ВИЧ: проникновение в клетку
Жизненный цикл ВИЧ связан только с определенными клетками человека, в окружающей среде без человека вирус быстро погибает.
Общая схема поведения вируса в клетках изображена на рис. 8 . В целом эта схема сходна у всех ретровирусов, отличия только в деталях, но именно эти детали и делают ВИЧ смертельно опасным.
Все вирусы для того, чтобы поразить организм, прикрепляются к клеткам хозяина, связываясь со специфическими белками - рецепторами. Рецепторы для разных типов вирусов различны ( табл. 2 ). Этим предопределяется, какие клетки могут быть заражены (инфицированы) данным вирусом, а какие нет. Так, рецептор для вируса полиомиелита имеется только на нейронах; они инфицируются в первую очередь при попадании вируса в организм. Риновирус соединяется с белком ICAM-1 , который присутствует на мембранах многих типов клеток, в результате все они могут могут быть заражены этим вирусом. На сегодняшний день не для всех вирусов обнаружены рецепторы.
ВИЧ, попав на слизистую оболочку или в кровяное русло человека ищет то место, куда мог бы проникнуть и где мог бы существовать, чтобы в дальнейшем размножиться. ВИЧ способен проникать не во все виды клеток крови, а только в те, которые несут на своей поверхности специальный белок-рецептор - CD4 , к которому вирус легко присоединяется ( табл. 2 ). Белок вируса gp120 ( рис. 6 ), расположенный на его поверхности, находит белок-рецептор CD4 на поверхности клетки и плотно связывается с ним по принципу "ключ-замок". Этому взаимодействию способствуют дополнительные белки - корецепторы - CCR5 и CXCR4 . В клетках они служат рецепторами для специфических клеточных белков-регуляторов - хемокинов. А для взаимодействия клеток с ВИЧ они играют роль помощников для основного рецептора CD4. Без этих белков-корецепторов, также как без CD4- рецептора, вирус проникнуть в клетку не может.
Рецепторы и корецепторы для ВИЧ имеются на поверхности нескольких типов клеток иммунной системы. Наличие CD4-рецептора позволяет называть все эти клетки CD4-лимфоцитами. В частности, на мембране Т-лимфоцитов- T-хелперов имеется CD4-рецептор и CXCR4-корецептор. CD4-рецептор содержится также на поверхности макрофагов и дендритных клеток , которые одновременно несут и корецептор CCR5 ( рис. 9 ). На ранней стадии ВИЧ- инфекции вирусы обычно имеют большее сродство к макрофагам, поэтому их называют M-тропными . Белок оболочки этих вирусов gp120 способен связываться одновременно с CD4-рецептором и CCR5-корецептором. На более поздних стадиях ВИЧ приобретает сродство к T-лимфоцитам , поскольку белок gp120 видоизменяется и становится способным связываться с клетками, содержащими как CD4-рецептор, так и CXCR4-корецептор. По этой причине такие вирусы называют T-тропными .
CD4-белок-рецептор - важный клеточный белок, который обычно участвует на самых первых этапах сложного процесса передачи сигналов при активации Т-клеток. ВИЧ сумел подобрать "ключ" именно к этому "замку". В результате в организме человека атака вируса идет главным образом именно на CD4-содержащие клетки. Основным способом попадания ВИЧ внутрь таких клеток человека является его физическое связывание как с белком- рецептором, так и белком-корецептором, расположенными на клеточной оболочке ( рис. 9 ).
Происходящее за этим слияние внешней оболочки вируса с мембраной клетки-мишени обеспечивает легкое проникновение (перетекание) вируса внутрь клетки. При этом ВИЧ полностью освобождается от своей оболочки.
