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:10:40

Dlaczego HIV zabija tak wiele limfocytów T CD4 - film z polskimi napisami

Transkrypcja filmu video

Wiemy już, że w przebiegu nieleczonego zakażenia HIV ilość wirusa HIV we krwi sukcesywnie rośnie. Ilość cząstek wirusa we krwi i w całym organizmie wzrasta do ekstremalnych ilości. Ilość cząstek wirusa we krwi i w całym organizmie wzrasta do ekstremalnych ilości. A to dlatego, że HIV atakuje komórki układu odpornościowego. A to dlatego, że HIV atakuje komórki układu odpornościowego. Przejmuje on kontrolę nad limfocytami T i wykorzystuje je do replikacji, dającej całe mnóstwo nowych cząstek HIV. Oprócz tego, obserwuje się również masywny spadek ilości limfocytów T, Oprócz tego, obserwuje się również masywny spadek ilości limfocytów T, a konkretnie limfocytów T CD4. Pytanie brzmi, jak to się dzieje? Owszem, są one celem wirusa, ale dlaczego umiera ich tak wiele? Czy wszystkie zostają zainfekowane? Czy umierają, gdy ulegną infekcji? Naukowcy szukali odpowiedzi na te pytania przez całe dekady, Naukowcy szukali odpowiedzi na te pytania przez całe dekady, bo około 30 lat. I okazało się, że tylko jakieś 5-10% komórek odpornościowych, które umarły I okazało się, że tylko jakieś 5-10% komórek odpornościowych, które umarły było zarażonych wirusem HIV. Pozostałe 90-95% zniszczonych komórek nie było zakażone. Pozostałe 90-95% zniszczonych komórek nie było zakażone. To dziwne, prawda? Jak to w ogóle możliwe? Przyjrzyjmy się temu bliżej. Dlaczego wszystkie te komórki, zakażone czy nie, umierają? Dlaczego wszystkie te komórki, zakażone czy nie, umierają? Odpowiedzi jest kilka. Mógłbym szczegółowo opowiedzieć o każdym z tych mechanizmów, Mógłbym szczegółowo opowiedzieć o każdym z tych mechanizmów, ale nie chciałbym się w tym wszystkim zatracić. ale nie chciałbym się w tym wszystkim zatracić. Dlatego skupimy się na ogółach. To jedna z zarażonych komórek T. Niech to będzie jedna z tych 5-10%, które umierają będąc zakażonymi. Mamy tu więc limfocyt T. W jego wnętrzu znajduje odrobina RNA wirusa HIV. W jego wnętrzu znajduje odrobina RNA wirusa HIV. Widzimy też kilka nowych cząstek HIV, które przymierzają się do opuszczenia komórki. Nasz limfocyt produkuje całe mnóstwo nowych kopii wirusa HIV. Oznaczmy to właściwie na czerwono, Oznaczmy to właściwie na czerwono, żeby pamiętać, że wiele spośród tych zarażonych komórek umiera żeby pamiętać, że wiele spośród tych zarażonych komórek umiera będąc jeszcze w krwioobiegu. Zobaczmy jak to się dzieje. Zainfekowane limfocyty T CD4 umierają albo bezpośrednio z powodu aktywności wirusa w ich wnętrzu, umierają albo bezpośrednio z powodu aktywności wirusa w ich wnętrzu, albo z powodu odpowiedzi naszego układu odpornościowego na zakażenie. albo z powodu odpowiedzi naszego układu odpornościowego na zakażenie. Układowi odpornościowemu nie podoba się, że komórki ulegają zakażeniu Układowi odpornościowemu nie podoba się, że komórki ulegają zakażeniu i ma rację. Ale wróćmy do tej sytuacji. Pamiętaj, ze kiedy wirus podaje własne RNA do komórki odpornościowej Pamiętaj, ze kiedy wirus podaje własne RNA do komórki odpornościowej to jest ona od tej chwili uważana za zainfekowaną. I może umrzeć na kilka sposobów. I może umrzeć na kilka sposobów. Po pierwsze, HIV rozpoczyna odwrotną transkrypcję, Po pierwsze, HIV rozpoczyna odwrotną transkrypcję, pamiętasz na czym ona polega? Chodzi o to, że transkrypcja zachodzi odwrotnie, czyli DNA powstaje na matrycy RNA. A to zwraca uwagę, bo pojawia się mnóstwo nowych transkryptów wirusa. Nasze komórki zawierają specjalne białko - IFI16, Nasze komórki zawierają specjalne białko - IFI16, którego zadaniem jest odnajdywanie "dziwnych" fragmentów DNA, którego zadaniem jest odnajdywanie "dziwnych" fragmentów DNA, których nie powinno być w komórce. Kiedy IFI16 zauważy, że w komórce pojawiają się wirusowe produkty transkrypcji, Kiedy IFI16 zauważy, że w komórce pojawiają się wirusowe produkty transkrypcji, aktywuje ono w komórce kaskadę reakcji zapalnej. Jej rezultatem jest aktywacja szlaku autodestrukcji, zwanego pyroptozą. Jej rezultatem jest aktywacja szlaku autodestrukcji, zwanego pyroptozą. Jej rezultatem jest aktywacja szlaku autodestrukcji, zwanego pyroptozą. Jej rezultatem jest aktywacja szlaku autodestrukcji, zwanego pyroptozą. Komórka sama doprowadza do własnej śmierci, Komórka sama doprowadza do własnej śmierci, z powodu masywnego stanu zapalnego w jej wnętrzu. To właśnie jest pyroptoza. Postaraj się zapamiętać to pojęcie, bo mechanizm pyroptozy będzie dla nas bardzo istotny w dalszej części filmu. bo mechanizm pyroptozy będzie dla nas bardzo istotny w dalszej części filmu. Przejdźmy do drugiego sposobu, na jaki może dojść do śmierci komórki. Przejdźmy do drugiego sposobu, na jaki może dojść do śmierci komórki. Pamiętasz jak mówiłem o integrazie? To enzym HIV, który chwyta DNA wirusa, To enzym HIV, który chwyta DNA wirusa, zanosi je do jądra komórkowego i stara się je połączyć z naszym własnym DNA? Czasem w trakcie tego procesu Czasem w trakcie tego procesu komórka orientuje się, że coś jest nie tak. komórka orientuje się, że coś jest nie tak. A dzieje się to dzięki innemu czujnikowi, zwanemu DNA-PK. A dzieje się to dzięki innemu czujnikowi, zwanemu DNA-PK, który wykrywa, że w naszym DNA pojawiło się pęknięcie i się uaktywnia. który wykrywa, że w naszym DNA pojawiło się pęknięcie i się uaktywnia. Wtedy komórka już wie i mówi "o nie!" "Mam HIV!" I uaktywnia się szlak autodestrukcji. I uaktywnia się szlak autodestrukcji. Ale nieco inny od tego, który widzieliśmy wcześniej. Ale nieco inny od tego, który widzieliśmy wcześniej. Tym razem dochodzi do apoptozy. To pojęcie mogło ci się już obić o uszy na lekcjach biologii. To pojęcie mogło ci się już obić o uszy na lekcjach biologii. Apoptoza i pyroptoza są do siebie dość podobne, ale różni je sposób aktywacji. Jak mówiłem, pyroptoza inicjowana jest przez stan zapalny, natomiast apoptoza przez specjalne sygnały natomiast apoptoza przez specjalne sygnały aktywowane przez krytyczne uszkodzenie komórki, takie jak choćby pęknięcie DNA. I dochodzimy do trzeciej możliwości. Załóżmy, że integrazie udało się wykonać zadanie i wirusowe DNA zostaje włączone do DNA naszej komórki. i wirusowe DNA zostaje włączone do DNA naszej komórki. Od tej chwili może rozpocząć się produkcja wirusa, tak? Od tej chwili może rozpocząć się produkcja wirusa, tak? Jednym z ostatnich etapów tej produkcji jest umożliwienie wirusowi zakaźności przy pomocy proteazy HIV, jest umożliwienie wirusowi zakaźności przy pomocy proteazy HIV, która tnie polipeptyd wyprodukowany przez naszą komórkę, która tnie polipeptyd wyprodukowany przez naszą komórkę, co daje nowemu wirusowi możliwość zakażania innych komórek. co daje nowemu wirusowi możliwość zakażania innych komórek. Ale działaniem "ubocznym" proteazy HIV Ale działaniem "ubocznym" proteazy HIV jest także cięcie, a tym samym aktywacja ludzkich białek zwanych kaspazami. jest także cięcie, a tym samym