If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość
Aktualny czas:0:00Całkowity czas trwania:10:21

Jak HIV atakuje limfocyty Th CD4 - film z polskimi napisami

Transkrypcja filmu video

Jesteśmy w węźle chłonnym. Zobaczymy teraz jak HIV, przyniesiony tu albo przez komórkę dendrytyczną Zobaczymy teraz jak HIV, przyniesiony tu albo przez komórkę dendrytyczną albo przez makrofaga, zaraża limfocyt Th (pomocniczy), czyli inaczej limfocyt CD4. Wszystko sprowadza się do receptorów. Na błonie komórkowej limfocytów Th znajdują się dwa rodzaje receptorów, Na błonie komórkowej limfocytów Th znajdują się dwa rodzaje receptorów, które mogą stanowić wrota dla ataku wirusa HIV. Pierwszy to receptor CD4, który pełni w tym procesie wiodącą rolę oraz receptor CCR5 lub CXCR4 lub obydwa. CXCR4 jest rzadszy i to CCR5 pełni zazwyczaj funkcję koreceptora dla większości szczepów HIV. i to CCR5 pełni zazwyczaj funkcję koreceptora dla większości szczepów HIV. Ale obydwa wymieniane są jako koreceptory. Ważne jest tutaj to, że HIV ma na swojej powierzchni pewne białko. Ważne jest tutaj to, że HIV ma na swojej powierzchni pewne białko. To białko to gp120 i znajduje się ono tutaj, w zewnętrznej części wirusa, która kontaktuje się z tymi wszystkimi receptorami. Można to sobie przyrównać do klucza i zamka. Receptory są trochę jak zamki, które blokują dostępu do wnętrza komórki. Niestety HIV ma do nich klucz. Jest nim właśnie biało gp120. Jak to działa? Gp120 na powierzchni wirusa HIV łączy się z receptorem CD4 na powierzchni limfocytu T. Połączenie to pociąga za sobą zmianę konformacji receptora CD4 Połączenie to pociąga za sobą zmianę konformacji receptora CD4 umożliwiającą koreceptorowi albo CCR5, albo CXCR4 pociągnięcie kompleksu białka z receptorem i zbliżenie się wirusa do błony komórkowej limfocytu T. A gdy znajdą się one wystarczająco blisko siebie, ten wystający fragment białka gp120 przebija błonę komórkową limfocytu, co zbliża je do siebie jeszcze bardziej i w końcu dochodzi do ich fuzji i w końcu dochodzi do ich fuzji, która umożliwia wirusowi HIV dostęp do wnętrza komórki która umożliwia wirusowi HIV dostęp do wnętrza komórki i przekazanie jej własnego materiału genetycznego. i przekazanie jej własnego materiału genetycznego. Materiału genetycznego w formie RNA - kwasu rybonukleinowego. I zewnętrzna część cząstki wirusa pozostaje pusta na zewnątrz. I zewnętrzna część cząstki wirusa pozostaje pusta na zewnątrz. Kiedy tylko kapsyd z wirusowym RNA i i kilkoma enzymami wirusa wchodzi do komórki, zostaje zdegradowany przez nasze enzymy komórkowe. To niestety kolejny zły ruch naszej komórki, bo doprowadza do uwolnienia enzymów i RNA wirusa, a tym samym umożliwia mu przejęcie kontroli nad limfocytem. a tym samym umożliwia mu przejęcie kontroli nad limfocytem. Mechanizm ten przypomina konia Trojańskiego. Większość wirusów zadowala się użyciem maszynerii naszych komórek, Większość wirusów zadowala się użyciem maszynerii naszych komórek, rybosomów i nukleotydów do tworzenia kopii własnych siebie, a nasze DNA zostawiają w spokoju. Ale nie HIV - HIV jest sprytniejszy niż inne wirusy. Kluczowym enzymem HIV, dającym mu przewagę nad innymi, Kluczowym enzymem HIV, dającym mu przewagę nad innymi, jest odwrotna transkryptaza. Odwrotna transkryptaza bierze wirusowe RNA, to z którym dostała się do komórki i wykorzystuje nukleotydy znajdujące się w cytoplazmie i wykorzystuje nukleotydy znajdujące się w cytoplazmie do przepisania RNA wirusa na jednoniciowe DNA. Używa wirusowego RNA jako matrycy do produkcji DNA. Używa wirusowego RNA jako matrycy do produkcji DNA. A później dobudowuje do niej komplementarną nić, więc powstaje dwuniciowe DNA kodujące geny wirusa. więc powstaje dwuniciowe DNA kodujące geny wirusa. W tym momencie, w twojej głowie włączył się już alarm. W tym momencie, w twojej głowie włączył się już alarm. Przeszliśmy od jednoniciowego RNA wirusa do DNA dwuniciowego, Przeszliśmy od jednoniciowego RNA wirusa do DNA dwuniciowego, co nigdy nie powinno było się wydarzyć. Pewnie pamiętasz z biologii jedną z najważniejszych zasad genetyki, "z DNA, przez RNA do białka", a tutaj jest dokładnie odwrotnie. W tym przypadku proces odbywa się w odwrotną stronę W tym przypadku proces odbywa się w odwrotną stronę i dlatego HIV nazywany jest retrowirusem. Przeczy on tej podstawowej zasadzie i produkuje DNA z RNA. Niebywałe! Kolejną zaskakującą właściwością odwrotnej transkryptazy jest to, że popełnia ona bardzo dużo błędów. że popełnia ona bardzo dużo błędów. Nie ma ona takich zdolności naprawczych jak polimerazy DNA w naszych komórkach. To bardzo przydatna zdolność w czasie replikacji DNA. Praktycznie, oznacza to że po pierwsze duża ilość błędów w replikacji równa się duża ilość błędów w wirusowym DNA. Oznacza to również, że wirus może z czasem rozwinąć oporność na stosowane leki, Oznacza to również, że wirus może z czasem rozwinąć oporność na stosowane leki, bo mogą one już nie być w stanie rozpoznać wirusa. bo mogą one już nie być w stanie rozpoznać wirusa. I po drugie, bardzo trudno jest stworzyć szczepionkę na HIV. Bo nawet najmniejsze modyfikacje genów wirusa mogą sprawić, że szczepionka będzie bezużyteczna. Pamiętaj, że mówimy tutaj o pojedynczej komórce, mutacjach które zachodzą w obrębie jednej zainfekowanej komórki. A takich zainfekowanych komórek T będą niedługo miliony A takich zainfekowanych komórek T będą niedługo miliony i w każdej z nich także zachodzą losowe mutacje. Odwrotna transkryptaza jest celem jednego z rodzajów leków używanych w walce z HIV. Odwrotna transkryptaza jest celem jednego z rodzajów leków używanych w walce z HIV. Odwrotna transkryptaza jest celem jednego z rodzajów leków używanych w walce z HIV. Ich działanie polega na hamowaniu czynności tego enzymu. Ich działanie polega na hamowaniu czynności tego enzymu. Ale wróćmy do naszego nowopowstałego dwuniciowego DNA. Inny enzym, integraza, przechwytuje DNA i zanosi je do jadra komórkowego limfocytu T. Inny enzym, integraza, przechwytuje DNA i zanosi je do jadra komórkowego limfocytu T. Inny enzym, integraza, przechwytuje DNA i zanosi je do jadra komórkowego limfocytu T. Przenosi je przez pory w błonie jądrowej do wnętrza jądra. Przenosi je przez pory w błonie jądrowej do wnętrza jądra. To krok w zakażeniu HIV, z którego nie ma już odwrotu. Integraza wykonuje cięcia w ludzkim DNA jądrowym Integraza wykonuje cięcia w ludzkim DNA jądrowym i umożliwia dwuniciowemu DNA wirusa przyłączenie się do ludzkiego DNA. i umożliwia dwuniciowemu DNA wirusa przyłączenie się do ludzkiego DNA. Dlatego właśnie HIV pozostaje z nami do końca życia. Dlatego właśnie HIV pozostaje z nami do końca życia. DNA wirusa HIV integruje się z naszym własnym DNA. DNA wirusa HIV integruje się z naszym własnym DNA. To otwiera mu kilka różnych dróg. DNA może po prostu tam być i nie być nawet przepisywane na mRNA. DNA może po prostu tam być i nie być nawet przepisywane na mRNA. Taką sytuację nazywamy zakażeniem latentnym, utajonym. DNA wirusa zostało połączone z DNA komórki, ale nic się z nim nie dzieje, albo częściej docierają do niego nasze enzymy transkrypcyjne. albo częściej docierają do niego nasze enzymy transkrypcyjne. Przykładowo dociera do niego nasza polimeraza RNA i przepisuje DNA wirusa tak, jak przepisuje każdy inny fragment naszego DNA. i przepisuje DNA wirusa tak, jak przepisuje każdy inny fragment naszego DNA. Tworzy na jego matrycy mRNA kodujące geny wirusa, które opuszczają następnie jądro komórkowe, napotykają rybosomy znajdujące się w siateczce śródplazmatycznej i wykorzystują rybosomy do produkcji białek wirusa, w tym na przykład białek powierzchniowych. Białka te przechodzą następnie przez retikulum Białka te przechodzą następnie przez retikulum podążają w kierunku powierzchni