Říká se, že je lepší vidět věci na vlastní oči, než o nich sáhodlouze číst. Potvrzují to i slova Morgane Bomsel, významné molekulární bioložky ze Sorbonny: „Jistou představu o šíření viru v pohlavním aparátu jsme měli, ale skutečnost se ukázala být zcela jiná...“
Nových poznatků se Týmu Francouzů dostalo díky tomu, že si pokusy pečlivě filmovali. Svá pozorování popsali v publikaci, která nyní vyšla v časopisu Cell Reports. Filmové záznamy dali k dispozici, a tak vám je zde můžeme zprostředkovat. Než k tomu ale přikročíme, bude dobré si připomenout všeobecně panující představu. Ta zní: "Virem HIV se při pohlavním styku nakazíme prostřednictvím malých ranek". Soudí se tak proto, že ani při něžném milování se odřenin s mikrokrvácením vyvarovat nelze. Nyní získané kamerové záznamy ale zjistili něco jiného. Virus na žádná poranění odkázán není. Bravurně překonává i hlenem chráněnou vrstvu slizničního epitelu a jako střela si nachází cestu do buněk nového hostitele. Je to ale všechno poněkud komplikovanější, a tak abychom nyní odhalenou strategii viru správně pochopili, slovně si popíšeme, čeho si budeme na snímcích všímat.
Jedním z překvapení je, že viry, které se z nakažených buněk uvolňují a pak se jen tak v prostředí „potulují“, tak že těchto "bezdomovců" si bílé krvinky nevšímají. Z toho vědci usoudili, že pro nás nejsou nebezpečné. Zcela jiné to je u virů, které se jako harpuna probouraly do buněk sliznice. O viry, které prošly epitelovými buňkami, je ze strany bílých krvinek velký zájem. Právě ty jsou příčinou toho, že se z bílých krvinek stávají ony „rezervoáry zla“.
Aby se vědci v buňkách vyznali, tak si infikované T buňky obarvili zeleně fluoreskující barvičkou. Na snímku je vidět, jak se jedna taková buňka dostává do blízkosti epitelu močové trubice (buněk uretry). Pochopitelně, že kamera by se do močovodu nevešla a že si vědci museli nejprve připravit jeho věrnou repliku. Vrstvu sliznice si vypěstovali na lešení z kolagenu. Nejprve v něm nechali buňky pocházející z ureteru namnožit a až poté vrchní vrstvu buněk vystavili atmosféře s přídavkem kyslíku. Tím získali polarizovanou vrstvu, jaká je v močovodu. I tam panují takové podmínky. Pod vrstvou epiteliálních buněk zůstala vrstva, které říkají stroma. V té již jsou makrofágy, stejně jako je tomu i v naší sliznici.
Vlastní pokus probíhal tak, že infikované T buňky vědci nanesli na horní vrstvu uměle vypěstované sliznice. Napodobovali tím děj, k němuž dochází v pohlavním ústrojí při styku s infikovanou osobou. Pak sledovali, jak se viru daří slizniční bariéru překonávat. Tomu, co jeho přenos umožňuje, vědci začali říkat virologická synapse. Začíná přeskupováním molekul v membráně nemocné buňky. Následuje produkce infekčního viru HIV. Viry jsou na snímku patrné jako zelené tečky. K vlastnímu přenosu do zdravé buňky pak dojde jakousi explozí. Na videu to je vidět jako krátce, trvající zelená nitka. Vojenskou hantýrkou se to dá přirovnat k „trasírce“, která stopuje, kudy virus prolétá. Není to naslepo, ale děje se to předem vytvořeným můstkem, který z T buňky vede až ke slizniční epitelové buňce.
Ani pak ještě není všem překvapením konec. Epitelová buňka, která „obdržela“ virus, se neinfikuje. Jejím tělem virus jen prochází. Procesu se říká „transcytóza“. Jakmile se virus touto cestou dostane pod vrstvu slizničních buněk, ujímají se ho makrofágy. Tito „obranáři“ mají v popisu práce číhat na vetřelce a pacifikovat ho. A také to tak dělají. Virů, které měly co do činění s vnitřním prostředím slizničních buněk, se sice makrofágy ujímají ochotně, ale problém je v tom, že si s nimi neumí poradit. Tím se z nich stávají časované bomby počínající infekce.
Když si to vše zrekapitulujeme, tak z toho plyne, že pro "zdárný" přenos infekce není třeba sliznici poškodit tak, aby krvácela. Stačí, aby se infikované T buňky dostaly na několik hodin do kontaktu se sliznicí partnera. To ale nebývá problém, protože infikovaná osoba má infikované T buňky ve všech svých pohlavních tekutinách. Jistým překvapením ale je, že i když HIV viry mohou procházet sliznicí (mezi epitelovými buňkami) jako dírami v plotě, tak i když se tito migranti rovněž dostávají do přítomnosti podslizničních makrofágů, tak je nijak nevzrušují a ponechávají je v klidu. Z toho vědci usoudili, že pro nás tyto viry nejsou hrozbou. Průšvihem se ukazují být až ty z virů, které makrofágům „předávají“ epiteliální slizniční buňky. Jinak řečeno, malér začíná v okamžiku, kdy T buňka mířila přesně a podařilo se jí epitelovou buňku harpunovat. Od takové buňky si zlovolnou zásilku přebírá bezpečnostní podslizniční složka bílých krvinek a z makrofágů se stávají časované miny, kterým se neumíme bránit. Bez videí, které všechny aktéry infekce přistihly při činu, by toto tajemství zůstalo nejspíš ještě dlouho utajeno.
Infikovaná T buňka (zelená) atakuje slizniční buňku lidské předkožky (dobře patrné je z buňky jen její blankytně modré jádro). To, co zpočátku vypadá jako vzájemné „očichávání“ s pomalým přibližováním se, je ve skutečnosti vytváření synapse mezi buňkami. Tato fáze trvá zhruba dvě hodiny, pak teprve dojde na harpunaci.
|
|
Vlastní přenos infekce je dílem okamžiku. Poté, co došlo k „výstřiku“ se infikovaná T buňka se svou krátkodobou partnerkou, s níž si prostřednictvím vysunutého můstku vytvořila několik hodin trvající vztah „loučí“ a tiše odplouvá vstříc novým dobrodružstvím. Kredit: Real et al./Cell Reports
|
Přímý přenos viru mezi infikovanou T buňkou (zeleně) a makrofágem (červeně). K takovým přenosům dochází v těle nemocného a tento přenos je již nějakou dobu znám.
Kredit: Real et al./Cell Reports.
Další videa jsou ke zhlédnutí v práci Real a kolektiv,Cell Reports, ZDE.
|
Závěr
V našem vztahu k HIV jsme zase o něco chytřejší. Podle autorů studie by poznatky přenosu viru, při němž je potřebná interakce buněk epitelu s makrofágy, měla brzo doznat využití v praxi. Ta se dosud zaměřovala na bílé krvinky, v nichž se virus množí. Teď, když vyšlo najevo, že při počínající infekci asistují buňky epitelu, mělo by to jít zúročit v nových způsobech prevence. Konkrétně u vakcíny blokující vstup viru do buněk sliznice s následnou tvorbu virových rezervoárů, s kterými si ani kombinovaná antiretrovirová léčba neví rady.
Literatura
Real et al.: "Live imaging of HIV-1 transfer across T-cell virological synapse to epithelial cells that promotes stromal macrophage infection", Cell Reports https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)30570-9 , DOI: 10.1016/j.celrep.2018.04.028