Памела Бьоркман из Медицинского института Говарда Хьюза и Калифорнийского технологического института, США, и ее коллеги использовали электронную томографию для исследования с высоким разрешением вируса ВИЧ в кишечнике «гуманизированных» мышей, чья иммунная система состоит из большого количества людей. степень клеток человека. Они заразили этих «мышей BLT» (так называемых, потому что у них есть человеческий костный мозг, тимус и клетки печени) вирусом ВИЧ и разработали методы, которые позволили им безопасно исследовать и визуализировать трехмерную архитектуру инфицированных частей кишечника.Они увидели ВИЧ-инфицированные иммунные клетки человека, поймали вирусные частицы в процессе отпочкования от таких клеток, а также обнаружили группы свободных незрелых и зрелых вирусов.
Для одной инфицированной клетки-хозяина (ставшей фабрикой по производству ВИЧ) исследователи насчитали 63 вирусные частицы, которые она, вероятно, выпустила. Фактическое число почти наверняка намного выше, потому что этот метод позволяет визуализировать вирусные частицы, окружающие клетку-хозяин, только в относительно небольшой части ткани. Тем не менее, они обнаружили, что группы вирусов, которые находились дальше от клетки-хозяина, были более зрелыми, чем те, что были ближе к ней, что свидетельствует о том, что клетка-хозяин выделяет новый вирус серией «полусинхронизированных» волн.Среди образцов исследователи обнаружили некоторые вирусы, выпущенные из одной инфицированной клетки, которые, по-видимому, напрямую прикреплялись к соседней клетке-хозяину, предположительно заражая ее.
В дополнение к таким «вирусологическим синапсам» они также наблюдали свободные вирусные частицы, которые, по-видимому, преодолели некоторое расстояние между их «материнской» клеткой и клеткой, которая станет их мишенью для заражения.Эти изображения предоставляют первые трехмерные ультраструктурные детали о ВИЧ-инфекции и производстве вирусов в обстановке, которая очень напоминает кишечник пациентов-людей. Некоторые результаты подтверждают более ранние результаты экспериментов in vitro — клетки, выращенные и инфицированные в чашке Петри, — но другие наблюдаются впервые и способствуют пониманию того, как ВИЧ-инфекция распространяется в реальной жизни.«Для меня важным открытием является то, что большинство случаев передачи вируса в тканях связано с свободным вирусом, а не с вирусологическими синапсами», — говорит Бьоркман. «Предполагалось, что распространение вирусов через синапсы является основным путем передачи в ткани, но наши результаты показывают большие пулы свободных вирусов.
Это открытие дает надежду на то, что возможные терапевтические средства, такие как антитела, смогут получить доступ к заражающим вирусам, которые не спрятаны в вирусологическом синапсе ".Видео: http://www.plos.org/wp-content/uploads/2013/05/PLOS_Pathogens_Bjorkman_Jan30_Video.mp4