komórki, do jej błony komórkowej, z którą się łączą. do jej błony komórkowej, z którą się łączą. Dzieje się to w bardzo wielu miejscach na błonie. Dzieje się to w bardzo wielu miejscach na błonie. Zobacz, wszędzie tu są świeżo wyprodukowane białka gp120. Zobacz, wszędzie tu są świeżo wyprodukowane białka gp120. W tym samym czasie produkowane jest kolejne ważne białko wirusowe. W tym samym czasie produkowane jest kolejne ważne białko wirusowe. A właściwie poliproteina. "Poli", bo składa się z wielu fragmentów proteinowych połączonych ze sobą w jeden długi łańcuch. połączonych ze sobą w jeden długi łańcuch. W jego skład wchodzą enzymy wirusowe, o których mówiliśmy wcześniej, W jego skład wchodzą enzymy wirusowe, o których mówiliśmy wcześniej, czyli odwrotna transkryptaza, integraza, a także inne białka, które umożliwiają wirusowi zarażanie komórek. a także inne białka, które umożliwiają wirusowi zarażanie komórek. Wszystkie te długie łańcuchy poliproteinowe, razem z wirusowym RNA, docierają do tych miejsc na błonie komórkowej, razem z wirusowym RNA, docierają do tych miejsc na błonie komórkowej, gdzie skupiły się wcześniej białka powierzchniowe wirusa. W tym momencie, wszystkie te elementy mogą uformować nowe kompletne cząstki HIV. wszystkie te elementy mogą uformować nowe kompletne cząstki HIV. Są one "niedojrzałe", bo nie mają na razie możliwości infekowania kolejnych komórek. Zanim zyskają tę zdolność, musi wydarzyć się jeszcze jedna rzecz. Zanim zyskają tę zdolność, musi wydarzyć się jeszcze jedna rzecz. Potrzebna jest tu pomoc jeszcze jednego ważnego enzymu wirusowego - proteazy. Potrzebna jest tu pomoc jeszcze jednego ważnego enzymu wirusowego - proteazy. Proteazy to specjalne enzymy, których zadaniem jest cięcie poliprotein na mniejsze fragmenty. Cięcia odbywają się bardzo precyzyjnie, w konkretnych miejscach. Proteaza HIV dokonuje tych cięć w obrębie takiego łańcucha poliproteinowego. Proteaza HIV dokonuje tych cięć w obrębie takiego łańcucha poliproteinowego. Proteaza HIV dokonuje tych cięć w obrębie takiego łańcucha poliproteinowego. Przecina go w kilku konkretnych miejscach i w rezultacie dostajemy kilka różnych elementów, koniecznych wirusowi HIV do zakażania komórek. Są więc wśród nich odwrotna transkryptaza, integraza i wszystkie inne. Są więc wśród nich odwrotna transkryptaza, integraza i wszystkie inne. Są więc wśród nich odwrotna transkryptaza, integraza i wszystkie inne. Zatem proteza tnie łańcuch poliproteinowy na funkcjonalne białka, Zatem proteza tnie łańcuch poliproteinowy na funkcjonalne białka, które skupiają się w nowym wirionie i czekają spokojnie wewnątrz limfocytu T. które skupiają się w nowym wirionie i czekają spokojnie wewnątrz limfocytu T. Niedługo po tym, proteaza kończy cięcie poliproteiny Niedługo po tym, proteaza kończy cięcie poliproteiny i otrzymujemy dojrzałą cząstkę HIV, wytworzoną przez nasz własny limfocyt T, gotową do infekowania kolejnych komórek. Zwłaszcza innych limfocytów Th. A co dzieje się z tą wykorzystaną już przez HIV komórką T? A co dzieje się z tą wykorzystaną już przez HIV komórką T? Kiedyś myśleliśmy, że gdy komórka wyprodukuje tysiące nowych cząstek wirusowych, umiera. że gdy komórka wyprodukuje tysiące nowych cząstek wirusowych, umiera. że gdy komórka wyprodukuje tysiące nowych cząstek wirusowych, umiera. Jednak niedawno odkryto, że cały proces jest znacznie bardziej skomplikowany. W zdecydowanej większości przypadków limfocyt T rzeczywiście umiera, ale nie z powodu wyczerpania komórki przez masową produkcję białek wirusa. Częściej dzieje się to dlatego, że infekcja HIV i produkcja nowych wirionów Częściej dzieje się to dlatego, że infekcja HIV i produkcja nowych wirionów inicjują w limfocycie mechanizmy autodestrukcji. inicjują w limfocycie mechanizmy autodestrukcji. Ale o tym opowiem już w następnym filmie. Ale o tym opowiem już w następnym filmie.