Meccanismo scoperto di recente consente al sistema immunitario di rilevare e rispondere all’HIV

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Immagine, questo grafico mostra come l’HIV può rimanere intrappolato in un endosoma, o tasca, su una cellula T CD4 + (cellula centrale). I ricercatori in precedenza pensavano che questo fosse un vicolo cieco per l’HIV, perché il virus non era in grado di replicarsi effettivamente. Ma la nuova ricerca CEMIR mostra che una volta che l’HIV è nell’endosoma e viene distrutto, i suoi frammenti attivano una sostanza chiamata TLR8, che a sua volta scatena l’infiammazione. L’infiammazione può quindi attivare l’HIV nelle cellule dormienti o aumentare la produzione di HIV nelle cellule infette. Anche se può sembrare una cosa negativa, offre ai ricercatori un modo per eliminare l’HIV nelle cellule dormienti, che è un passo importante nello sviluppo di una cura. Credito: CEMIR, il Centro di ricerca sull’infiammazione molecolare, Università norvegese di scienza e tecnologia.

Da quando nel 1996 sono stati introdotti trattamenti antiretrovirali contro l’infezione da HIV, gli scienziati hanno cercato con impazienza una cura per la malattia.

Sebbene i farmaci possano consentire alle persone con HIV di vivere una vita normale e sana, queste persone devono sottoporsi a trattamenti antiretrovirali per tutto il tempo della loro vita. Piccoli frammenti di virus possono rimanere dormienti nel corpo per anni e se i pazienti smettono di assumere i farmaci, il virus dormiente potrà infettare nuovamente il paziente.

Ora, mentre le prime persone che iniziano ad assumere trattamenti antiretrovirali stanno entrando nella mezza età o nella vecchiaia, i medici stanno vedendo gli effetti collaterali dell’infiammazione causata da livelli anche molto bassi di HIV circolante. Questa è un’altra ragione per sviluppare una cura per la malattia.

  I ricercatori del Centro di ricerca sull’infiammazione molecolare dell’Università norvegese di scienza e tecnologia (NTNU) hanno scoperto un modo precedentemente sconosciuto in cui il sistema immunitario è in grado di rilevare e rispondere all’infezione da HIV, il che potrebbe migliorare le possibilità di sviluppare una cura.

I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Communications.

Quando l’HIV entra nel corpo, infetta le cellule immunitarie che il sistema immunitario utilizza per combatterlo, queste cellule sono le cellule T helper cd4 o cellule T cd4.

Una volta che le cellule T sono infette, non possono proteggere il corpo da altre malattie o infezioni. Pertanto, la malattia causata dall’infezione da HIV si chiama sindrome da immunodeficienza acquisita o AIDS.

Vedi anche, Trattamento a base di anticorpi può impedire la trasmissione dell’HIV da madre a bambino

In una condizione di AIDS conclamata, i pazienti non hanno quasi cellule T e muoiono per qualsiasi numero di infezioni o malattie che non colpiscono le persone con un sistema immunitario sano. “Oggi abbiamo trattamenti che possono impedire all’HIV di replicarsi“, ha dichiarato Hany Zakaria Meås, postdoc del CEMIR e co-primo autore dell’articolo. “Puoi vivere una vita perfettamente sana, ma devi assumere il farmaco per tutta la vita, perché il giorno in cui smetterai il trattamento, il virus tornerà”, ha aggiunto il ricercatore.

Il virus si ripresenta se la terapia antiretrovirale viene interrotta perché l’HIV nasconde il suo materiale genetico all’interno delle cellule T dormienti. Ciò significa che esiste sempre la possibilità che appaiano più virus e causino il caos. Questi serbatoi di virus hanno spronato la ricerca mondiale di modi per scioccare o cacciare il virus fuori dalle cellule in cui è inattivo.

Ha detto Meås: “Dobbiamo attivare il virus in modo che possa iniziare a replicare e questo renderà la cellula visibile al sistema immunitario. Questa è l’idea attuale di una cura. Dobbiamo solo attivare le cellule che si nascondono in modo da poterle uccidere, mentre diamo medicine che proteggono le cellule dalle infezioni, perché saranno prodotti più virus”.

“Uno di questi studi clinici nel Regno Unito, chiamato studio RIVER, ha provato questo approccio, ma ha riferito l’anno scorso che lo studio non ha avuto successo”, ha detto Meås. L’HIV è disponibile in diverse varietà e non tutte le varietà sono ugualmente in grado di infettare tutte le cellule T helper. Per infettare una cellula, il virus deve avere un ligando specifico che funzioni come una chiave e corrisponda a un recettore specifico, come un lucchetto, sulla cellula bersaglio.

Quando una cellula T helper non ha il recettore corrispondente al ligando sul virus HIV, non può attivamente infettare quella cellula. Invece, il virus può rimanere intrappolato in una vescicola nella cellula chiamata endosoma.

I ricercatori del CEMIR hanno studiato cosa è successo con le cellule T helper non infette che avevano intrappolato l’HIV negli endosomi. “La cellula non infetta risponde all’HIV nell’endosoma distruggendo il contenuto dell’endosoma”, ha spiegato Meås.

In passato, i ricercatori hanno creduto che questo particolare percorso – l’HIV intrappolato in un endosoma di una cellula helper T e la cellula helper T che distrugge il contenuto dell’endosoma – fosse una specie di vicolo cieco per l’infezione da HIV. Dopotutto, la cellula helper T non era stata effettivamente infettata e l’endosoma ha distrutto il virus.

Ma ora, i ricercatori hanno trovato una risposta immunitaria precedentemente non descritta che deriva dalla distruzione dell’HIV nell’endosoma. Questa risposta potrebbe essere la chiave dell’approccio shock-and-kill.

I ricercatori hanno scoperto che quando l’endosoma distrugge l’HIV, parte del materiale genetico viene esposto alla cellula T, che a sua volta attiva una molecola chiamata TLR8. Ciò si traduce nella produzione di sostanze chiamate citochine, che causano infiammazione nel corpo.

Uno dei motivi per cui ciò è sorprendente è che le cellule T fanno parte del sistema immunitario “adattivo”, che apprende e risponde nel tempo a specifiche sostanze infettive. Esiste anche il sistema immunitario “innato” meno noto che fornisce una protezione immunitaria generale riconoscendo e rispondendo a frammenti di virus o batteri comuni a molti virus o batteri diversi.

TLR8 è una parte del sistema immunitario innato del corpo. Le cellule T fanno parte del sistema immunitario adattivo. In generale, si è pensato che questi due sistemi fossero rami separati e indipendenti. “In questo studio dimostriamo che esiste un recettore associato al sistema innato che funziona effettivamente nel sistema immunitario adattativo”, ha detto Meås.

“L’infiammazione causata dalle citochine risveglia le cellule T che erano state precedentemente dormienti e che contengono materiale genetico per l’HIV”, ha affermato Markus Haug, scienziato del CEMIR e co-primo autore dello studio.

“La cellula T rileva il virus e produce citochine e queste citochine agiscono su cellule adeguatamente infettate dall’HIV e fanno sì che producano più virus. Le cellule T helper dormienti producono virus e le cellule T che stavano attivamente producendo virus ne produrranno di più “dice Haug.

In altre parole, il segnale TLR8 e l’infiammazione indotta dalle citochine colpiscono l’HIV dalle cellule dormienti in modo che possa essere distrutto.

La distruzione dell’HIV da parte degli endosomi e l’infiammazione associata possono anche essere uno dei motivi per cui i pazienti che sono stati in trattamento antiretrovirale da decenni stanno ora iniziando a sviluppare malattie infiammatorie più comunemente associate a persone più vecchie di decenni. Questi includono demenza, malattie cardiovascolari, sindrome metabolica e tumori non correlati all’HIV.

Meås ha affermato che il meccanismo con cui gli endosomi distruggono l’HIV potrebbe rilasciare materiale genetico sufficiente a innescare i recettori immunitari innati delle cellule T per causare infiammazione.

  ” I risultati di questo studio offrono speranza”, ha affermato Jan Kristian Damås, capo medico presso il Dipartimento di malattie infettive dell’Ospedale di St. Olav, l’Ospedale universitario di Trondheim e Professore NTNU associato al CEMIR. Damås lavora con pazienti affetti da HIV e ha reclutato i nove pazienti le cui cellule sono state utilizzate come parte della ricerca. Damås, è anche autore del documento.

“Oggi disponiamo di farmaci molto efficaci per sopprimere l’HIV. Tuttavia, non siamo in grado di sradicare il virus e solo poche settimane dopo che i pazienti interrompono l’assunzione dei farmaci, il virus riapparirà dai giacimenti di virus”, aggiunge Damås . Ricercatori e scienziati ritengono che possiamo trovare una cura per l’HIV se siamo in grado di sradicare questi serbatoi “, ha detto Damås.

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