Вирус иммунодефицита человека активно ослабляет мозг даже при очень хорошей антивирусной терапии. Правда, его можно остановить -- найден ключевой для атаки на нейроны белок. И его даже удалось остановить. Правда, на мышах и с кучей побочных эффектов.
Ученые из Медицинского центра Университета Рочестера (University of Rochester Medical Center) выяснили, что происходит с мозгом больного СПИДом человека. Они описали каскад событий, который происходит в нейроне мозга под действием ВИЧ. Его атака на мозг продолжается непрерывно. Антивирусная терапия лишь загоняет вирус в некие ниши, где он может сохраняться в течение многих лет.
Команда исследователей под руководством профессора неврологии, педиатрии, микробиологии и иммунологии Харриса Гелбарта (Harris Gelbard) работала с мозгом умерших от СПИДа людей, с лабораторными животными и с культурой нервных клеток. Харрис Гелбарт говорит, что много лет назад его коллега и друг заболел и умер от СПИДа в течение двух лет. При этом он сильно страдал от поражения мозга. Что и побудило Гелбарта сосредоточиться на изучении влияния ВИЧ на нервную систему.
Антивирусная терапия, которую получают ВИЧ-положительные пациенты в течение многих лет, не полностью искореняет вирус в их организме. «Текущая терапия дает большинству пациентов возможность жить. Но вирус продолжает атаковать мозг, даже когда он уже почти неактивен в теле», -- объясняет Гелбарт. Специалисты свидетельствуют, что большая доля ВИЧ-пациентов -- по некоторым данным, до половины -- страдают от неврологических симптомов.
Роковой белок
Ученые выяснили, что ключевым веществом в атаке вируса на мозг служит белок Tat, который помогает вирусу ВИЧ размножаться и проникать в клетки. При этом он взаимодействует с определенным рецептором на клеточной мембране. В нейроне белок Tat нарушает работу митохондрий -- клеточных энергетических центров. Что фатально сказывается на жизнедеятельности нейронов: им не хватает энергии, и они перенапрягаются, выполняя свою обычную работу.
Кроме того, Tat влияет на клеточные органеллы под названием эндоплазматический ретикулум -- это сеть каналов, где белки собираются и упаковываются в трехмерную структуру. Под его влиянием в нейронах появляются «неупакованные» белки. Форма для белков -- это все, поэтому такие белки в организме бесполезны или даже вредны. Но упаковка белков требует много энергии, которой не хватает из-за того, что пострадали митохондрии.
В клетках мозга происходят и морфологические изменения. Повреждаются дендриты -- отростки, при помощи которых нейрон принимает сигналы от других нейронов. Если у здоровой нервной клетки дендриты ветвятся подобно дереву, у ВИЧ-пораженной они выглядят как обрезанные деревья или деревья, перенесшие штормовой ветер.
Такие повреждения затрагивают зоны мозга, участвующие в мышлении, принятии решений, движениях и памяти. Человек становится забывчивым, неуверенным, у него нарушается координация движений и походка. На поздних стадиях нейро-ВИЧ вызывает выраженное слабоумие.
Белок Tat можно нейтрализовать
Позитивный результат состоит в том, что клетки мозга, пораженные ВИЧ, не гибнут. Они только становятся слабыми и теряют способность к коммуникации друг с другом. Но так как клетки еще живы, есть надежда, что можно каким-то воздействием прекратить или повернуть вспять действие белка. Ученым удалось сделать это на мышах. Сначала они введением Tat повреждали нейроны, а потом введением вещества дантролен, которое блокирует рецептор, останавливали действие белка.
Такой результат дает надежду на поиск лекарственных веществ для лечения нейро-ВИЧ у человека. Правда, сам дантролен для этого не годится, так как у него серьезные побочные эффекты.
Результаты работы опубликованы в журнале PloS One.
