Советуем для ознакомления:

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Механизмы проникновения ВИЧ в головной мозг

Механизм(ы) проникновения ВИЧ в ЦНС неизвестны, но очевидно это происходит с помощью вирусов или инфицированных клеток. Многоядерные гигантские клетки (предположительно микроглиального происхождения) являются важным компонентом инфицирования ЦНС, особенно у детей.

Эти клетки представляют собой единственную специфичную для ВИЧ патологическую особенность, которая наблюдается при инфицировании мозга. Кроме того, исследования вызванных ВИЧ нарушений ЦНС показали, что единственным типом клеток, в котором обнаруживаются признаки ВИЧ-инфекции, являются макрофаги, в особенности макрофаги, мигрировавшие из периваскулярных областей.

Существуют противоречивые мнения относительно того, являются ли эти макрофагоподобные клетки микроглией мозга. Многие исследователи считают, что инфицированные клетки мозга представляют собой резидентные макрофаги периферической крови, но, по-видимому, возможно инфицирование клеток обоих типов.

Совсем недавно было обнаружено, что CD163, маркер моноцитов/макрофагов, отсутствующий на клетках микроглии, представлен на периваскулярных макрофагах, которые могут являться основной мишенью ВИЧ-инфекции. CD16+-моноциты крови с высоким содержанием CD163 мигрируют в сосуды мозга и могут переносить ВИЧ в ЦНС. Количество этих клеток в крови увеличивается при вирусемии и может указывать на инфицирование ЦНС.

На основании этих данных о ВИЧ-инфицировании макрофагов, полученных в ранних исследованиях ЦНС, многие исследователи заключили, что макрофаги периферической крови переносят вирус в мозг и таким образом вызывают развитие неврологических расстройств. Тем не менее исследования на животных показали, что активированные Т-клетки, а также некоторые макрофаги постоянно циркулируют в ЦНС.

Роль таких лимфоцитов заслуживает внимания. Активация клеток, по-видимому, является предрасполагающим фактором для их миграции в мозг, поскольку цитокины, вырабатываемые активированными клетками (например, TNF, IL-6 и IL-10), усиливают экспрессию клеточных молекул адгезии на эндотелиальных клетках мозга. Эти адгезивные белки помогают клеткам прикрепляться и мигрировать, но их присутствие не является обязательным условием перемещения клеток через эндотелий.

У пациентов с высокими концентрациями вируса в крови, получающих HAART, наблюдают уменьшение количества циркулирующих моноцитов, вырабатывающих провоспалительные цитокины, но при этом продолжается экспрессия маркеров активации, в том числе хемокина МСР-1. Кроме того, при ВИЧ-инфекции может наблюдаться увеличение плотности молекул адгезии на моноцитах.

Гигантская многоядерная клетка при ВИЧ в мозге
Многоядерная гигантская клетка (стрелка) и клетки воспаления,
окружающие кровеносный сосуд в мозге 6-летнего мальчика со СПИДом и тяжелой прогрессирующей энцефалопатией.
Гематоксилин и эозин; увеличение, х555.

Активированные инфицированные клетки проникают в ЦНС путем прикрепления к эндотелиальным клеткам и последующего диапедеза. Таким образом, оба типа клеток периферической крови (макрофаги и CD4+-T-клетки) могут являться первичным источником ВИЧ-инфекции, несмотря на то, что исследования in vitro показали, что в мозг через эндотелий мигрируют преимущественно инфицированные CD4+-лимфоциты.

Некоторые исследователи считают, что вирусный белок Tat, высвобождающийся из инфицированных клеток, активирует эндотелиальные клетки и нарушает проницаемость гематоэнцефалического барьера. Другие исследования показывают, что увеличение проницаемости эндотелия может быть следствием выделения TNF инфицированными макрофагами, а также усиления экспрессии молекул адгезии. Этот процесс может приводить к деструкции эндотелиальных клеток и нарушать целостность гематоэнцефалического барьера. Все эти изменения могут способствовать проникновению инфицированных клеток в ЦНС.

Механизмы закрепления ВИЧ-инфекции в мозге также остаются неизвестными. При острой ВИЧ-инфекции (и при отсутствии симптомов заболевания) в ЦСЖ можно обнаружить свободный вирус и умеренный плеоцитоз без каких-либо признаков неврологических расстройств. В одном исследовании удалось выделить ВИЧ-1 из мозга мужчины через 15 дней после случайного переливания крови, содержащей инфицированные мононуклеарные клетки периферической крови.

Таким образом, предположительно свободный вирус может легко проникать в ЦСЖ и мозг из крови через эндотелий сосудов. В этом случае инфицирование клеток мозга может происходить при наличии «нейротропного штамма».

Проникновение ВИЧ в центральную нервную систему:

а) Источники:
• Инфицированные CD4+-лимфоциты
• Инфицированные макрофаги
• Инфицированные эндотелиальные клетки
• Вирус, проникший через фенестры эндотелия мозга
• Трансцитоз свободного вируса через эндотелиальные клетки

б) Механизмы:
• Адгезивные молекулы на инфицированных клетках (и эндотелиальных клетках) способствуют прикреплению клеток и миграции через эндотелий в ЦНС.
• Цитокины (например, TNF, IL-6 и IL-10) усиливают экспрессию молекул адгезии на эндотелиальных клетках мозга.
• Tat усиливает экспрессию молекул адгезии на эндотелиальных клетках и увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера.
• Tat и gp41 могут увеличивать проницаемость гематоэнцефалического барьера.
• Цитокины (например, TNF), вырабатываемые инфицированными макрофагами или эндотелиальными клетками, могут увеличивать проницаемость эндотелия; вирус и инфицированные вирусом клетки могут проникать в мозг.

Гематоэнцефалический барьер при ВИЧ-инфекции
Исследование с помощью световой микроскопии миграции ВИЧ-1-инфицированных и неинфицрованных моноцитов через гематоэнцефалический барьер на модели эндотелия микрососудов костного мозга.
(А) Неинфицированные контрольные моноциты.
(В) ВИЧ-инфицированные клетки, добавленные к гематоэнцефалическому барьеру; они атакуют, но не повреждают эпителиальные клетки микрососудов костного мозга, и астроциты остаются интактными. Активированные с помощью липополисахарида
(С) и ВИЧ-инфицированные
(D) моноциты вызывают изменения морфологии эндотелиальных клеток, и моноциты проникают сквозь барьер. Можно видеть частичное отделение астроцитов от мембраны в местах активной миграции моноцитов; увеличение, х 126,000.

- Читать "Влияние ВИЧ на гематоэнцефалический барьер"

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)

Популярное среди пользователей:

Если остались вопросы - смело задавайте: