Ο κύκλος ζωής του HIV

Για να αναπαραχθεί ένας ιός χρειάζεται να έρθει σε επαφή με τα κύτταρα του οργανισμού μας, έτσι και ο HIV όταν μπει στην κυκλοφορία του αίματος ενός ανθρώπου έχει ένα συγκεκριμένο κύκλο ζωής. 

Για να τον κατανοήσουμε καλύτερα χρειάζεται να έχουμε στο νου μας πρώτα μια γενική ιδέα για τη λειτουργία των περισσότερων κυττάρων του ανθρώπου:

♻️Αυτή είναι η συνεχής ανανέωση των κυττάρων μέσω της αναπαραγωγής τους.

🏭Το σώμα μας παράγει συνεχώς νέα κύτταρα, είτε αυτά είναι νέο δέρμα, είτε αιμοσφαίρια.

🧬Για να το κάνει αυτό, κάθε κύτταρο ακολουθεί κάποιες “οδηγίες” οι οποίες είναι κρυμμένες στο κέντρο του (στον πυρήνα) και αυτές λέγονται DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ).

Οι ιοί εκμεταλλεύονται την αναπαραγωγική διαδικασία των κυττάρων με το να “κρύβουν” το δικό τους DNA στο DNA του κυττάρου. Έτσι, όταν ένα κύτταρο έχει μολυνθεί με έναν ιό, αντί να αναπαραχθεί, παράγει νέους ιούς. 

🛡️Παρόλο που ο HIV μπορεί να μολύνει πολλούς τύπους κυττάρων στο σώμα, επικεντρώνεται κυρίως στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. 

🚪 Αρκετά είδη κυττάρων του ανοσοποιητικού έχουν πρωτεΐνες στην επιφάνειά τους, που ονομάζονται υποδοχείς CD4. 

🔍Ο HIV αναζητά αυτά τα κύτταρα επειδή η πρωτεΐνη CD4 τον βοηθά να συνδεθεί με αυτά. 

🎯Κύριος στόχος για τον HIV είναι ένα λευκό αιμοσφαίριο που ονομάζεται λεμφοκύτταρο Τ4 ή «βοηθητικό κύτταρο Τ». 

🚨Το κύτταρο Τ4 είναι υπεύθυνο για την προειδοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος ότι υπάρχουν εισβολείς.

ℹ️ Το πλήθος των Τ4 λεμφοκυττάρων είναι η βασική ένδειξη του πόσο ο HIV έχει επηρεάσει το ανοσοποιητικό σύστημα, γι’ αυτό και αποτελεί μια απ’ τις δυο βασικές εξετάσεις που θα χρειάζεται να κάνεις από δω και στο εξής. 

Ας δούμε τον κύκλο ζωής βήμα προς βήμα, αλλά και πως κάθε κατηγορία φαρμάκων μπορεί να διακόψει αυτή τη διαδικασία.

Βήμα 1: Προσκόλληση (Binding)

🐚Η εξωτερική πλευρά του HIV έχει ένα περίβλημα από πρωτεΐνες, λίπη και σάκχαρα. Μέσα του φέρει τα γονίδιά του και κάποια ειδικά ένζυμα.

👾Οι πρωτεΐνες στο εξωτερικό του HIV (ονομάζονται επίσης υποδοχείς) έλκονται έντονα και συνδέονται με τους υποδοχείς CD4+ που υπαρχουν στο περίβλημα των κυττάρων Τ4. Όταν ο HIV συνδέεται με έναν υποδοχέα CD4+, άλλες πρωτεΐνες (CCR5,CX4R4) στην επιφάνεια του κυττάρου ενεργοποιούνται, επιτρέποντας στον HIV να εισέλθει/συντηχθεί στο κύτταρο.

Η είσοδος στο κύτταρο μπορεί να αποκλειστεί από μια κατηγορία φαρμάκων για τον HIV που ονομάζονται αναστολείς εισόδου/σύντηξης.

Βήμα 2: Αντίστροφη μεταγραφή (Reverse Transcription)

ℹ️Τα γονίδια του HIV είναι RNA, ενώ τα γονίδια μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα είναι DNA. Για να ενσωματωθεί η “νέα συνταγή παραγωγής ιού” στο DNA του κυττάρου χρειάζεται πρώτα να μετατραπεί από RNAσε DNA.  Αυτή η διαδικασία ονομάζεται «αντίστροφη μεταγραφή» και ουσιαστικά δημιουργεί ένα αντίγραφο DNA από το RNA του HIV. Αυτό γίνεται με ένα από τα ένζυμα του HIV που ονομάζεται “αντίστροφη μεταγραφάση”. 

🤦‍♀️Η αντίστροφη μεταγραφή είναι πολύ επιρρεπής στα λάθη κατά την αντιγραφή· της ξεφεύγουν δηλαδή αντιγραφικά λάθη όταν προστίθενται τα νουκλεοτίδια στη σειρά για να γίνει το DNA και προκύπτουν μεταλλάξεις.

Η αντίστροφη μεταγραφή μπορεί να ανασταλεί από μια κατηγορία φαρμάκων για τον HIV που ονομάζονται αναστολείς νουκλεοσιδικής ανάστροφης μεταγραφάσης (NRTIs) και μια άλλη κατηγορία που ονομάζονται μη νουκλεοσιδικοί αναστολείς ανάστροφης μεταγραφάσης (NNRTIs).

Βήμα 3: Ενσωμάτωση (Integration)

🐾Το επόμενο βήμα της αναπαραγωγικής διαδικασίας του HIV στα ανθρώπινα κύτταρα αφορά την ενσωμάτωση του DNA του ιού στο DNA του κυττάρου. 

⭕Το νέο DNA του HIV στη συνέχεια μεταφέρεται στο κέντρο του κυττάρου (πυρήνας), όπου με τη βοήθεια ενός ακόμα ενζύμου που ονομάζεται ιντεγκράση “κρύβει” το DNA του HIV στο DNA του κυττάρου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αντί το κύτταρο να φτιάχνει νέες πρωτεΐνες για τον εαυτό του, να παράγει HIV. 

Η ενσωμάτωση μπορεί να ανασταλεί από μια κατηγορία φαρμάκων για τον HIV που ονομάζονται αναστολείς ιντεγκράσης.

Βήμα 4: Μεταγραφή (Transcription)

🏴‍☠️Μόλις το DNA του HIV βρίσκεται μέσα στον πυρήνα του κυττάρου, κατευθύνει το κύτταρο να παράγει νέο HIV. 

📧Ειδικά ένζυμα θα δημιουργήσουν τελικά νέο γενετικό υλικό που ονομάζεται αγγελιοφόρος RNA ή mRNA (messengerRNA). Αυτό το νέο RNA είναι κατά κάποιο τρόπο οδηγίες για τη δημιουργία νέου HIV.

Η μεταγραφή μπορεί να ανασταλεί από αντινοηματικά αντιιικά φάρμακα ή αναστολείς μεταγραφής. Ωστόσο, αυτές οι κατηγορίες φαρμάκων βρίσκονται στο αρχικό στάδιο της έρευνας και δεν είναι εγκεκριμένες από διεθνείς οργανισμούς φαρμάκων.

Βήμα 5: Μετάφραση (Translation)

🏗️Κάθε τμήμα του mRNA σχετίζεται με τη δημιουργία διαφορετικού μέρους του HIV. Έτσι, καθώς ο πλήρης κλώνος του mRNA υποβάλλεται σε επεξεργασία, μετασχηματίζεται ή «μεταφράζεται» σε όλες τις ιικές πρωτεΐνες που απαιτούνται για τη δημιουργία ενός νέου ιού.

Βήμα 6: Συναρμολόγηση και ωρίμανση του ιού (Viral Assembly & Maturation)

🧩Το τελευταίο βήμα ξεκινά με τη συναρμολόγηση του νέου ιού. Αρχικά, οι μακριές σειρές πρωτεϊνών που μεταφράζονται από το mRNA κόβονται σε μικρότερες πρωτεΐνες από το ένα ακόμη ένζυμο του HIV που ονομάζεται πρωτεάση. Αυτές οι πρωτεΐνες γίνονται διαφορετικά μέρη του HIV, όπως δομικά κομμάτια (καψίδιο, μήτρα κ.λπ.) ή ένζυμα (ιντεγκράση, πρωτεάση κ.λπ.).

🚼Στη συνέχεια, μόλις συγκεντρωθούν όλες οι νέες ιικές πρωτεΐνες, εισέρχονται και εκπέμπονται από το κύτταρο ξενιστή για να δημιουργήσουν έναν νέο ιό. Ο νέος HIV χρειάζεται λίγο χρόνο για να ωριμάσει για να μπορέσει να συνεχίσει να μολύνει νέα κύτταρα.

Η συγκρότηση του ιού μπορεί να αποκλειστεί από μια κατηγορία φαρμάκων για τον HIV που ονομάζονται αναστολείς πρωτεάσης (PIs). Η ωρίμανση μπορεί να αποκλειστεί χρησιμοποιώντας αναστολείς ωρίμανσης, αν και κανένας δεν έχει εγκριθεί ακόμη από διεθνείς οργανισμούς φαρμάκων.