NeuroHIV se odnosi na efekte HIV infekcije na mozak ili centralni nervni sistem, a donekle i na kičmenu moždinu i periferni nervni sistem. Skup bolesti, uključujući neuropatiju i demenciju, neuroHIV može izazvati probleme sa pamćenjem i razmišljanjem i ugroziti našu sposobnost da živimo normalnim životom.
Koristeći mišji model neuroHIV-a, istraživački tim predvođen biomedicinskim naučnicima sa Univerziteta u Kaliforniji, Riverside, proučavao je efekte interferona-β (IFNβ), malog proteina uključenog u ćelijsku signalizaciju i sastavnog elementa prirodnog odbrambenog mehanizma organizma od virusa. infekcije . Istraživači su otkrili da nivoi IFNβ viši ili niži od normalnog utiču na mozak na način koji zavisi od pola: neke promene se javljaju samo kod žena, druge samo kod muškaraca.
Markus Kaul, profesor biomedicinskih nauka na Medicinskom fakultetu koji je vodio studiju, objasnio je da kada nivoi IFNβ izazvani infekcijom postanu visoki, mozgovi žena i muškaraca su zaštićeni. Ako je proizvodnja IFNβ kao odgovor na infekciju odsutna ili preniska, HIV može odmah ugroziti funkciju mozga i kod žena i kod muškaraca, rekao je on.
Rad je objavljen u časopisu Mozak, ponašanje i imunitet.
„Međutim, IFNβ takođe kontroliše druge funkcije ćelija i mozga“, rekao je Kaul. „Ako je IFNβ odsutan, žene pokazuju smanjene veze nervnih ćelija koje se nazivaju dendriti u moždanoj kori, dok muškarci pokazuju smanjene ‘presinaptičke terminale“, drugu vrstu veze nervnih ćelija, u hipokampusu.
Dendriti su visoko razgranate strukture koje povećavaju receptivnu površinu neurona.
„Paradoksalno, u hipokampusu žena i muškaraca, oštećenje presinaptičkih terminala od strane HIV-a je smanjeno kada je IFNβ odsutan, ali je smanjenje povrede izraženije kod muškaraca“, rekao je Kaul.
Prema istraživačima, ovaj rad doprinosi razumevanju naučnika o tome kako urođeni imunitet utiče na mozak tokom hronične HIV infekcije.
„Do sada nije bilo poznato da su normalni nivoi IFNβ potrebni za normalnu funkciju pamćenja i da odsustvo IFNβ menja proizvodnju komponenti nervnih ćelija na način koji zavisi od pola“, rekao je Kaul.
Nalazi su vredni pažnje jer mišji model neuroHIV-a koji su Kaul i njegov tim koristili deli ključne karakteristike povrede mozga i kompromitovane funkcije, kao što je oštećeno pamćenje, kod ljudi koji žive sa HIV infekcijom ili osobama koje žive sa HIV-om.
Skoro sve ćelije u telu mogu da proizvode IFNβ. Kaul je objasnio da IFNβ reguliše proizvodnju inflamatornih faktora u neuroHIV-u i ima dva glavna efekta: (a) menja stanje ćelije inficirane virusom iz „normalne“ u „antivirusnu“, čineći ćelije neprijatnim okruženjem za virus, čak i potpuno isključujući proizvodnju virusa, i (b) IFNβ se oslobađa iz inficiranih ćelija, kao i specijalizovanih ćelija koje – senzorom zaraženih ćelija – mogu upozoriti susedne ćelije i celo telo na virusnu infekciju.
„Ovako se susedne ćelije prilagođavaju da postanu otpornije na virusnu infekciju“, rekao je Kaul. „Neki od njih će takođe osloboditi dodatne antivirusne faktore i mešavinu drugih faktora koji mogu da promovišu ili ograniče upalu, kao što su citokini zvani CCL3, CCL4 i CCL5.“
Istraživanje je obavljeno u Kaulovoj laboratoriji. Tim je stvorio novu varijantu uspostavljenog transgenog mišjeg modela neuroHIV-a ukrštanjem ovog modela sa miševima kojima nedostaje IFNβ. Tim je zatim analizirao memorijsku funkciju i moždano tkivo transgenih miševa na povrede koje se obično javljaju kod neuroHIV-a.
„HIV i neki drugi virusi razvili su mehanizme da smanje ili čak spreče proizvodnju više od normalnog nivoa IFNβ“, rekla je Hina Sing, pomoćnica naučnika na projektu u Kaulovoj laboratoriji i prvi autor istraživačkog rada. „Mi malo znamo o ulozi IFNβ u ljudskom mozgu osim što može da smanji upalu. Ovo je glavni razlog zašto se IFNβ koristi za lečenje multiple skleroze, autoimune bolesti koja pogađa više od 2,8 miliona ljudi širom sveta. Trenutno imamo skoro da nema informacija o tome koliko je IFNβ prisutno u mozgu osoba koje žive sa HIV-om i šta tamo radi.“
Sing je rekao da studija naglašava važnost normalnog nivoa IFNβ kada nema virusne infekcije i dovoljno visokog nivoa IFNβ u slučaju neuroHIV-a ili drugih virusnih infekcija.
„Mnogi antivirusni odgovori tela primećeni kod HIV infekcije nisu specifični za HIV, već se javljaju i kod drugih virusnih infekcija“, rekla je ona. „Ali za razliku od većine drugih virusnih infekcija, telo se ne može osloboditi HIV-a, što umanjuje efikasnost prirodnog IFNβ odgovora.
Zatim, tim planira da radi na potvrđivanju nalaza neuroHIV modela kod osoba koje žive sa HIV-om.
„Za ovo ćemo morati da istražimo tkiva osoba koje žive sa HIV-om koji su pristali da ih doniraju za istraživanje nakon smrti“, rekao je Kaul. „Na kraju, nadamo se da ćemo razviti IFNβ u terapiju za pacijente sa neuroHIV-om.“
Još jedna studija iz laboratorije Kaul takođe se pojavljuje u Brain, Behavior, and Immuniti.
„Ova studija dodaje još jedan važan aspekt našem razumevanju kako urođeni imunitet i inflamatorni mehanizam utiču na mozak tokom hronične HIV infekcije“, rekao je Kaul.
Studija pokazuje da netaknuti HIV i njegov protein gp120 virusnog omotača svaki izazivaju makrofage, vrstu belih krvnih zrnaca, da oslobađaju cisteinil leukotriene, ili CisLT, koji su proinflamatorni medijatori. Studija je po prvi put pokazala da su CisLT kritične komponente neurotoksičnosti makrofaga izazvane HIV-1, najčešćim od dva glavna tipa HIV-a.
„Potencijalna translaciona vrednost našeg rada je demonstracija da lek za astmu odobren od strane Uprave za hranu i lekove, koji inhibira glavni receptor za CisLTs, takođe sprečava neurotoksičnost izazvanu HIV-om“, rekao je Kaul.
Istraživački rad je naslovljen „Kritična uloga cisteinil-leukotriena dobijenih iz makrofaga u neuronskim povredama izazvanim HIV-1”. Nina Juan, bivši saradnik specijalista istraživač u laboratoriji Kaul, je glavni autor rada.
