„HIV może aktywować program apoptozy tak, że powoduje znaczącą śmierć komórek, ale w tym samym czasie, niektóre komórki zawierające HIV stają się nieśmiertelne”, mówi Francesca Chiodi, profesor interakcji gospodarz-pasożyt na Wydziale Mikrobiologii, Biologii Nowotworów i Komórki w Karolinska Institutet.
Zaczyna się to bezpośrednio po zakażeniu osoby wirusem HIV. Wirus natychmiast infekuje kluczową część ludzkiego układu odpornościowego, komórkę T-helper, wykorzystuje maszynerię DNA komórki do replikacji, a następnie zabija komórkę poprzez aktywację programu apoptozy. Powoduje to masową śmierć komórek T-helper już w pierwszym miesiącu, zanim osoba zakażona w ogóle wie, że jest zakażona. W żołądku znajduje się duża liczba komórek T-helper, które chronią organizm przed obcymi substancjami, ale kiedy obumierają one na tak dużą skalę, powstaje słaby punkt w obronie organizmu i różne bakterie mogą przedostać się do krwiobiegu. Można to określić jako zwodniczy manewr wirusa. Bakterie są natychmiast atakowane przez odpowiedź immunologiczną, która inicjuje rozległy proces zapalny, ale niedobór komórek T-helper sprawia, że system immunologiczny jest słaby. HIV wykorzystuje tę sytuację i w powstałym chaosie jest w stanie ominąć wszystkie mechanizmy obronne organizmu.
Komórki T-helper mają na swojej powierzchni specjalny receptor zwany CD4, który jest niezbędny, aby HIV mógł wejść do komórki. Wirus może teraz atakować wiele komórek z receptorem CD4 i zabijać je, podczas gdy układ odpornościowy staje się coraz bardziej przeciążony, co z kolei prowadzi do tego, że wszystkie komórki odpornościowe są dotknięte szybkim pogarszaniem się stanu środowiska.
„Aktywacja immunologiczna staje się tak słaba, a komórki odpornościowe tak zestresowane, że nie mogą już wykonywać swojej pracy i w końcu umierają” – mówi Francesca Chiodi.
Bez leczenia infekcja prowadzi w końcu do tzw. zespołu nabytego niedoboru odporności, czyli AIDS. Innymi słowy, układ odpornościowy całkowicie się załamuje i osoba zakażona umiera, nie mając żadnej obrony przed mniej lub bardziej poważną infekcją.
Pierwsze leki przeciwwirusowe, którym udało się powstrzymać napór wirusa, zostały wprowadzone w połowie lat 90. Leki rozwinęły się od tego czasu i obecnie istnieje sześć różnych klas farmaceutycznych leków przeciw HIV, które działają na różne sposoby. Są one stosowane w różnych kombinacjach, aby powstrzymać HIV tak skutecznie, jak to tylko możliwe. Na jednym poziomie działa to bardzo dobrze. Pacjenci, którzy dobrze reagują na leczenie, nie mają żadnych wykrywalnych ilości cząsteczek wirusa we krwi lub innych płynach ustrojowych. Leczenie działa tak dobrze, że niektórzy twierdzą, iż pacjentów tych można w zasadzie uznać za zdrowych. Niestety, nie jest to prawdą.
„Leki przynoszą wielkie korzyści i pacjenci mogą prowadzić prawie normalne życie, ale jednocześnie pozostają skutki wczesnej aktywacji immunologicznej. Układ odpornościowy nigdy nie odzyskuje pełnej sprawności, co może mieć długotrwały wpływ na zdrowie pacjentów” – mówi Francesca Chiodi.
Z tego powodu pacjenci z wirusem HIV mają wyższe ryzyko chorób układu krążenia, cukrzycy, raka, chorób wątroby, osteoporozy i łagodnej demencji w porównaniu z normalną populacją.
W celu ochrony układu odpornościowego, a tym samym zmniejszenia ryzyka późniejszych konsekwencji, leczenie pacjentów z wirusem HIV rozpoczyna się tak szybko, jak to możliwe. Jest jeszcze zbyt wcześnie, aby stwierdzić, jaki wpływ będzie to miało na skutki długoterminowe.
Ale nawet pacjenci poddani dobremu leczeniu, którzy nie mają wykrywalnej ilości wirusa we krwi, nadal są nosicielami wirusa, ponieważ nawet jeśli większość cząstek wirusa, które zakażają komórki T-helper, aktywuje program apoptozy i zabija je, zawsze istnieje kilka zakażonych komórek T-helper, które zamiast tego stają się nieśmiertelne, gdy program apoptozy jest wyłączony. Wirus HIV zostaje zintegrowany z DNA komórki bez replikacji i staje się cichą infekcją. Oznacza to, że wirus jest niewidoczny dla układu odpornościowego i niemożliwy do pokonania przez leki, które działają poprzez zakłócanie aktywności wirusa, ale kiedy nie ma aktywności, leki są nieskuteczne.
W absolutnej czołówce badań nad HIV chodzi o znalezienie sposobu na uzyskanie dostępu do ukrytych cząsteczek wirusa i ich zniszczenie. Jeśli uda się to osiągnąć, można będzie zastosować terapię leczniczą. Oczywistym sposobem na osiągnięcie tego celu jest ponowne uruchomienie programu apoptozy w komórkach, w których ukrywa się HIV. Pytanie, które wszyscy zadają, brzmi: jak to zrobić?
Tak jak w przypadku raka i choroby Alzheimera, kluczem do skutecznego leczenia HIV wydaje się być zrozumienie mechanizmów śmierci komórkowej, które są albo nieaktywne, albo niepotrzebnie aktywowane, a następnie nauczenie się zmieniania ich w pożądanym kierunku. Zapewne dlatego badania nad śmiercią komórkową mają obecnie na świecie tak wysoki priorytet. Przełom w tej dziedzinie miałby ogromnie pozytywne skutki dla ludzkości. Teraz, gdy co 24 minuty publikowany jest nowy artykuł badawczy, powinny być dobre perspektywy, że wkrótce tak się stanie. Kto wie, może kluczowe odkrycie zostało opublikowane w czasie, gdy czytałeś ten artykuł?
Tekst: Fredrik Hedlund, opublikowane w czasopiśmie Medical Science wydanie 2, 2014.
.