Механизмы гибели клеток под влиянием белков вирусной оболочки до конца не изучены. Они могут быть связаны с нарушениями целостности мембраны, что приводит к так называемой баллонной дегенерации клеток, что можно наблюдать in vitro.

Связывание ВИЧ и его проникновение в клетки сопровождается разрывами в структуре мембраны, образованием пор и пузырей на мембране. Например, в клетках, продуцирующих цитопатогенные варианты ВИЧ, нарушены механизмы правильного обмена с внеклеточной средой одновалентными и двухвалентными катионами, которые начинают накапливаться в клетке, удерживая с собой воду.

Это приводит к серьезному дисбалансу ионов, что, в свою очередь, не только является причиной гибели клетки, которая происходит после того, как набухание клеток достигает критической степени, но также при относительно слабо выраженном цитопатогенном действии может вызывать изменения электрического потенциала мембран клетки, что приводит к нарушению ее нормального функционирования.

Феномен прямого повреждения клеточной мембраны был показан на культуре клеток мозга, подвергнутых действию препарата gp120 ВИЧ. При этом наблюдали интенсивное поступление кальция внутрь клетки, сопровождающееся нарушением целостности мембраны и функций клетки.

Токсическое действие белков вирусной оболочки можно заблокировать с помощью антагониста кальциевых каналов нимоптена. Предположительно, экспрессия гликозилированных белков ВИЧ на поверхности инфицированной клетки, вызывает определенные нарушения проницаемости мембраны, приводящие к гибели клетки.

С другой стороны, белки оболочки вируса могут обладать нейротоксическим действием, опосредованным через N-метилd-аспартатные (NMDA) рецепторы.

Изменения мембранного потенциала клетки также обнаруживают после действия вирусного белка Nef, небольшой участок которого обладает некоторой гомологией последовательности аминокислот с токсином скорпиона. Растворимый Nef может проявлять цитотоксические свойства по отношению к CD4+-Т-клеткам человека.

При экспрессии на поверхности клетки этот вирусный белок способен приводить к гибели нормальных неинфицированных CD4+-клеток при условии установления межклеточных контактов. Определенные домены других вирусных белков (например, Tat и gp41) также имеют сходство с нейротоксинами. Кроме того, белок Tat вызывает гибель нейрональных клеток в культуре in vitro и может вызывать апоптоз CD4+-клеток.

Кроме того, вирусные белки Vpu и Vpr могут влиять на процессы, нарушающие жизнеспособность клеток, изменяя активность их ионных каналов. Эти вирусные белки, также как и белки оболочки, могут участвовать в индукции процесса апоптоза клеток.

Цитопатогенные свойства ВИЧ связывают и с процессами клеточной активации, которые протекают с участием gp41 и CD4 и сопровождаются фосфорилированием по тирозину некоего белка с мол. весом 30 кДа. Ингибирование такого фосфорилирования приводит к уменьшению образования синцития, что, очевидно, связано с блокированием митоза клеток.

Этот механизм напоминает действие белков оболочки и белка Vpr ВИЧ на CD4+-клетки, при котором блокирование деления клетки в фазе G2 клеточного цикла может приводить к апоптозу. Вопрос о возможности уменьшения гибели CD4+-клеток с помощью изменения специфических внутриклеточных механизмов передачи сигнала во время этого процесса требует дальнейшего исследования.

Кроме того, некоторые данные указывают на снижение синтеза белка в клетке во время ВИЧ-инфицирования; возможно, это связано с аномально повышенной деградацией клеточных мРНК.

- Читать "Апоптоз клеток под действием ВИЧ"

1. Взаимодействие клетки с белками оболочки ВИЧ - gp120 и gp41
2. Повреждение мембраны и гибель клетки под действием белков ВИЧ
3. Апоптоз клеток под действием ВИЧ
4. Механизмы индукции апоптоза при ВИЧ-инфекции
5. Типы клеток подвергающихся апоптозу при ВИЧ-инфекции
6. Значение цитокинов в апоптозе при ВИЧ-инфекции
7. Значение белков ВИЧ в апоптозе клеток
8. Апоптоз клеток приматов при ВИЧ
9. Основные моменты по апоптозу клеток при ВИЧ
10. Механизмы активации клеток при ВИЧ