aktywacja ludzkich białek zwanych kaspazami. W szczególności fragmentu kaspazy numer 8. Mamy wiele różnych kaspaz, ale tutaj chodzi nam o kaspazę 8. Kaspazy są świetne. Gdy komórka ma jakiś problem, tak jak w tym przypadku, kaspazy ulegają aktywacji i inicjują proces autodestrukcji komórki, kaspazy ulegają aktywacji i inicjują proces autodestrukcji komórki, również w mechanizmie apoptozy. Ale zakażone limfocyty T zostają zniszczone także na inne sposoby. Weźmy na przykład inną grupę limfocytów T - limfocyty T CD8. Weźmy na przykład inną grupę limfocytów T - limfocyty T CD8. Gdy napotkają one zakażoną komórkę CD4 wiedzą, że coś jest na rzeczy i ją zabijają. A wiedzą one, kiedy limfocyt CD4 jest zakażony, ponieważ zakażone limfocyty Th prezentują na swojej powierzchni niektóre spośród białek HIV. Mogą na przykład prezentować któreś z białek powierzchniowych, jak gp120. Mogą na przykład prezentować któreś z białek powierzchniowych, jak gp120. Warto również pamiętać, że po około miesiącu od zakażenia Warto również pamiętać, że po około miesiącu od zakażenia zaczynamy produkować przeciwciała anty-HIV. I te przeciwciała mogą przyczepiać się do zakażonych limfocytów T oznaczając je jako przeznaczone do zniszczenia przez inne komórki odpornościowe. Wszystko to mechanizmy, w jakich dochodzi do śmierci limfocytów CD4 zakażonych przez HIV. Ale jak mówiłem, zauważono że znaczna większość limfocytów traconych w przebiegu zakażenia HIV zauważono że znaczna większość limfocytów traconych w przebiegu zakażenia HIV to komórki, które nie były zakażone wirusem. to komórki, które nie były zakażone wirusem. Ilość niszczonych komórek jest tak olbrzymia, że stanowi główną przyczynę niewydolności układu immunologicznego w zaawansowanych etapach zakażenia HIV. Jednym z powodów, dla których tracimy tak ogromną ilość niezakażonych komórek Jednym z powodów, dla których tracimy tak ogromną ilość niezakażonych komórek jest to, że kiedy limfocyty T zostają narażone na HIV, nawet jeśli nie zostają przez niego zainfekowane, eksponują na swojej powierzchni specjalne białko, które umożliwia im udoskonalić się w węźle chłonnym. Wędrują one do węzłów chłonnych, bo jak pamiętasz, węzły chłonne to miejsca, bo jak pamiętasz, węzły chłonne to miejsca, w których komórki układu odpornościowego poznają patogeny w których komórki układu odpornościowego poznają patogeny przeciwko którym mają toczyć walkę. przeciwko którym mają toczyć walkę. Węzły chłonne są dla komórek odpornościowych jak bazy treningowe. Węzły chłonne są dla komórek odpornościowych jak bazy treningowe. Natomiast w przebiegu zakażenia HIV stanowią one siedlisko wirusa. Natomiast w przebiegu zakażenia HIV stanowią one siedlisko wirusa. Natomiast w przebiegu zakażenia HIV stanowią one siedlisko wirusa. To dlatego, w czasie ostrej fazy zakażenia pacjent ma powiększone węzły chłonne i inne narządy limfatyczne. pacjent ma powiększone węzły chłonne i inne narządy limfatyczne. Bo komórki dendrytyczne przynoszą do nich HIV Bo komórki dendrytyczne przynoszą do nich HIV i wznieca się tam odpowiedź immunologiczna. Na skutek tej reakcji, do węzłów nadciąga całe mnóstwo niezarażonych limfocytów T. Na skutek tej reakcji, do węzłów nadciąga całe mnóstwo niezarażonych limfocytów T. Na skutek tej reakcji, do węzłów nadciąga całe mnóstwo niezarażonych limfocytów T. Oznaczę to takim kremowym kolorem, Oznaczę to takim kremowym kolorem, żebyśmy pamiętali, że masowa śmierć limfocytów rozpoczyna się w tkankach limfatycznych. W tym