ВИЧ и гепатит не могут размножаться без холестерина

Infox.ru писал о том, что опухоли для нормальной жизни требуется полноценное питание. Поэтому энергетический кризис раковых клеток блокирует онкогенез и убивает рак. Впрочем, многие заболевания прогрессируют в условиях, когда организм или отдельные клетки содействуют нормальному ходу патогенных метаболических процессов. Так, ВИЧ и вирусы гепатитов В и С размножаются, а соответственно и инфицируют организм, только в присутствии холестерина. Холестерин помогает вириону преодолеть клеточную границу – мембрану. Более того, репликация и синтез генетического материала, а также сборка и упаковка новых вирусов происходит с непосредственным участием этого соединения.

Вирусная диета

Можно предположить, что организм, лишенный холестерина, приобретет иммунитет и к ВИЧ, и к гепатиту. Однако это только теория. Ведь холестерин – субстрат, из которого образуются не только атеросклеротические бляшки в просветах сосудов, но и важные (в том числе и половые) гормоны. Да и клетка не способна жить без этого липопротеина, так как он входит в состав плазматической мембраны.

Тем не менее ученые все же ищут способ, чтобы посадить ВИЧ и вирусы гепатита на жесткую безхолестериновую диету, безопасную для человеческого организма. Предшествующие испытания не принесли видимых результатов или были фатальными как для вирусов, так и для клеток. Но теперь исследователям из Великобритании, США и Румынии под руководством Стефани Поллок (Stephanie Pollock) из Оксфордского университета (University of Oxford) удалось достичь некоторых (пока лабораторных) успехов.

«Зеленая» терапия

В 2010 году группа Стефани Поллок доработала биотехнологический «пузырек», созданный по образу и подобию клеточной органеллы – липосомы. Терапевтическая органелла способна доставлять гидрофобные и гиброфильные соединения в клетку -- к месту биосинтеза белка и репликации генетического материала (на мембрану эндоплазматического ретикулума).

В исследовании, результаты которого появились 21 сентября в журнале PNAS Cell Biology, ученые апробировали противовирусное действие синтетических липосом, наполненных полиненасыщенными жирными кислотами (polyansaturated ER liposems – PERLs). То есть биологи попытались бороться с инфекцией «зеленым» способом -- без лекарственных препаратов, заменив клеточное «сливочное масло» на растительный жир. Эффективность безмедикаментозной борьбы с инфекцией ученые сравнили с известным и применяемым в лечебной практике веществом, которое также используется для снижения уровня холестерина – ловастатином.

Иммуностимулятор и контрацептив

Биологи провели эксперимент в культурах клеток, инфицированных ВИЧ, вирусами гепатита В и гепатита С. Оказалось, что синтетические липосомы, заполненные полиненасыщенными жирными кислотами, достаточно эффективно снижают уровень холестерина и таким способом оказывают противовирусное воздействие. Более того, «зеленая» терапия оказалась более действенной по сравнению с терапией ловастатином.

Ученые выяснили, что в условиях холестеринового голодания инфицированной клетки «цех по сборке» всех трех видов вирионов работает менее продуктивно. Согласно результатам молекулярного и клеточного анализа, синтетические липосомы снижают продуктивность ВИЧ-инфекции, истощая запасы свободного холестерина в мембране иммунных клеток. В клетках, инфицированных гепатитом, вирусы прекращали размножаться из-за недостатка холестерина не в мембране, а в цитоплазме клетки. Авторы работы отмечают, что ранее проводившиеся исследования также подтверждают гипотезу о том, что для размножения вируса гепатита С решающую роль играет уровень холестерина в цитоплазме. Ранее (в 2007 году), к такому выводу пришел Юсуки Миянари (Yusuke Miyanari), опубликовав результаты эксперимента в статье The lipid droplet is an important organelle for hepatitis C virus production. Исследований, подтверждающих столь важную роль холестерина для размножения гепатита В, ранее не проводилось.

Биологи выяснили, что холестериновое голодание не только останавливает развитие вируса, но и предупреждают инфицирование. То есть здоровая клетка, подсаженная на «бехзхолестериновую диету», обладает противовирусным иммунитетом -- вирус, даже подобравшись к клеточной границе (мембране), не переступает ее.

В статье Polyunsaturated liposomes are antiviral against hepatitis B and C viruses and HIV by decreasing cholesterol levels in infected cells ученые описывают несколько возможных молекулярных противовирусных механизмов. Однако эти предположения пока что гипотетические и требуют дальнейших экспериментальных исследований. Биохимики надеются в ближайшее время приступить к экспериментам in vivo и разобраться с тем, почему недостаток холестерина действует как клеточный иммуностимулятор и вирусный контрацептив одновременно.