Советуем для ознакомления:

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Нейротропность ВИЧ (нейровирулетные свойства)

Термин «нейротропность» означает свойство вируса инфицировать клетки мозга. Это свойство не обязательно предполагает способность вируса к репликации в этих клетках. В некоторых случаях ВИЧ может сохраняться в клетке в латентном состоянии.

Также вирус, инфицирующий клетки ЦНС, не всегда обладает нейровирулентными свойствами, но, скорее всего, со временем способен вызвать развитие нейропатологии. Другим важным фактором поражения ЦНС является нейроинвазивность: способность к свободному проникновению ВИЧ через гематоэнцефалический барьер или его перенос инфицированными клетками.

После проникновения в мозг с помощью одного из вышеописанных механизмов нейротропные штаммы ВИЧ, по-видимому, поселяются там, о чем говорит постоянное выделение из ЦНС вирусов с определенными биологическими свойствами, например, обладающих сродством к макрофагам (т.е. вирусов R5).

Недавно проведенные исследования показали, что вирусы биотипа R5, выделенные из мозга, реплицируются в макрофагах до более высоких концентраций, чем вирусы, выделенные из крови. Кроме того, ВИЧ можно обнаружить в гли-альных клетках (например, клетках микроглии и олигодендроцитах) и астроцитах и, возможно, даже в нейронах.

Инфицирование может осуществляться с участием молекулы CD4, которая экспрессирует на клетках глии и нейронах мозга, но эти данные нуждаются в подтверждении. Помимо CD4 на некоторых клетках мозгового происхождения был обнаружен клеточный рецептор для ВИЧ-1, галактозилцерамид (GalC), который способен опосредовать ВИЧ-инфицирование.

Выделение ВИЧ в тканях мозга

Доказательства существования нейротропных вариантов вируса:
• Независимая эволюция вируса в мозге
• Связь R5 вирусов с неврологическими заболеваниями
• Обнаружение ВИЧ в глиальных клетках и астроцитах
• Способность инфицировать определенные клетки (макрофаги и астроциты) и эндотелиальные клетки мозгового происхождения
• Экспрессия генов в клетках мозга трансгенных мышей происходит только под действием LTR-вирусов, выделенных из ЦНС, но не вирусов, полученных из Т-клеток
• Инфицирование макрофагов изолятами из ЦНС вызывает выработку факторов, токсичных для клеток мозга

Кроме того, исследования на культуре клеток, иммуногистохимические методы и изучение ультраструктуры мозга показали, что клетки мозгового происхождения, в том числе астроциты, оли-годендроциты и фетальные нейрональные клетки (многие из которых не экспрессируют CD4) могут подвергаться прямому ВИЧ-инфицированию.

Недавние исследования свидетельствуют, что существует по меньшей мере два механизма ВИЧ-инфицирования и передачи вируса от астро-цитов другим клеткам мозга. При реализации одного из них преимущественно наблюдается ограничение репликации вируса и очень низкий уровень его продукции. Другой механизм связан с проникновением ВИЧ в астроциты путем фагоцитоза или макропиноцитоза и его высвобождением без репликации, хотя в некоторых случаях репликацию наблюдали.

Идентификация в ЦСЖ определенных изолятов ВИЧ-1, биологические и серологические свойства которых отличаются от изолятов, выделенных из крови, говорит в поддержку теории существования нейротропных штаммов. Например, изоляты вируса из ЦНС могут проявлять устойчивость к противовирусной терапии, в отличие от изолятов из крови того же пациента.

Некоторые SIV с доказанными нейротропными свойствами обладали способностью инфицировать эндотелиальные клетки. В недавних исследованиях на свинохвостых макаках было показано, что инокулированный SIV, выделенный из мозга и МКПК, на ранних стадиях инфекции обладал идентичными свойствами, однако позднее происходила независимая эволюция, которая приводила к формированию нейровирулентного генотипа.

В другом исследовании было показано преимущественное размножение определенных изолятов ВИЧ-1 в микроглии по сравнению с макрофагами. Вирусы обладали цитопатическим действием в культуре клеток микроглии, и последовательность петли V3 таких вирусов была сходна с последовательностью вирусов, выделенных у пациентов, страдающих ВИЧ-зависимой деменцией.