przypadku również jest to pyroptoza. Dla przypomnienia, pyroptoza to zaprogramowana śmierć komórki, podobna do apoptozy, tylko inicjowana w inny sposób. Przez masywny stan zapalny. Spróbuję to przedstawić. HIV próbuje zainfekować komórkę t CD4. Ale mamy to białko IFI16, o którym wcześniej mówiliśmy, które wykrywa narastającą ilość produktów transkrypcji wirusowej. które wykrywa narastającą ilość produktów transkrypcji wirusowej. W odpowiedzi na to, aktywuje ono kaspazy, w tym wypadku kaspazę 1. A kaspaza 1 robi coś bardzo bardzo interesującego. Stymuluje produkcję cząsteczki prozapalnej, nazywanej interleukiną-1 beta, Stymuluje produkcję cząsteczki prozapalnej, nazywanej interleukiną-1 beta, wewnątrz naszej komórki. Interleukina-1 beta tworzy w naszej komórce środowisko zapalne. Interleukina-1 beta tworzy w naszej komórce środowisko zapalne. Interleukina-1 beta tworzy w naszej komórce środowisko zapalne. Pamiętasz co się dzieje, kiedy wewnątrz komórki narasta zapalenie? Pamiętasz co się dzieje, kiedy wewnątrz komórki narasta zapalenie? Może ona ulec zniszczeniu w mechanizmie pyroptozy. Może ona ulec zniszczeniu w mechanizmie pyroptozy. I tak właśnie się tu dzieje. To trochę tak, jak z wybuchem granatu. Granat wyrządza bardzo duże szkody, bo jego odłamki ranią wszystkie osoby znajdujące się w pobliżu miejsca wybuchu. bo jego odłamki ranią wszystkie osoby znajdujące się w pobliżu miejsca wybuchu. I tutaj jest podobnie. "Odłamkami" pyroptozy są te prozapalne cząstki interleukiny-1 beta, "Odłamkami" pyroptozy są te prozapalne cząstki interleukiny-1 beta, które oddziałują następnie na wszystkie komórki CD4 znajdujące się w pobliżu. które oddziałują następnie na wszystkie komórki CD4 znajdujące się w pobliżu. Te, które przybyły, by pomóc w opanowaniu zakażenia HIV. Te, które przybyły, by pomóc w opanowaniu zakażenia HIV. Na skutek działania interleukiny-1 beta, w nich także inicjuje się zapalenie Na skutek działania interleukiny-1 beta, w nich także inicjuje się zapalenie Na skutek działania interleukiny-1 beta, w nich także inicjuje się zapalenie i one również giną w mechanizmie pyroptozy. i one również giną w mechanizmie pyroptozy. Daje to reakcję łańcuchową, której efektem jest zniszczenie całej masy limfocytów CD4, które nigdy nie miały nawet bezpośredniego kontaktu z wirusem HIV. Drugim skutkiem tych reakcji jest stan przewlekłego zapalenia, Drugim skutkiem tych reakcji jest stan przewlekłego zapalenia, toczącego się w całym organizmie. Dzieje się tak dlatego, że cały czas uwalniane są sygnały prozapalne Dzieje się tak dlatego, że cały czas uwalniane są sygnały prozapalne i to przewlekłe zapalenie cały czas stymuluje aktywację komórek immunologicznych, i to przewlekłe zapalenie cały czas stymuluje aktywację komórek immunologicznych, 24h na dobę, 7 dni w tygodniu. Doprowadza to do szybkiego zużywania komórek zapalnych i jeszcze większej ich utraty. Kiedyś uważano, że tracimy tak dużą ilość komórek T CD4, bo HIV zakaża każdą z nich i doprowadza do jej śmierci poprzez apoptozę. bo HIV zakaża każdą z nich i doprowadza do jej śmierci poprzez apoptozę. bo HIV zakaża każdą z nich i doprowadza do jej śmierci poprzez apoptozę. Teraz wiemy już, że to pyroptoza, zachodzącą na niewyobrażalnie dużą skalę, Teraz wiemy już, że to pyroptoza, zachodzącą na niewyobrażalnie dużą skalę, uruchamia reakcję łańcuchową prowadzącą do pyroptotycznej śmierci kolejnych komórek, odpowiada za ogromną większość limfocytów T CD4 traconych w przebiegu zakażenia HIV.