Один из белков ВИЧ способен замедлить движение инфицированных Т-клеток и повысить выживаемость вируса

Группой ученых из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) было проведено исследование, выявившее специфическую функцию белка Nef, входящего в структуру ВИЧ, которая, по их словам, позволяет замедлить распространение вируса на самых ранних стадиях инфекции, но помогает ему выжить в дальнейшем, избегая иммунного ответа. Результаты работы были опубликованы в Cell Host & Microbe.

«ВИЧ использует несколько белков с рядом функций, которые, по существующим представлениям, определяют паттерны движения инфицированных клеток», - говорит руководитель группы д-р Торстен Мемпель из Центра иммунологии и воспалительных заболеваний MGH.

«Наше исследование выявило особую функцию белка Nef, ответственного за нарушение способности инфицированных Т-клеток к перемещению […] [Данная функция направлена на] замедление скорости, с которой вирус первоначально распространяется после инфицирования. Однако эта же функция позволяет вирусу сохраняться на более поздних стадиях, когда активируется адаптивный иммунный ответ - особенно ответ цитотоксических «киллерных» Т-клеток […] Эти результаты показывают, что данная функция Nef эволюционировала, чтобы помочь ВИЧ избежать иммунного ответа за счет более медленного изначального распространения […]».

Недавние исследования, проведенные группой д-ра Мемпеля, продемонстрировали, что, в отличие от общепринятого представления о распространении ВИЧ по всему организму в виде свободных вирусных частиц, - он разносится по телу инфицированными Т-клетками, которые проходят через ткани и систему кровообращения и вступают в прямой контакт с неинфицированными клетками. Поскольку ранее было показано, что Nef подавляет функцию нескольких белков, вовлеченных в передачу сигнала, и нарушает процессы, которые, как считается, управляют клеточной миграцией, команда MGH подробно рассмотрела, как именно Nef и другие белки ВИЧ оказывают свое влияние на перемещение инфицированных Т-клеток.

Их эксперименты на мышах с ключевыми элементами иммунной системы человека - животной модели, способной инфицироваться ВИЧ - подтверждают предыдущие выводы о том, что Nef снижает скорость миграции инфицированных клеток, нарушая сборку и разборку белка, называемого актином.

Актиновые филаменты поддерживают форму клеток и позволяют им двигаться, выталкивая наружную мембрану с одной стороны, одновременно втягивая мембрану с другой. Эта функция Nef осуществляется посредством взаимодействия «гидрофобного пятна» - группы водоотталкивающих аминокислот, расположенных на поверхности белка, - с группой клеточных белков, включая фермент, называемый PAK2.

В первые недели после того, как мыши были поражены двумя штаммами ВИЧ - одним с мутантной формой Nef (Nef-М), у которого нарушено «гидрофобное пятно», и одним немутантным штаммом - Nef-М стал доминирующим: инфицированные Т-клетки с ним распространялась быстрее.

Однако со временем Nef-М исчез, и штамм ВИЧ без мутации стал доминирующим, что совпало с повышенной активностью ответа цитотоксических Т-клеток против ВИЧ.

Авторы также обнаружили, что в клеточных исследованиях не наблюдалось видимой пользы для вируса от «гидрофобного пятна» «немутанта» Nef. Это, считают специалисты, позволяет предположить, что данное преимущество развилось в ответ на давление иммунной системы животного.

«Мы знаем, что другие функции Nef, по-видимому, эволюционировали, чтобы помочь ВИЧ избежать иммунного ответа, поэтому можно предположить, что нарушение актинового цитоскелета служит той же цели», - отметил д-р Мемпель.

«Тот факт, что это проявляется только на живых моделях, ясно указывает на то, что важные биологические свойства вируса не очевидны в системах клеточных культур, традиционно используемых для изучения ВИЧ. Это означает, что еще многое предстоит узнать о том, что может сделать ВИЧ и каковы его потенциально слабые стороны».

«Важно, что, если станет возможным направить способность Nef на разрушение цитоскелета, мы сможем повысить уязвимость ВИЧ к антивирусным стратегиям лечения, таким как вакцинация или широко нейтрализующие антитела».