Советуем для ознакомления:

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Влияние ВИЧ на гематоэнцефалический барьер

Обнаружение ВИЧ в эндотелиальных клетках капилляров мозга и способность вируса инфицировать эти клетки in vitro указывают на то, что эндотелий может выступать в качестве первичного места проникновения ВИЧ. Впоследствии, как наблюдалось в культуре клеток глиомы (астроцитов), ВИЧ может инфицировать астроциты, связанные с ге-матоэнцефалическим барьером.

Таким образом, циркулирующий в крови ВИЧ способен сначала инфицировать клетки эндотелия сосудов в мозге, а затем отпочковываться от их базолатеральной поверхности и инфицировать астроциты. Другой механизм может заключаться в инфицировании астроцитов путем диапедеза инфицированных клеток или переноса ВИЧ через эндотелиальные клетки с помощью трансцитоза, без инфицирования самих эндотелиальных клеток.

Недавно было показано, что в этом процессе участвует оболочка вируса. Последующие мутационные изменения вируса могут определять его способность распространяться из астроцитов и вызывать поражение ЦНС (т.е. выступать в качестве нейровирулентного штамма).

Ранние наблюдения, сделанные на SIV, говорят в поддержку необходимости проникновения вируса через гематоэнцефалический барьер при инфицировании мозга. Штаммы SIV, обладающие сродством к лимфоцитам, не могут реплицироваться в мозге, и некоторые изоляты вирусов, обладающие сродством к макрофагам, не могут вызывать заболеваний ЦНС у приматов, если они не введены непосредственно в мозг.

Также стоит отметить, что репликация штаммов SIV, обладающих сродством к макрофагам, в крови и других тканях исследованных животных не вызывала развития заболевания (например, через циркулирующие цитокины) и инфицированные Т-клетки и макрофаги не обнаруживались в ЦНС. Таким образом, у животных проникновение свободного вируса, по-видимому, является первичным этапом нейропатогенеза. Впоследствии может произойти появление нейротропных штаммов.

Изучение межвирусных рекомбинантов SIV подтверждает, что само по себе сродство к макрофагам не является достаточным условием для развития неврологических заболеваний. Участки трансмембранного белка оболочки и/или nef отвечают за свойство нейровирулентности. По-видимому, необходима эволюция вируса, поскольку некоторые исследования указывают на то, что ряд штаммов SIV обладают нейроинвазивностью, но не проявляют патогенных свойств. Кроме того, нейропатогенные вирусы не обязательно способны проникать через гематоэнцефалический барьер.

Таким образом, неспособность вируса инфицировать эндотелиальные клетки мозга (или проникать через фенестры между ними) и способность инфицировать определенные клетки мозга (например, микроглию и астроциты) могут представлять собой важные факторы, определяющие нейротропные свойства вируса.

Некоторые исследования указывают на то, что пассаж штаммов SIV, обладающих сродством к макрофагам, in vivo может приводить к отбору вируса, который легко проникает через кровь в мозг обезьян, вызывая развитие заболеваний ЦНС. Определенная группа нейровирулентных SIV со сродством к макрофагам (R5), по-видимому, вызывает развитие заболеваний мозга после проникновения через гематоэнцефалический барьер.

Было показано, что некоторые SIV с подтвержденными нейротропными свойствами способны инфицировать эндотелиальные клетки. В этом случае нейропатогенез вируса лейкемии мышей определяется его способностью инфицировать эндотелиальные клетки капилляров мозга.

Поскольку астроциты участвуют в поддержании целостности гематоэнцефалического барьера, такое предполагаемое инфицирование мозгового эндотелия и впоследствии астроцитов (см. ниже) способно вызывать нарушение гематоэнцефалического барьера. Инфицирование эндотелиальных клеток также может приводить к выделению TNF, вызывающему увеличение проницаемости эндотелия и усиление экспрессии молекул адгезии, что способствует проникновению инфицированных вирусом клеток.

Кроме того, другие провоспалительные цитокины, в частности IL-6 и IL-10, вырабатываемые активированными клетками иммунной системы, могут влиять на миграцию инфицированных и неинфицированных моноцитов через эндотелий. Вирусные белки Tat и gp41 также способны увеличивать проницаемость гематоэнцефалического барьера и нарушать его целостность. Токсические вещества, а также инфицированные клетки могут проникать в мозг и вызывать развитие деменции и других неврологических расстройств.

Аргументы против этой теории заключаются в том, что другие вирусы, например ЦМВ, способны инфицировать эндотелиальные клетки и астроциты, но, очевидно, не вызывают развития таких неврологических расстройств, как, например, вакуолярная миелопатия, которая встречается при ВИЧ-инфекции. Однако ЦМВ может вызывать развитие вирулентного энцефалита у больных СПИДом.

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.
Созревание ВИЧ на эпителиальных клетках
Созревание ВИЧ-1 на базолатеральных поверхностях поляризованных эпителиальных клеток. Монослой клеток обезьяны выращивали до конфлуентного состояния на фильтрах Millicel-HA и подготавливали для электронной микроскопии.
Можно наблюдать все стадии сборки вирусных частиц, от первых признаков отпочкования (наверху) до окончательного высвобождения дочерних вирионов (внизу).

- Читать "Нейротропность ВИЧ (нейровирулетные свойства)"

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: