Французские ученые засняли на видео процесс передачи ВИЧ

Почему вы решили заснять процесс инфицирования клеток вирусом иммунодефицита человека?

До недавнего времени он был мало изучен, и мы не знали, что именно приводит к инфицированию генитальных жидкостей ВИЧ во время полового акта. Мы также не знали, как происходит инфицирование иммунных клеток и каковы последствия этого. В подавляющем большинстве новых зарегистрированных случаев, ВИЧ передается через слизистую оболочку гениталий и прямой кишки, однако, строение эпителия (верхнего слоя слизистой оболочки – прим.ред) этих органов различается, что, в свою очередь влияет на то, как именно ВИЧ проникает в организм.

С какими сложностями пришлось столкнуться вашей исследовательской группе?

Труднее всего было построить подходящую для видеосъемки экспериментальную модель, имитирующую процесс поражения слизистой оболочки гениталий биологическими жидкостями. В лабораторных условиях мы создали образец, за основу которого взяли клетки слизистой оболочки мужской уретры (мочеиспускательного канала – прим.ред.). Поверхность этих клеток сделали красной, а пораженному ВИЧ Т-лимфоциту придали флюоресцентно-зеленый цвет.

Нам пришлось добавить флюоресцентных цветов, потому что необходимо было отследить процесс проникновения вируса в слизистую оболочку. А это позволяло увидеть контакт между клетками через линзу микроскопа.

Как вы поняли, что совершили прорыв?

Успех эксперимента стал очевиден, когда нам удалось поймать в записи момент выброса цепочки вирусов. Это было похоже на безостановочно стреляющее ружье. Этот процесс продолжался несколько часов, а после, инфицированная клетка, будто потеряв всякий интерес, отделилась и продолжила движение.

Пожалуйста, объясните, что происходит в видео.

Клетки, пораженные ВИЧ, отмечены зеленым. Они выпускают флюоресцентные вирусы, которые на видео выглядят как зеленые точки.

Мы видим, как пораженная клетка приближается к эпителию, верхнему слою здоровых клеток слизистой оболочки.

Можно наблюдать, как макрофаги (клетки иммунной системы, которые обычно уничтожают инородные субстанции, омертвевшие ткани или канцерогенные клетки), на видео поглощают красные частицы, слегка движущиеся возле синего ядра макрофага.

Пораженная ВИЧ клетка приближается к поверхности слизистой и мягко прикасается к ней. В результате контакта инфицированная клетка выпускает подготовленные вирусные частицы (на видео это место отмечено ярким желто-зеленым пятном) и начинает «выстреливать» вирусами, которые здесь выглядят как зеленые точки.

Окрашенные зеленым вирусы проникают через внешний слой ткани. Этот процесс называется трансцитозом и представляет собой тип межклеточной транспортировки. Вирус проникает в клетку и выходит с другой стороны эпителиального барьера, оставаясь при этом способными поразить другие клетки. В результате, ВИЧ проникает внутрь и поражает белые кровяные клетки, ответственные за обнаружение, поглощение и разрушение инородных субстанций. Оказавшись внутри ядра, вирус внедряется в генетический материал и ДНК, а клетки крови, функция которых защита организма, начинают производить вирусы.

Запечатленный на видео процесс производства вирусов длится очень недолго. Через три недели инфицированные Т-лимфоциты теряют активность, образуя резервуары.

С чем связана главная трудность лечения ВИЧ?

С тем, что формируются резервуары, где ВИЧ недоступен для антиретровирусных препаратов. Иммунной системе трудно искать и уничтожать такие клетки, а исследователям трудно их изучать. Антиретровирусная терапия предотвращает размножение вируса в организме, и иммунная система атакует клетки, активно производящие вирусную ДНК. Но если пациент прекращает принимать АРВ-терапию, такие резервуары становятся проблемой. Неактивные клетки могут проснуться, что позволит вирусу снова размножаться в организме.