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Le cellule immunitarie specializzate nel cervello possono ospitare l’HIV latente ma abile per la replicazione.
Come parte del suo ciclo vitale, il virus dell’immunodeficienza umana-1 (HIV) inserisce una copia del suo DNA nelle cellule immunitarie umane.
Alcune di queste cellule immunitarie appena infettate possono quindi passare a uno stato dormiente e latente per un lungo periodo di tempo, che viene indicato come latenza dell’HIV.
Sebbene le attuali terapie, come la terapia antiretrovirale (ART), possano bloccare con successo l’ulteriore replicazione del virus, non possono sradicare l’HIV latente.
Se il trattamento viene interrotto, il virus può uscire dalla latenza e riaccendere la progressione dell’infezione da HIV all’AIDS.
Gli scienziati dell’HIV Cure Center presso la UNC School of Medicine, l’Università della California di San Diego, la Emory University e l’Università della Pennsylvania hanno cercato dove esattamente queste cellule latenti si nascondono nel corpo.
Una nuova ricerca pubblicata sul Journal of Clinical Investigations conferma che le cellule microgliali – che sono cellule immunitarie specializzate con una durata decennale nel cervello – possono fungere da serbatoio virale stabile per l’HIV latente.
“Ora sappiamo che le cellule microgliali fungono da serbatoio cerebrale persistente”, ha detto il primo autore Yuyang Tang, PhD, assistente professore di medicina nella Divisione di malattie infettive e membro dell’UNC HIV Cure Center.
Ciò era stato sospettato in passato, ma mancavano prove negli esseri umani. Il nostro metodo per isolare le cellule cerebrali vitali fornisce un nuovo quadro per studi futuri sui serbatoi del sistema nervoso centrale e, in definitiva, per gli sforzi verso l’eradicazione dell’HIV”.
L’HIV è un virus difficile e unico da studiare. Durante l’infezione, il virus colpisce specificamente i coordinatori chiave della risposta immunitaria, che sono chiamati linfociti CD4 +. Nel corso del tempo, il virus uccide abbastanza cellule CD4 + da causare immunodeficienza. .
Ricerche precedenti hanno dimostrato che l’HIV latente può nascondersi all’interno di alcune delle cellule T CD4 + sopravvissute in tutto il corpo e nel flusso sanguigno.
Tuttavia, altri serbatoi virali sono stati sospettati di nascondersi all’interno del sistema nervoso centrale (SNC) nelle persone con HIV che ricevono ART efficace.
A differenza delle cellule del sangue periferico, è estremamente difficile accedere e analizzare i tessuti cerebrali per lo studio dei serbatoi di HIV.
Poiché questi tipi di cellule non possono essere campionati in modo sicuro nelle persone che assumono ART, il potenziale serbatoio virale nel cervello è rimasto un enigma per molti anni.
Il team ha prima studiato il cervello dei macachi con il virus dell’immunodeficienza delle scimmie (SIV), un virus strettamente correlato all’HIV, dallo Yerkes National Primate Research Center della Emory University per ottenere una migliore comprensione di come estrarre e purificare le cellule vitali dal tessuto cerebrale dei primati.
I ricercatori hanno utilizzato tecniche di separazione fisica e anticorpi per rimuovere selettivamente le cellule che esprimevano marcatori di superficie microgliale.
Quindi, hanno isolato e separato le cellule mieloidi cerebrali altamente pure dalle cellule CD4 + che passavano attraverso il tessuto cerebrale.
Utilizzando queste tecniche, i ricercatori hanno poi ottenuto campioni che sono stati donati da persone HIV+ che sono state arruolate nello studio “The Last Gift” presso l’Università della California di San Diego (UCSD).
Come parte di questo sforzo unico e importante, le persone altruiste HIV +, che stanno assumendo ART ma soffrono di altre malattie terminali, donano i loro corpi per promuovere il progetto di ricerca sull’HIV.
“I campioni provengono da persone che vivono con l’HIV, che sono in terapia ma affrontano una malattia fatale di qualche tipo”, ha detto il co-autore David Margolis, Sarah Kenan Distinguished Professor of Medicine, Microbiologia e Immunologia ed Epidemiologia.
“Erano disposti non solo a donare i loro corpi alla scienza, ma anche a partecipare al programma di ricerca nei mesi precedenti alla loro morte. È un programma straordinario che ha reso possibile questa ricerca critica”.
Ora che i ricercatori sanno che l’HIV latente può rifugiarsi nelle cellule microgliali nel cervello, stanno ora considerando piani per colpire questo tipo di serbatoio.
Poiché l’HIV latente nel cervello è radicalmente diverso dal virus nella periferia, i ricercatori ritengono che abbia adattato caratteristiche speciali per replicarsi nel cervello.
“L’HIV è molto intelligente”, ha detto l’autore senior Guochun Jiang, assistente professore presso il Dipartimento di Biochimica e Biofisica dell’UNC e membro dell’UNC HIV Cure Center.
“Nel corso del tempo, si è evoluto per avere il controllo epigenetico della sua espressione, silenziando il virus per nascondersi nel cervello dalla clearance immunitaria. Stiamo iniziando a svelare il meccanismo unico che consente la latenza dell’HIV nella microglia cerebrale”.
La segnalazione NF-κB è una delle vie di segnalazione critiche che controlla l’espressione dell’HIV in altre parti del corpo. Quando la segnalazione NF-κB è “disattivata”, l’HIV entra in latenza nel sangue periferico.
Tuttavia, l’HIV latente nel cervello non è influenzato dall’attivazione della segnalazione NF-κB. I ricercatori non sono sicuri del perché, ma una volta trovata una risposta, saranno un passo avanti verso sapere come colpire selettivamente e sradicare il virus nel cervello o nel sangue periferico.
Oltre a comprendere il funzionamento interno del serbatoio cerebrale, i ricercatori stanno anche cercando di determinare la vera dimensione del serbatoio cerebrale latente dell’HIV.
“È molto difficile sapere quanto sia grande il serbatoio”, ha detto Margolis, che è anche il direttore dell’UNC HIV Cure Center.
“Il problema con il tentativo di sradicare l’HIV è come cercare di sradicare il cancro. Vuoi essere in grado di ottenere tutto, in modo che non torni indietro. “
