Люди, зараженные вирусом иммунодефицита человека, нередко отличаются повышенной хрупкостью костей. Французские исследователи рассказали в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences, что это происходит потому, что вирус непосредственно заражает остеокласты — специализированные клетки-разрушители костей — и приводит к усилению их активности. Таким образом, баланс между синтезом и деградацией костной ткани смещается в сторону деградации. Кроме того, способность заражать остеокласты и прятаться таким образом в глубину костной ткани обеспечивает вирусу защиту от действия лекарств.
Вирусные частицы внутри остеокласта
Формирование структуры кости и образование костной ткани происходит за счет активности двух типов клеток — остеобластов, которые синтезируют и минерализуют кость, и остеокластов, которые ее разрушают. Деятельность клеток-разрушителей необходима для обновления и перестройки костей и поддержания их упругости. Тем не менее, активность обоих типов клеток должна строго регулироваться.
Снижение минеральной плотности костей часто сопровождает больных ВИЧ — по статистике, риск возникновения остеопороза у них в шесть раз выше, чем у здоровых людей. Ранее этот феномен пытались объяснить общим снижением иммунитета, повышением выброса провоспалительных молекул и даже побочным действием антиретровирусной терапии.
Исследователи из института фармакологии и структурной биологии, и международной лаборатории изучения туберкулеза и ВИЧ Национального центра научных исследований во Франции показали, что за усиленную потерю костной ткани отвечают остеокласты, инфицированные ВИЧ. Эти клетки имеют общее происхождение с макрофагами — иммунными клетками, обитающими в тканях. Как выяснили ученые на гуманизированной мышиной модели с человеческими иммунными клетками, вирус способен заражать не только Т-лимфоциты (основных «хозяев» вируса), но и остеокласты.
Колокализация маркера остеокластов кислой фосфатазы TRAP (1) и вирусного белка p24 (2)
Выяснилось, что в организме больного остеокласты заражаются вирусом либо от Т-лимфоцитов, либо «подхватывая» свободные вирусные частицы. После инфицирования предшественники остеокластов быстрее начинают мигрировать в кость, а разрушительная активность зрелых клеток усиливается. Оказалось, что для усиления активности разрушителей необходим вирусный белок Nef. Благодаря этому белку зона контакта остеокласта с поверхностью кости увеличивается, и ее растворение происходит эффективнее. Чтобы подтвердить роль фактора Nef в усилении разрушительной активности, исследователи вывели трансгенных мышей, в организме которых синтезировался этот белок отдельно от вируса. Действительно, у трансгенных животных наблюдалась повышенная активность остеокластов и обусловленная этим хрупкость костей.
Что удивительно, инфицированные вирусом остеокласты совершенно не потеряли жизнеспособности, в связи с чем исследователи предполагают, что кости могут служить скрытым резервуаром ВИЧ. Кроме того, многие препараты плохо проникают в кость, поэтому вирус там остается защищенным от действия противовирусной терапии.
Источник: N+1
