cellula era "assolutamente necessario" affinché la morte cellulare (e la progressione della malattia) si verificassero.
Implicazioni della ricerca
Ciò che rende queste scoperte particolarmente importanti è che non solo spiegano i meccanismi per l'esaurimento delle cellule CD4, ma mettono in luce anche le debolezze intrinseche nel disegno attuale del vaccino.
In generale, i modelli di vaccino contro l'HIV si sono concentrati sull'innescare il sistema immunitario per riconoscere e attaccare le proteine di superficie sul virus a circolazione libera. Quando l'HIV viene trasmesso da una cellula a una cellula, tuttavia, è essenzialmente impermeabile all'attacco, protetto dal rilevamento dall'interno stesso della cellula infetta.
Per superare questo, i modelli più recenti dovranno aiutare il sistema immunitario a bersagliare meglio le proteine vitali per la formazione sinaptica e / o creare agenti antivirali che possano inibire il processo sinaptico. Se questo può essere raggiunto, la capacità dell'HIV di progredire verso l'AIDS potrebbe essere profondamente limitata, o addirittura interrotta.
Mentre i meccanismi di trasmissione da cellula a cellula non sono ancora del tutto chiari, i risultati rappresentano un profondo cambiamento nella nostra comprensione di come l'HIV progredisce verso l'AIDS e ci fornisce uno sguardo sulle possibili strategie per l'eradicazione dell'HIV.
> Fonti:
Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Rapida ed efficiente trasmissione cellula-cellula dell'infezione da virus dell'immunodeficienza umana da macrofagi derivati da monociti e linfociti del sangue periferico". Virologia. 20 dicembre 1999; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; e Geng, X. "La morte cellulare da parte della pirottosi determina l'esaurimento delle cellule T CD4 nell'infezione da HIV-1." Pediatria. 1 novembre 2014; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "La trasmissione da cellula a cellula dell'HIV-1 è necessaria per innescare la morte piroptotica delle cellule T CD4 derivate da tessuti linfoidi". Rapporti sulle celle. 4 agosto 2015; pubblicato online; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
Centro Davis dell'Università per la Scienza e la Tecnologia Biofotonica. "Il video di sempre mostra come l'HIV si diffonde tra le cellule immunitarie." Sacramento, California; Comunicato stampa Rilasciato il 27 marzo 2009.