Чтобы вирусы размножались, они должны поразить клетки организма и плотно укрепиться в них, защищая себя от иммунитета человека.
Вирусы технически неживые: они подобны мозгу без тела. Таким образом, чтобы создать больше своих копий, вирус должен захватить наши клетки и использовать их для создания новых вирусов. Но как это происходит?
Ваше тело постоянно производит новые клетки кожи и крови, и каждая клетка часто производит новые белки, чтобы оставаться живыми и воспроизводиться снова. Вирусы прячут свою ДНК в ДНК клетки. Поэтому, когда клетка пытается производить свои собственные белки, она также случайно производит новые вирусы.
ВИЧ может инфицировать многие типы клеток в организме, но в основном он поражает клетки иммунной системы. После поражения клетка может производить сотни новых копий ВИЧ.
Некоторые виды иммунных клеток имеют на своей поверхности белки, называемые рецепторами CD4. ВИЧ ищет их, потому что белок CD4 помогает вирусу связываться с клеткой. Основной мишенью для ВИЧ являются лейкоциты, называемые Т4-лимфоцитами, или Т-хелперными клетками. Клетка T4 отвечает за предупреждение вашей иммунной системы о присутствии захватчиков.
Как только ВИЧ связывается с иммунной клеткой, он прячет свою ДНК внутри ДНК клетки: это превращает клетку в своего рода фабрику по производству ВИЧ, чтобы она могла производить гораздо больше своих копий. Давайте рассмотрим жизненный цикл шаг за шагом.
Шаг 1: привязка
Снаружи ВИЧ имеет внешнюю оболочку из белков, жиров и сахаров. Внутри он несет свои гены и специальные ферменты.
Белки снаружи ВИЧ, также называемые рецепторами, крепко притягиваются к рецепторам CD4+ на клетке Т4 и соединяются с ними. Когда ВИЧ связывается с рецептором CD4+, другие белки на поверхности клетки активируются, позволяя ВИЧ слиться с клеткой и проникнуть в нее.
Вход в клетку может быть заблокирован классом препаратов против ВИЧ, называемых ингибиторами входа.
Шаг 2: обратная транскрипция
Гены ВИЧ представляют собой РНК, тогда как гены внутри клеток человека представляют собой ДНК. РНК похожа на начальника строительства. Клетки используют РНК, чтобы сообщить ферментам, как строить определенную часть клетки. Чтобы создать новый белок, ферменты копируют определенную часть ДНК во фрагмент РНК. Затем эта РНК используется другими ферментами для создания нового белка или фермента.
Итак, для того чтобы вирус поразил нашу клетку, процесс, называемый «обратной транскрипцией», создает ДНК-копию РНК ВИЧ. Это делается с помощью одного из ферментов ВИЧ, называемого обратной транскриптазой. Новая ДНК ВИЧ также называется «провирусной ДНК».
Обратная транскрипция может быть заблокирована одним классом препаратов против ВИЧ, называемых нуклеозидными ингибиторами обратной транскриптазы (НИОТ), и другим классом, называемым ненуклеозидными ингибиторами обратной транскриптазы (ННИОТ).
Шаг 3: интеграция
Затем новая ДНК ВИЧ переносится в ядро клетки, в центр, где хранится ДНК клетки. В этот момент другой фермент ВИЧ, называемый интегразой, прячет ДНК ВИЧ в ДНК клетки. Затем, когда клетка пытается создать для себя новые белки, она случайно создает новый ВИЧ.
Интеграция может быть заблокирована классом препаратов против ВИЧ, называемых ингибиторами интегразы.
Шаг 4: транскрипция
Как только ДНК ВИЧ оказывается внутри ядра клетки, она заставляет клетку производить новый ВИЧ. Специальные ферменты в конечном итоге создадут новый генетический материал, называемый матричной РНК или мРНК. Думайте об этой новой РНК как об инструкции по созданию нового ВИЧ.
Транскрипция может быть заблокирована антисмысловыми противовирусными препаратами или ингибиторами транскрипции. Однако эти классы препаратов находятся на самой ранней стадии исследований и не одобрены FDA.
Шаг 5: перевод
Поскольку мРНК содержит инструкции по созданию новых вирусных белков, каждая часть мРНК связана с созданием разных частей ВИЧ. Таким образом, по мере обработки полной цепи мРНК она трансформируется или «транслируется» во все вирусные белки, необходимые для создания нового вируса.
Шаг 6: сборка и созревание вируса
Последний шаг начинается со сборки нового вируса. Длинные нити белков, транслируемые с мРНК, разрезаются на более мелкие белки с помощью фермента ВИЧ, называемого протеазой. Эти белки становятся различными частями ВИЧ.
Затем, как только все новые вирусные белки собираются, они проникают в клетку-хозяина и отпочковываются от нее, создавая новый вирус. Затем новому ВИЧ требуется некоторое время, чтобы созреть, что может привести к поражению новых клеток.
Сборка вируса может быть заблокирована классом препаратов против ВИЧ, называемых ингибиторами протеазы (ИП). Созревание можно также заблокировать с помощью ингибиторов созревания.
