HIV verwendet die Trojaner-Methode, um Zellen zu infizieren
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Wie alle Viren ist HIV nicht in der Lage, seine Gene ohne die Hilfe einer lebenden Zelle zu reproduzieren oder zu exprimieren. Erstens muss das Virus eine Zelle erfolgreich infizieren können. Zu diesem Zweck infiziert HIV Immunzellen mit einem Schleier menschlicher Proteine auf trojanische Weise. Um von Zelle zu Zelle zu gelangen, wird HIV in eine "Hülle" oder ein Kapsid aus viralen Proteinen und Proteinen aus menschlichen Zellmembranen verpackt. Wie das Ebola-Virus ist HIV auf Proteine aus menschlichen Zellmembranen angewiesen, um in eine Zelle eindringen zu können. Tatsächlich haben Johns Hopkins-Wissenschaftler 25 menschliche Proteine identifiziert, die in das HIV-1-Virus eingebaut wurden und dessen Fähigkeit unterstützen, andere Körperzellen zu infizieren. In einer Zelle verwendet HIV die Ribosomen und andere Bestandteile der Zelle, um virale Proteine herzustellen und sich zu replizieren. Wenn neue Viruspartikel gebildet werden, treten sie aus der infizierten Zelle, die in eine Membran gehüllt ist, und aus Proteinen aus der infizierten Zelle aus. Dies hilft den Viruspartikeln, die Erkennung des Immunsystems zu vermeiden.
Was ist HIV??
HIV ist das Virus, das die als erworbenes Immunschwächesyndrom oder AIDS bekannte Krankheit verursacht. HIV zerstört Zellen des Immunsystems, wodurch eine mit dem Virus infizierte Person weniger in der Lage ist, eine Infektion abzuwehren. Nach Angaben der Centers for Disease Control (CDC) kann dieses Virus übertragen werden, wenn infiziertes Blut, Sperma oder Vaginalsekret mit der Haut oder den Schleimhäuten einer nicht infizierten Person in Kontakt kommen. Es gibt zwei Arten von HIV: HIV-1 und HIV-2. HIV-1-Infektionen traten hauptsächlich in den USA und in Europa auf, während HIV-2-Infektionen in Westafrika eine größere Rolle spielen.
Wie HIV Immunzellen zerstört
Während HIV verschiedene Zellen im ganzen Körper infizieren kann, befällt es insbesondere weiße Blutkörperchen, sogenannte T-Zell-Lymphozyten und Makrophagen. HIV zerstört T-Zellen, indem es ein Signal auslöst, das zum Tod von T-Zellen führt. Wenn sich HIV in einer Zelle repliziert, werden virale Gene in die Gene der Wirtszelle eingefügt. Sobald HIV seine Gene in die T-Zell-DNA integriert, löst ein Enzym (DNA-PK) ungewöhnlich eine Sequenz aus, die zum Tod der T-Zelle führt. Das Virus zerstört dabei die Zellen, die eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Infektionserregern im Körper spielen. Im Gegensatz zur T-Zell-Infektion führt eine HIV-Infektion von Makrophagen mit geringerer Wahrscheinlichkeit zum Tod von Makrophagenzellen. Infolgedessen produzieren infizierte Makrophagen über einen längeren Zeitraum HIV-Partikel. Da Makrophagen in jedem Organsystem vorkommen, können sie das Virus an verschiedene Stellen im Körper transportieren. HIV-infizierte Makrophagen können auch T-Zellen zerstören, indem sie Toxine freisetzen, die nahe gelegene T-Zellen zur Apoptose oder zum programmierten Zelltod veranlassen.
Entwicklung von HIV-resistenten Zellen
Wissenschaftler versuchen, neue Methoden zur Bekämpfung von HIV und AIDS zu entwickeln. Forscher der Stanford University School of Medicine haben gentechnisch veränderte T-Zellen gegen HIV-Infektionen resistent gemacht. Sie erreichten dies, indem sie HIV-resistente Gene in das T-Zell-Genom einfügten. Diese Gene blockierten erfolgreich den Eintritt des Virus in die veränderten T-Zellen. Der Forscher Matthew Porteus erklärte: "Wir haben einen der Rezeptoren, die HIV für den Zutritt verwendet, inaktiviert und neue Gene zum Schutz gegen HIV hinzugefügt. Wir verfügen also über mehrere Schutzschichten - das, was wir Stapeln nennen. Mit dieser Strategie können wir Zellen herstellen die gegen beide Haupttypen von HIV resistent sind. " Wenn gezeigt wird, dass dieser Ansatz zur Behandlung von HIV-Infektionen als neuartige Gentherapie eingesetzt werden kann, könnte diese Methode möglicherweise die derzeitige medikamentöse Therapie ersetzen. Diese Art der Gentherapie würde eine HIV-Infektion nicht heilen, sondern eine Quelle für resistente T-Zellen darstellen, die das Immunsystem stabilisieren und die Entwicklung von AIDS verhindern könnten.
Quellen:
- NIH / Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten. "Wissenschaftler entdecken, wie HIV Immunzellen abtötet; Erkenntnisse haben Auswirkungen auf die HIV-Behandlung." ScienceDaily. ScienceDaily, 5. Juni 2013. (www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130605144435.htm).
- Herbein G. und Kumar A. Der Makrophagen: ein therapeutisches Ziel bei der HIV-1-Infektion. Molekulare und zelluläre Therapien. Veröffentlicht am 2. April 2014. (http://www.molcelltherapies.com/content/2/1/10).
- Stanford University Medical Center. "Immunzellen, die im Labor entwickelt wurden, um einer HIV-Infektion zu widerstehen, zeigen Studienergebnisse." ScienceDaily. ScienceDaily, 22. Januar 2013. (http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130122101903.htm).
