Ludzki wirus niedoboru odporności (HIV)

ludzki wirus niedoboru odporności (HIV), członek rodziny retrowirusów, jest czynnikiem sprawczym zespołu nabytego niedoboru odporności (AIDS). HIV atakuje różne komórki odpornościowe (np. limfocyty T CD4+ i monocyty), powodując spadek liczby limfocytów T CD4 + poniżej poziomu krytycznego i utratę odporności komórek-w związku z tym organizm staje się coraz bardziej podatny na zakażenia oportunistyczne i nowotwory.,

inwazja wirusa HIV na komórki odpornościowe

HIV infekuje komórki T poprzez interakcję o wysokim powinowactwie między glikoproteiną otoczki wirionu (gp120) a cząsteczką CD4. Zakażenie limfocytów T jest wspomagane przez KO-receptor limfocytów T zwany CXCR4, podczas gdy HIV infekuje monocyty poprzez interakcję z ko-receptorem CCR5 (ryc. 1). Jak pokazano na rysunku 2, po gp120 wiąże się z CD4 na limfocytach T (1). Nukleokapsydy zawierające genom wirusa i enzymy dostają się do komórki docelowej (2)., Po uwolnieniu genomu wirusa i enzymów z rdzenia białka, wirusowa odwrotna transkryptaza katalizuje odwrotną transkrypcję ssRNA, tworząc hybrydy RNA-DNA (3). Aby uzyskać dsDNA wirusa HIV, szablon wirusowego RNA jest częściowo rozkładany przez rybonukleazę H I syntetyzowana jest druga nić DNA (4). Wirusowa dsDNA jest translokowana do jądra i integrowana z genomem gospodarza przez enzym integrazy wirusowej (5). Czynniki transkrypcyjne transkrybują PROWIRALNE DNA do genomowego ssRNA (6), który jest eksportowany do cytoplazmy (7)., W cytoplazmie rybosomy komórek gospodarza katalizują syntezę białek prekursorowych wirusa (8). Białka prekursorowe wirusa są rozszczepiane do białek wirusowych przez proteazy wirusowe (9). HIV ssRNA i białka gromadzą się pod błoną osocza komórki gospodarza (10), tworząc z niej pąki wirionu (11). Dojrzewanie następuje w pąkach formujących lub po pączkowaniu z komórki gospodarza (12). Podczas dojrzewania proteazy HIV rozszczepiają Poli-białka do poszczególnych funkcjonalnych białek HIV. Dojrzałe wiriony są w stanie zainfekować inną komórkę gospodarza.,

Innate immune cells (e.g.,, komórki dendrytyczne i komórki naturalnego zabójcy) są pierwszą linią obrony, którą HIV napotyka po wejściu do organizmu.

makrofagi. Makrofagi tkankowe są jedną z komórek docelowych HIV. Te makrofagi zawierają wirusa i są znane jako źródło białek wirusowych. Wykazano jednak, że zakażone makrofagi tracą zdolność do łykania i zabijania obcych drobnoustrojów i prezentowania antygenu komórkom T. Może to mieć znaczący udział w ogólnej dysfunkcji immunologicznej spowodowanej zakażeniem HIV.

komórki dendrytyczne (DCs). DCs to duże komórki z dendrytycznymi rozszerzeniami cytoplazmatycznymi., Komórki te przedstawiają przetworzone antygeny limfocytom T w węzłach chłonnych. Naskórkowy DCs, wyrażający CD1a i granulat Birbecka, są prawdopodobnie jednymi z pierwszych komórek odpornościowych zwalczających HIV na powierzchniach błony śluzowej. Komórki te przenoszą HIV z miejsca zakażenia do tkanki limfatycznej. Pęcherzykowe DCs, Znalezione w tkance limfoidalnej, są również kluczowymi komórkami prezentującymi antygen, które pułapki i obecne antygeny na ich powierzchniach komórkowych. W pęcherzykach węzłów chłonnych DCs dostarczają sygnałów do aktywacji limfocytów B.