Эти данные указывают на возможность селекции вирусов в ЦНС и наличие у них цитопатических свойств. Об этом же свидетельствуют и результаты ПЦР-исследований последовательностей вирусной оболочки, говорящие в пользу того, что штаммы вируса в организме одного хозяина могут независимо развиваться в мозге и крови и обладают различными молекулярными и биологическими свойствами. Была обнаружена корреляция между некоторыми геномными особенностями и развитием неврологических расстройств.

Например, оболочка ряда вирусов индуцирует выработку инфицированными макрофагами факторов, токсичных для культуры фетальных нейрональных клеток человека.

Клетки мозга чувствительные к ВИЧ

При обсуждении мозговой специфичности ВИЧ обращают на себя внимание данные, полученные на трансгенных мышах, содержащих длинный концевой повтор (LTR) как штамма со сродством к ЦНС, так и штамма ВИЧ со сродством к Т-клеточным линиям.

Экспрессия генов в мозге, особенно в нейронах, наблюдалась только у животных с LTR-штаммом, обладающим сродством к ЦНС. У новорожденных отмечена экспрессия ВИЧ-1 в эндотелиальных клетках и макрофагах, а также в нейронах. Эти данные поддерживают теорию о дифференциальной способности штаммов мозгового происхождения к репликаци в ЦНС и наличии временно регулируемых клеточных факторов транскрипции в ЦНС. Результаты этих исследований также говорят о том, что у инфицированных пациентов нейропатологический процесс может приводить к поражению нейронов.

В поддержку нейротропных свойств ВИЧ свидетельствуют данные о возможности развития персистентной нецитопатогенной формы вирусной инфекции глиальных клеток, характеризующейся низкой продукцией вируса. Такое инфицирование нельзя определить с помощью методов гибридизации in situ, но можно продемонстрировать после контакта клеток с инфицированными лимфоцитами, цитокинами или культуральной средой от мононуклеарных клеток периферической крови, а также методами ПЦР.

ВИЧ-инфицирование олигодендроцитов, например, не вызывает гибели клеток, но может приводить к снижению продукции миелина этими клетками и, таким образом, к нарушению процесса нормальной передачи нервного импульса.

Как было показано в опытах на других тканях, после инфицирования цитопатические свойства самого ВИЧ в мозге могут быть связаны с действием вирусных белков или отдельных клеточных продуктов, влияющих на проницаемость и функции клеточной мембраны. Также это бывает связано с накоплением неинтегрированной ДНК ВИЧ-1 в ткани мозга.

Клетки мозга инфицированные ВИЧ
Набор снимков частиц ВИЧ-1 с многоядерными и одноядерными клетками в мозге 6-летнего мальчика, больного СПИДом и страдающего тяжелой прогрессивной энцефалопатией.
Можно видеть несколько типов частиц, в том числе незрелые и зрелые частицы.
Другие частицы имеют атипичную морфологию, что указывает на их возможную дефективность. Измерительная линейка, 100 нм.
Нуклеотиды ВИЧ из крови и церебральной жидкости
Сравнение нуклеотидных последовательностей вирусов, выделенных из крови (В) и цереброспинальной жидкости (С) одного и того же инфицированного человека.
Показаны результаты исследований вирусов носителей с бессимптомной формой (#2647, #2815), одного пациента со стойкой генерализованной лимфоаденопатией (#931) и одного пациента со СПИДом (#1032).
Внизу каждого филогенетического дерева показан процент различий между сравниваемыми последовательностями.
У пациентов с симптомами заболевания были обнаружены выраженные различия между изолятами из крови и мозга по результатам анализа геномных последовательностей.

- Вернуться в оглавление раздела "Инфекционные болезни"

Оглавление темы "Влияние ВИЧ на органы и ткани":
  1. Влияние ВИЧ на тимус
  2. Аномалии В-клеток при ВИЧ
  3. Аномалии макрофагов при ВИЧ
  4. Влияние ВИЧ на продукцию цитокинов
  5. Дисбаланс цитокинов при ВИЧ-инфекции и иммунная система
  6. Влияние цитокинов на репликацию ВИЧ
  7. Влияние ВИЧ на нервную систему
  8. Механизмы проникновения ВИЧ в головной мозг
  9. Влияние ВИЧ на гематоэнцефалический барьер
  10. Нейротропность ВИЧ (нейровирулетные свойства)

Если остались вопросы - смело задавайте: