Жизненный цикл ВИЧ
Вирус Иммунодефицита Человека (ВИЧ), подобно всем вирусам является внутриклеточным паразитом. Сама по себе вирусная частица не способна размножаться и причинять вред до тех пор, пока она не попадет внутрь клетки-хозяина. Понимание механизма проникновения ВИЧ в клетку и его жизненного цикла дало возможность ученым разработать противовирусные препараты, сдерживающие его развитие, а также работать над созданием профилактических вакцин и препаратов полностью уничтожающих вирус. Для людей, живущих с ВИЧ/СПИДом, знание того, как работает ВИЧ и действуют лекарства, дает возможность не только поверить в эффективность противовирусного лечения, но и дает надежду на будущее. Попадая в организм, тем или иным способом, ВИЧ отдает предпочтение иммунным клеткам, на поверхности которых имеются молекулы (рецепторы) CD4+, благодаря которым вируc проникает в клетку. Основными носителями CD4+ молекул являются Т-лимфоциты-хелперы, которые также называют Т4+ или СD4+-лимфоциты и макрофаги. Эти клетки являются важными элементами иммунной системы и их разрушение под действием ВИЧ приводит к иммунодефициту. Жизненый цикл ВИЧ состот из нескольких этапов и на каждом из них можно создать и применить лекарства, которые остановят его развитие.
Содержание |
Слияние.
Первый этап жизненного цикла ВИЧ – это взаимодействие его с мембраной (оболочкой) клетки-хозяина. Имеющиеся на поверхности вируса белки gp120 соединяются с рецепторами CD4+ и плотно прикрепляются к оболочке клетки. Этот процесс соединения оболочки вируса с мембраной клетки называется “слиянием” и рецепторы CD4+ играют в нем функцию “связного устройства”. Недавно созданные лекарственные препараты, которые называются ингибиторами слияния, могут предотвратить этот процесс.
Транскрипция.
После того, как ВИЧ успешно прикрепился и слился с клеткой, он “открывает” ее, как отмычкой и проникает во внутрь. Генетическая информация ВИЧ заключена в РНК (рибонуклеиновая кислота), а носителем генетической информации клетки, в которую проник вирус, как впрочем и всех клеток человеческого организма, является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Вирусу необходимо перевести свою генетическую информацию, т.е. РНК в ДНК для того, чтобы клетка могла его понять. Для этого ВИЧ использует фермент – обратную транскриптазу, с помощью которой РНК вируса превращается в ДНК-транскрипт (ДНК-копию). Теперь клетка-хозяин понимает ДНК вируса и принимает, как “свою”. Этот процесс называется транскрипцией. Существует ряд противовирусных препаратов – ингибиторы обратной транскриптазы, блокирующие этот процесс.
Интеграция.
Следующий этап жизненного цикла ВИЧ называется интеграцией (объединением). На этом этапе вновь созданная вирусная ДНК, которая называется провирусом, проникает в ядро клетки и встраивается в ее ДНК, т.е. “перепрограммирует” ее. Теперь клетка-хозяин будет “пожизненно” нести инфекционное начало, более того передавать генетический материал ВИЧ потомству. Процесс интеграции происходит благодаря ферменту – интеграза. В настоящее время уже разработаны и находятся на стадии испытания средства препятствующие процессу интеграции. 5Интегрировавший в ДНК клетки, вирус может долгие годы оставаться в неактивном состоянии и ничем себя не обнаруживать. Эта способность ВИЧ объясняет длительный латентный (скрытый) период ВИЧ-инфекции и является главным препятствием для создания препаратов уничтожающих вирус.
Репликация.
Однако возможен и другой вариант, при котором ВИЧ сразу же начинает интенсивное производство себе подобных вирусов. Этот самый ответственный этап в жизненном цикле ВИЧ называется репликацией. Подчиняясь генетической программе вируса клетка-хозяин начинает производить различные компоненты ВИЧ. Составные части вируса объединяются в не зрелый вирус и прикрепляются к внутренней поверхности мембраны клетки. Под действием фермента – протеазы окончательно формируется зрелый вирус. Формированию зрелого вируса могут помешать препараты - ингибиторы протеазы.
Отпочковывание.
На последнем этапе жизненного цикла вирус отпочковывается от клетки, окруженный “клочком” мембраны клетки-хозяина, который содержит последний структурный элемент ВИЧ – белок оболочки. Один из компонентов этого белка gp120 – тот самый белок, определяющий способность ВИЧ заражать новые клетки. Новые вирусы проникают в новые клетки и весь процесс начинается заново.