komórki naturalnego zabójcy (NK)., Komórki NK mają aktywność lityczną przeciwko komórkom, które mają zmniejszoną ekspresję głównych antygenów kompleksu zgodności histologicznej (MHC) I. Ponieważ obecność MHC klasy I jest wymagana do prezentacji peptydów do receptorów limfocytów T, komórki NK są ważną linią obrony, gdy HIV ucieka komórkowej odpowiedzi immunologicznej. Komórki NK proliferują w odpowiedzi na interferon typu 1 wydzielany przez DCs. Te stymulowane komórki NK uwalniają cytokiny, takie jak interferon γ (IFN-γ), czynnik martwicy nowotworu α (TNF-α) i chemokiny w celu aktywacji proliferacji komórek T (komórkowej odpowiedzi immunologicznej)., Komórki NK hamują również replikację wirusa uwalniając IFN-γ.

adaptacyjna odpowiedź immunologiczna na HIV

komórkowa odpowiedź immunologiczna na HIV. Komórkowa odpowiedź immunologiczna jest indukowana po wejściu wirusa HIV do komórek docelowych (np. limfocytów T) i syntezie białek wirusowych (ryc. 1). MHC klasa I na powierzchni komórki wyświetla wewnątrzkomórkowo zdegradowane fragmenty peptydów HIV do rozpoznawania przez receptory limfocytów T (TCR) na limfocytach T CD8+ (ryc. 3). Limfocyty T CD8+ lyzują komórki zakażone HIV i wydzielają cytokiny, tj. interferon-γ (IFN-γ), czynnik martwicy nowotworu α (TNF-α) oraz chemokiny, tj., MIP-1 α, MIP β i RANTES, które hamują replikację wirusa i blokują wejście wirusa do limfocytów T CD4+. Rozwój limfocytów T CD8+ ma kluczowe znaczenie dla kontroli replikacji wirusa HIV. Powoduje to spadek wiremii po zakażeniu pierwotnym. We wczesnych stadiach infekcji limfocyty T CD4+ tracą zdolność proliferacyjną i dlatego ich udział w kontroli wirusowej jest niewielki. Jednak podczas przewlekłego zakażenia CD4+komórki T są obecne i wydzielają interleukinę-2 (IL-2) lub cytokiny, takie jak IFN-γ, w celu kontrolowania wiremii.

odpowiedź humoralna na HIV., Humoralna odpowiedź immunologiczna występuje później w zakażeniu; dlatego poziom przeciwciał podczas ostrej infekcji jest bardzo niski. Najpierw pojawiają się przeciwciała nieneutralizujące przeciwko białkom strukturalnym (tj. P17 i P24) i zazwyczaj nie utrzymują się. Później wytworzone zostaną przeciwciała neutralizujące specyficzne dla białek, biorące udział w wnikaniu wirusa do komórek. Przeciwciała te są specyficzne dla: (1) zmiennego regionu gp120 (V3); (2) miejsc wiązania CD4 i receptorów chemokin (TJ CXCR4 i CCR5); (3) białka transmembrany gp41., Wykazano, że silne przeciwciała neutralizujące odgrywają istotną rolę w kontrolowaniu zakażenia HIV u kilku osób bez objawów HIV+, które utrzymują wysoki poziom limfocytów T CD4+ i niskie miano wirusa.

istnieje wiele powodów, które mogą przyczynić się do niepowodzenia układu odpornościowego w kontrolowaniu zakażenia HIV i zapobieganiu rozwojowi AIDS. Zakażając limfocyty T CD4+, HIV jest w stanie replikować się głównie w aktywowanych limfocytach T i paraliżować jeden z głównych składników adaptacyjnego układu odpornościowego. HIV może również ustanowić zakażenie utajone w limfocytach T CD4+ i pozostać niewidoczny dla limfocytów T CD8+, w związku z czym replikacja może nastąpić później w infekcji i wytworzyć nowe wiriony., Mutacja antygenowa w obrębie epitopów komórek T może wpływać na zdolność wiązania cząsteczek MHC z peptydami wirusowymi, co powoduje niezdolność TCRs do rozpoznania kompleksu peptydowego MHC. W końcu HIV jest w stanie ukryć się przed przeciwciałami anty-HIV poprzez ekspresję nieimmunogennych glikanów na kluczowych epitopach przeciwciał.