Virus lidské Imunodeficience (HIV)

virem Lidské imunodeficience (HIV), člen retrovirus rodiny, je původce syndromu získané imunitní nedostatečnosti (AIDS). HIV napadá různé buňky imunitního systému (např. CD4+ T-buněk a monocytů) což má za následek pokles CD4+ T buněk čísla pod kritickou úroveň, a ztrátu buněčné imunity − proto, tělo se stává postupně více náchylné k oportunním infekcím a rakovině.,

HIV invaze imunitní buňky

HIV napadá T-buňky prostřednictvím vysoce afinitní interakce mezi virion obálky glykoproteinu (gp120) a CD4 molekuly. Infekci T buněk napomáhá T-buněčný co-receptor zvaný CXCR4, zatímco HIV infikuje monocyty interakcí s CCR5 co-receptor (Obrázek 1). Jak je znázorněno na obrázku 2, po gp120 se váže na CD4 na T buňce (1). Nukleokapsidy obsahující virový genom a enzymy vstupují do cílové buňky (2)., Po uvolnění virového genomu a enzymy z jádra proteinu, virové reverzní transkriptáza katalyzuje reverzní transkripci ssRNA tvoří RNA-DNA hybridy (3). Pro získání HIV dsDNA je šablona virové RNA částečně degradována ribonukleázou H a syntetizuje se druhý řetězec DNA (4). Virová dsDNA je translokována do jádra a integrována do hostitelského genomu enzymem virové integrázy (5). Transkripční faktory přepisují provirovou DNA do genomické ssRNA (6), která je exportována do cytoplazmy (7)., V cytoplazmě katalyzují ribozomy hostitelských buněk syntézu virových prekurzorových proteinů (8). Virové prekurzorové proteiny se štěpí na virové proteiny virovými proteázami (9). HIV ssRNA a proteiny se shromažďují pod plazmatickou membránou hostitelských buněk (10), která z ní tvoří virionové pupeny (11). Zrání se vyskytuje buď ve formování poupat nebo po pučení z hostitelské buňky (12). Během zrání HIV proteázy štěpí poly-proteiny na jednotlivé funkční HIV proteiny. Zralé viriony jsou schopny infikovat jinou hostitelskou buňku.,

Innate immune cells (e.g., dendritické buňky a přirozené zabíječské buňky) jsou první obrannou linií, se kterou se HIV setkává při vstupu do těla.

makrofágy. Tkáňové makrofágy jsou jednou z cílových buněk HIV. Tyto makrofágy obsahují virus a je známo, že jsou zdrojem virových proteinů. Ukázalo se však, že infikované makrofágy ztrácejí schopnost přijímat a zabíjet cizí mikroby a prezentovat antigen T buňkám. To by mohlo mít významný přínos v celkové imunitní dysfunkci způsobené infekcí HIV.

dendritické buňky (DCs). DCs jsou velké buňky s dendritickými cytoplazmatickými rozšířeními., Tyto buňky představují zpracované antigeny T lymfocytům v lymfatických uzlinách. Epidermální DCs, vyjadřující CD1a a Birbeck granule, jsou pravděpodobně mezi první imunitní buňky v boji proti HIV na slizniční povrchy. Tyto buňky transportují HIV z místa infekce do lymfatické tkáně. Folikulární DCs, našel v lymfatické tkáni, jsou také klíčové antigen-prezentující buňky, které pasti a prezentovat antigeny na povrchu buněk. Ve folikulích lymfatických uzlin poskytují DCs signály pro aktivaci B lymfocytů.

buňky Natural killer (NK)., NK buňky mají lytickou aktivitu proti buňkám, které mají snížené exprese hlavní histokompatibilní komplex (MHC) jsem antigeny. Protože přítomnost MHC třídy I je nutná pro prezentaci peptidů na receptory T buněk, jsou NK buňky důležitou obrannou linií, když HIV unikne buněčné imunitní odpovědi. NK buňky proliferují v reakci na interferon typu 1 vylučovaný DCs. Tyto stimulované NK buňky uvolňují cytokiny, jako je interferon γ (IFN-γ), faktor nekrózy tumoru α (TNF-α) a chemokiny pro aktivaci proliferace T-buněk (buněčná imunitní odpověď)., NK buňky také inhibují replikaci viru uvolněním IFN-γ.

adaptivní imunitní odpověď na HIV

buněčná imunitní odpověď na HIV. Buněčná imunitní odpověď je indukována po vstupu HIV do cílových buněk (např. T buněk) a syntéze virových proteinů (Obrázek 1). MHC třída I na buněčném povrchu zobrazuje intracelulárně degradované fragmenty peptidu HIV pro rozpoznávání T-buněčných receptorů (TCR) na CD8 + T buňkách (obrázek 3). CD8 + T buňky lyzují HIV infikované buňky a vylučují cytokiny, tj. interferon-γ (IFN-γ), faktor nekrózy nádorů α (TNF-α) a chemokiny, tj., MIP-1 α, MIP β a RANTES, které inhibují replikaci viru a blokují virový vstup do CD4 + T buněk. Vývoj CD8 + T buněk je rozhodující pro kontrolu replikace HIV. To má za následek pokles virémie po primární infekci. V počátečních stádiích infekce ztrácejí CD4 + T buňky proliferační kapacitu, a proto jejich příspěvek k virové kontrole je menší. Během chronické infekce jsou však přítomny CD4 + T buňky a vylučují interleukin-2 (IL-2) nebo cytokiny, jako je IFN-γ, pro kontrolu virémie.

humorální reakce na HIV., Humorální imunitní odpověď se objevuje později při infekci, proto je hladina protilátek během akutní infekce velmi nízká. Nejprve se objeví neutralizující protilátky proti strukturním proteinům (tj. P17 a P24)a obecně netrvají. Později se vytvoří neutralizační protilátky specifické pro proteiny, které se podílejí na vstupu viru do buněk. Tyto protilátky jsou specifické k: (1) proměnné region gp120 (V3); (2) CD4 vazebných míst a chemokinový receptory (tj., CXCR4 a CCR5); (3) transmembránový protein glykoproteinu gp-41., Ukázalo se, že silné neutralizační protilátky hrají hlavní roli při kontrole infekce HIV u několika jedinců bez příznaků HIV+, kteří udržují vysokou úroveň CD4+ T buněk a nízkou virovou zátěž.

Existují různé důvody, které mohou přispět k selhání imunitního systému se infekce HIV a prevenci AIDS rozvoj. Infikováním CD4 + T buněk je HIV schopen replikovat převážně v aktivovaných T buňkách a paralyzovat jednu z hlavních složek adaptivního imunitního systému. HIV může také stanovit, latentní infekce v CD4+ T-buněk a zůstat neviditelný pro CD8+ T buňky, a proto replikace může dojít později v průběhu infekce a vzniku nových virionů., Antigenní mutace v T-buněčné epitopy, mohou ovlivnit schopnost vázat na MHC molekuly virové peptidy, což má za následek neschopnost TCRs uznat MHC-peptid komplex. Konečně, HIV je schopen schovat se z anti-HIV protilátek podle vyjádření non-imunogenní glykany na klíčové epitopy protilátek.