ВИЧ может повреждать мозг и вызывать проблемы с памятью и когнитивными функциями. И一旦 ВИЧ проникает в мозг, он оттуда не уходит.
ВИЧ нацелен на тип иммунных клеток, называемых Т-хелперами. Эти иммунные клетки перемещаются по всему организму, включая мозг, постоянно сканируя его на предмет фрагментов чужеродных белков, называемых антигенами, которые обычно указывают на присутствие патогена. Когда Т-хелперы обнаруживают антигены, они активируют другие иммунные клетки для устранения инфекции.
Поскольку ВИЧ инфицирует и истощает Т-хелперы, он ослабляет иммунную защиту человека и увеличивает риск оппортунистических инфекций, что приводит к СПИДу.
К счастью, существуют спасительные противовирусные препараты, которые могут контролировать ВИЧ и сохранять Т-хелперы. Но эти противовирусные препараты неспособны эффективно проникать в головной и спинной мозг.
Моя лаборатория изучает, как работают Т-хелперы, с целью разработки вакцин против ВИЧ и методов лечения нейродегенеративных заболеваний. Когда Т-хелперы переносят ВИЧ в мозг, вирус прячется в клетках и вызывает стойкое воспаление. Это повреждение может ускорять старение мозга.
В настоящее время не существует методов лечения, позволяющих вывести ВИЧ из головного и спинного мозга. Исследователи искали способы уменьшить упорное воспаление, которое ВИЧ вызывает в центральной нервной системе. Но, работая с нашими коллегами из лаборатории Моррисона в Калифорнийском университете в Дэвисе и лаборатории Рэмана в Университете Питтсбурга, наше исследование показало, что терапия, предназначенная для уменьшения воспаления в головном и спинном мозге, может дать обратный эффект. Вместо этого она увеличила уровень вируса в мозге.
Интегрины необходимы для контроля над вирусом
Т-клетки исследуют головной и спинной мозг с помощью белков, называемых интегринами. Встроенные в поверхность клеток, интегрины позволяют иммунным клеткам проникать в различные области тела.
Исследователи изучают, может ли блокирование интегринов помочь в борьбе с воспалением в мозге, препятствуя проникновению иммунных клеток, несущих ВИЧ, в центральную нервную систему. Наша команда проверила эту теорию, вводя макакам-резусам, инфицированным SIV (версией ВИЧ, поражающей приматов, не являющихся человеком), препарат от рассеянного склероза, нацеленный на интегрины.
Однако, когда наша команда заблокировала интегрин под названием альфа-4, который позволяет Т-клеткам мигрировать в мозг, мы обнаружили, что количество вируса в мозге не уменьшилось. Фактически, вирусная нагрузка в некоторых областях мозга даже увеличилась.
Приведите снайпера для борьбы с вирусом
Мы присмотрелись повнимательнее, чтобы выяснить, почему уровень вируса неожиданно повысился. Мы обнаружили, что блокирование интегрина альфа-4, который позволяет Т-хелперам проникать в мозг, не снизило уровень этих иммунных клеток в мозге. На самом деле это уменьшило количество другого типа иммунных клеток: Т-киллеров.
В отличие от Т-хелперов, которые активируют другие иммунные клетки для устранения инфекции, Т-киллеры уничтожают инфицированные клетки. Уменьшая количество только Т-киллеров в мозге, Т-хелперы продолжают заносить вирусы в мозг, а Т-киллеров становится меньше, чтобы их остановить.
Чтобы подтвердить наши рассуждения, мы выделили иммунные клетки из мозга и проверили наличие вируса и активность генов, связанных с тем, насколько хорошо эти клетки взаимодействуют друг с другом. Мы также оценили эти же переменные в гиппокампе — области мозга, которая играет ключевую роль в регуляции памяти и когнитивных функций.
Оба этих подхода указывали на одни и те же выводы. Во-первых, после лечения уровень вируса в мозге был выше в Т-хелперах. И во-вторых, способность Т-киллеров взаимодействовать с ключевыми иммунными клетками в мозге была нарушена, что приводило к продолжающемуся воспалению.
Наконец, мы изучили мышей, сконструированных таким образом, чтобы их Т-клетки не содержали интегрин альфа-4. Мы обнаружили, что Т-хелперам, которые переносят ВИЧ, не нужен этот интегрин для проникновения в мозг, а вот активированным Т-киллерам он нужен.
Помощь киллерам
Уменьшение системного воспаления в дополнение к противовирусному лечению могло бы помочь снизить последствия ВИЧ-инфекции для мозга. Наши результаты показывают, что методы лечения ВИЧ, которые воздействуют на иммунные клетки с более высокой точностью, могут лучше бороться с нейродегенерацией, а не вызывать дальнейшие повреждения.
ВИЧ продолжает входить в тройку самых смертоносных инфекционных заболеваний в мире. В 2024 году более 40 миллионов человек во всем мире жили с ВИЧ, и более 22% не имели доступа к лечению. Сокращение глобального финансирования лечения ВИЧ администрацией Трампа в 2025 году приведет к более высоким показателям заражения ВИЧ и смертности.
Большая поддержка исследований того, как использовать и модифицировать иммунную систему для лучшей борьбы с ВИЧ и другими инфекционными заболеваниями, может улучшить жизнь миллионов пациентов.
Эта статья перепечатана из The Conversation, некоммерческой независимой новостной организации, предоставляющей вам факты и заслуживающий доверия анализ, чтобы помочь вам разобраться в нашем сложном мире. Она была написана Смитой С. Айер из Университета Питтсбурга.
Читать далее:
Кто все еще заражается ВИЧ в Америке? Лекарства — это только половина борьбы – сосредоточение на неравенстве может помочь обеспечить уход тем, кто больше всего в нем нуждается
Иммунные клетки могут адаптироваться к вторгающимся патогенам, решая, бороться сейчас или готовиться к следующей битве
Чемпионат мира создает идеальные условия для распространения инфекционных заболеваний – вот самые большие угрозы, за которыми следят эксперты в области здравоохранения
Смита Айер владеет акциями SyntherionBio. Она получает финансирование от NIH.