Inhoud
Decennialang werd aangenomen dat hiv op een vrij ongecompliceerde manier evolueerde naar aids: het verspreidde zich door het lichaam als een vrij circulerend virus, hechtte zich aan immuuncellen (voornamelijk CD4 + T-cellen) en kapte hun genetische machinerie om meerdere kopieën van zichzelf. Door dit te doen, kan HIV zich door het hele systeem verspreiden en in aantal uitbreiden totdat er voldoende T-cellen zijn gedood om het immuunsysteem van een persoon volledig in gevaar te brengen (de klinische definitie van aids).Opkomend onderzoek suggereert dat dit waarschijnlijk niet het geval is, of in ieder geval niet het ziektepad dat we lang hadden aangenomen. In feite begonnen wetenschappers al sinds eind jaren negentig op te merken dat hiv zich ook rechtstreeks van cel naar cel kan verspreiden zonder een vrij circulerend virus te creëren.
Deze secundaire transmissiewijze, blijkt uit onderzoek van het in San Francisco gevestigde Gladstone Institute of Virology and Immunology, is tussen 100 en 1.000 keer efficiënter in het uitputten van CD4-cellen dan een vrij circulerend virus en kan gedeeltelijk helpen verklaren waarom de huidige vaccinatiemodellen niet in staat zijn om HIV adequaat te voorkomen of te neutraliseren.
Door zichzelf van cel naar cel over te brengen, kan hiv een cellulaire kettingreactie veroorzaken waarbij de immuuncellen letterlijk massaal zelfmoord plegen. Onderzoek suggereert dat maar liefst 95 procent van de CD4-celdood op deze manier wordt veroorzaakt, in tegenstelling tot slechts 5% bij het gratis virus.
Uitleg van cel-naar-cel-overdracht
De overdracht van HIV van cel naar cel vindt plaats via zogenaamde "virologische synapsen", waarbij de geïnfecteerde cel zich hecht aan een "rustende" gastheercel en virale eiwitten gebruikt om het celmembraan te doorbreken. (Het proces werd in 2012 op video vastgelegd door wetenschappers van UC Davis en Mount Sinai School of Medicine.)
Eenmaal binnengevallen, reageert de gastheer op de fragmenten van afgezet viraal DNA, waardoor een proces wordt geactiveerd dat wordt genoemd pyroptosis waarin de cel de gevaarssignalen herkent en geleidelijk aan opzwelt en explodeert, waarbij ze zichzelf doodt. Wanneer dit gebeurt, geeft de burst-cel inflammatoire eiwitten af, cytokines genaamd, die andere immuuncellen signaleren naar de aanvalscellen die vervolgens actief het doelwit zijn van HIV-infectie.
De Gladstone-onderzoekers waren in staat om aan te tonen dat door het voorkomen van cel-tot-cel contact-door chemische remmers, synaptische blokkers of zelfs fysiek scheiden van de cellen-CD4 celdood effectief werd gestopt. Ze concludeerden dat cel-tot-cel contact "absoluut noodzakelijk" was om celdood (en ziekteprogressie) te laten plaatsvinden.
Implicaties van het onderzoek
Wat deze bevindingen bijzonder belangrijk maakt, is dat ze niet alleen de mechanismen voor de uitputting van CD4-cellen verklaren, maar ook inherente zwakheden in het huidige vaccinontwerp belichten.
Over het algemeen hebben HIV-vaccinatiemodellen zich gericht op het primeren van het immuunsysteem om oppervlakte-eiwitten op vrij circulerend virus te herkennen en aan te vallen. Wanneer HIV echter van cel op cel wordt overgedragen, is het in wezen ongevoelig voor aanvallen, afgeschermd van detectie van binnenuit de constructie van de geïnfecteerde cel.
Om dit te verhelpen, zullen nieuwere modellen het immuunsysteem moeten helpen om eiwitten die essentieel zijn voor de synaptische vorming beter te richten en / of om antivirale middelen te creëren die het synaptische proces kunnen remmen. Als dit kan worden bereikt, kan het vermogen van hiv om over te gaan naar aids ernstig worden beperkt of zelfs worden gestopt.
Hoewel de mechanismen voor cel-naar-celoverdracht nog niet volledig worden begrepen, vertegenwoordigen de bevindingen een diepgaande verandering in ons begrip van hoe hiv zich ontwikkelt tot aids en geven ze ons een glimp van de mogelijke strategieën voor hiv-uitroeiing.