GLIASOLUT , neurotrooppinen virus HIV , mikroglian osuus

GLIASOLUJEN neurobiologiasta.

Infektoivat taudit.

HIV virus infektio

Aivojen vaurioituminen on tavallinen seuraus hankitusta immuunivajeoireyhtymästä AIDS ( Acquired Immunodeficiency syndrome). Tämä patologia ilmenee HIV- enkefalopatiana (HIVE).

Se etenee kognitiivisestä heikentymästä psykomotorisiin vajeisiin, ataksiaan ja HIV -viruksen liittyvään dementiaan (HAD). HAD-tilan lisäksi AIDS aiheuttaa myös HIV-virukseen liittyvää sensorista neuropatiaa Jopa puolet kaikista potilasta kehittää sekä sensorisen neuropatian että HIV-virukseen assosioituvan dementian.

GLIA-kudoksen MIKROGLIA-solut ja perivaskulaariset makrofagit ovat pääasiallinen kohde aivoissa HIV-virukselle, koska HIV-virus ei ensisijaisesti pysty infketoimaan neuronisolua. HIV-virus käyttää kemokiinien solupintareseptoreita infektion saamiseksi solun sisään. Tällaisia reseptoreita ( ESIM. CD4 ja CCr5) esiintyy aivokudoksessa eniten liittyneenä MIKROGLIA-soluihin.

Tämä virus pystyy invasoitumaan aivoihin hyvin pian infektoitumisen jälkeen. Kuitenkin se on aivoissa vielä latentissa tilassa, joten se ei heti aiheuta mitään produktiivista infektiota. On joitain viiteitä siitä, että tässä latentissa vaiheessa virus pystyisi pysymään elossa aivoalueella MIGROGLIA-soluiissa ja nämä solu toimivat HIV-virukselle varastoaltaana ( ns. Troian hevosena) ja sieltä käsin se voi uudelleen infektoida kehon periferiaa. Tämä on hyvin tärkeää ottaa huomioon, kun kohdennetaan antiviruslääketerapiaa. Tällainen pitkäaikainen HIV-viruksen olemassaolo aivokudoksessa voi selittää keskuhermostospesifisten virusvarianttikantojen ilmenemisen.

Virusperäin HAD alkaa kun AIDS-vaihekin on alkanut ja virusta pystyy tuottumaan keskushermostossa hyvin merkitseviä määriä. Histopatologisesti HAD ilmenee huomattavana neuronikuolemana ( tavallisimmin apoptoottista tietä). Tämä neuronien pettäminen on kaikkein huomattavinta basaaliganglioissa (aivojen harmaissa tumakkeissa)

HIV/HAD- tilan Histologinen merkitsijä on monitumaisten jättisolujen ilmeneminen. Ne ovat yhteensulautuneita MIKROGLIA/makrofagisoluja.

ASTROGLIA-soluissa tapahtuvat muutokset ovat vähempia. Tosiasiassa ASTROSYYTITKIN, koska niissä on kemokiinireseptorieta, voivat helposti infektoitua HIV-viruksesta in vitro, koeputkiolosuhteissa, mutta kuitenkin in vivo, keho-olosuhteista, tällaista on vähemmän dokumentoitu.

HIVE-tilassa ( HIV-viruksesta johtuvassa enkefalopatiassa) neurotoksisuus johtuu kahdesta päätekijästä: (1) HIV-virustuotannosta ja (2) aktivoituneista MIKROGLIA/makrofagisoluista.

(1) Viruksen sytotoksiset komponentit ovat

• glykoproteiini gp120, jonka avulla virus sitoutuu plasmalemmassa sijaitsevaan reseptoriin ja pääsee sisälle soluihin.
• Tat-proteiini, joka toimii viruksen transaktivaattorina, sekä
• vpr-proteiini.

Gp120 tappaa neuroneja sekä in vitro (koeputkessa, jos sitä lisätään soluviljelmään että kehossa, in vivo ( injektoituna hippokampukseen). ASTROGLIAAN indusoitu gp120 ilmenemä transgeenisillä hiirillä johti HIV-tilan tapaiseen aivovaurion kehittymään.

Varsinainen gp120:n neurotoksinen vaikutus välittyy kalsiumjonien pääsemisestä neuronien sisään ja massiivisestä kalsiumjonin (Ca++) vapautumisesta solun endoplasmisen verkoston kalsiumvarastoista. Näiden kahden syyn kombinoituma aiheuttaa kalsiumjonin ylikuormitusta ja solukuoleman.

Tat-proteiini aiheuttaa myös neuronin apoptoosia8 ohjelmoitua solukuolemaa). Tämä apoptoosi voi saada alkunsa kalsiumjonin viallisesta homeostaasista. On raportoitu että tat-proteiini aiheutaa melkoista nousua neuronin sisäiseen kalsiumjonipitoisuuteen. Kun tämä kalsiumin nousu solun sisällä siten aktivoi NMDA-glutamaattireseptoreita, tilanne johtaa neuronin kuolemaan;

tällaista kalsiumjonipitoisuuksien nousua ja neuronin kuolemaa voidaan ehkäistä NMDA-reseptoriblokeerauksella.

Tat pystyy myös triggeröimään Ca++ signaaleita MIKROGLIA-soluissa CCR3-reseptorin kautta ( se on kemokiinireseptori) , nämä kalsiumijonisignaalit saattavat osaltaan vaikuttaa MIGROGLIA-solujen aktivaation leviämistä.

Vpr-proteiini liipaisee esiin apoptoottisen neuronaalisen kuoleman in vitro, koeputkessa, toistaiseksi tuntemattomalla mekanismilla ( 2007).

(2) Toinen tärkeä neuronaalisen kuoleman syy liittyy neurotoksisiin agensseihin, joita aktivoituneista MIKROGLIA-soluista vapautuu. HIVE- tilanteen ollessa kyseessä nämä mikroglian agenssit heijastavat patologisuuden potentiaalia.

Itseasiassa suhteellinen HIV- tuotanto aivoissa ei ole dramaattisen suurta verrattuna muihin neurotrooppisiin viruksiin kuten herpes simplex tai arbovirukset. Sen takia saattaakin tämä AKIVOITUNEITTEN MIKROGLIA-solujen osuus olla johtava tekijä HIVE/HAD- tilojen neuronikuoleman välittäjänä.

Suomennos engl. lähteestä: Alexei Verkhratsky et Arthur Butt. GLIAL Neurobiology. A textbook 2007. Chapter 10.8.2.

Avainsanat

HIV Human immunnodeficiency virus

AIDS, Acquired immunododeficiency syndrome

HAD, HIV-associated dementia

HIVE, HIV-encephalopathy

Lisätieto 2018

WHO http://www.who.int/hiv/en/

Muistiin 20.3. 2018