Разнообразие рецепторов CD4 защищает шимпанзе от заражения СПИД-подобными вирусами

Beatrice H. Hahn, доктор медицинских наук , профессор медицины и микробиологии в Перельмана школы медицины в Университете Пенсильвании , и ее коллеги изучали происхождение ВИЧ-1 в не человеческих приматов в течение многих десятилетий. Ранее они обнаружили, что вирусы обезьяньего иммунодефицита (SIV), заражающие диких шимпанзе и горилл, четыре раза преодолевали видовой барьер и проникали в людей, один из которых спровоцировал пандемию СПИДа. Понимание того, как эти вирусы передаются внутри и между видами, может раскрыть ключи к новым стратегиям вакцинации людей.

ВИЧ и SIV инфицируют и убивают иммунные клетки, называемые Т-лимфоцитами CD4, процесс, который в конечном итоге приводит к СПИДу. Публикация на этой неделе в Трудах Национальной академии наук , лаборатория Хана и международная команда сотрудников , обнаружили , что поверхностный белок CD4, который используется ВИЧ и SIV как рецептор ввести иммунные клетки, сильно варьирует среди диких шимпанзе . Анализируя образцы фекалий более 500 шимпанзе из Африки к югу от Сахары, они, к своему удивлению, обнаружили девять вариантов CD4. Далее они продемонстрировали, что это разнообразие CD4 защищает шимпанзе от их собственного штамма SIV, а также от потенциально опасных SIV, переносимых другими видами обезьян, на которых они охотятся .

ВИО заражают более 40 видов приматов в Африке к югу от Сахары и могут быть смертельными. Группа Хана показала в предыдущих исследованиях, что шимпанзе, инфицированные вирусом иммунодефицита человека, в дикой природе имеют более высокую смертность, чем неинфицированные шимпанзе, и могут заболеть СПИД-подобной болезнью, как у людей.

«Известно, что CD4 быстро развивается у приматов, но причина этого остается неясной», — сказал Хан. «Теперь мы обнаружили, что мутации в CD4 шимпанзе снижают восприимчивость к инфекции SIV, что может обеспечить селективное преимущество обезьянам, несущим эти варианты CD4».

Чтобы попасть в клетки-хозяева, ВИЧ и SIV используют свой внешний гликопротеин, или оболочку, для связывания с самой внешней областью рецептора CD4. «Чтобы противодействовать этому , шимпанзе развили несколько мутаций в этом домене CD4, которые блокируют это взаимодействие», — сказал соавтор исследования Ронни Рассел , докторант в лаборатории Хана.

Команда обнаружила, что эти мутации включают аминокислотные изменения в контактных остатках, а также добавление громоздких молекул сахара, называемых гликанами, на границе связывания CD4-оболочки. «Гликаны на CD4 шимпанзе сталкиваются с гликанами на оболочке SIV, что препятствует проникновению вируса в клетку», — сказал соавтор исследования Фредерик Биболле-Руш, доктор философии , доцент кафедры микробиологии в лаборатории Хана. Этот тип взаимодействия гликанов и гликанов ранее не рассматривался как противовирусный механизм.

В отличие от шимпанзе, у людей отсутствуют защитные гликаны в вирус-связывающем домене белка CD4. «Это может объяснить нашу относительную восприимчивость к межвидовой инфекции SIV, которая произошла не менее дюжины раз в течение последнего столетия или около того», — сказал соавтор Пол Шарп, доктор философии , биолог-эволюционист из Эдинбургского университета.

Хотя ВИО шимпанзе сильно отличаются от своих собратьев-людей, предыдущая работа группы Хана показала, что они обладают неожиданной перекрестной реактивностью антител с ВИЧ на самом кончике или вершине шипа их оболочки . Это открытие повысило вероятность того, что оболочки ВИЧ и SIV могут использоваться в комбинации для фокусирования защитного ответа антител на этот консервативный эпитоп в вакцине.

« Понимание того, как диверсификация CD4 шимпанзе влияет на структуру и функцию оболочки SIV шимпанзе, имеет практическое значение для разработки вакцины против СПИДа» , — говорит соавтор Джордж Шоу, доктор медицины, доктор философии , профессор медицины и микробиологии в Пенсильвании.

0 0 голос
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии