24/01/2012

IrsiCaixa i l’ICFO enregistren per primer cop imatges en viu de com el VIH crea un “cavall de Troia” per infectar l’organisme

Tècniques innovadores de video-microscopia han permès visualitzar per primer cop imatges en moviment que mostren com el virus de la sida, el VIH, penetra dins unes cèl•lules del sistema immunitari que es converteixen en un “cavall de Troia” i faciliten que la infecció proliferi ràpidament dins l’organisme.
L’estudi és fruit de la col•laboració de l’Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa, impulsat conjuntament per l’Obra Social “la Caixa” i el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya, i l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO).
Conèixer aquesta via d'entrada del VIH és essencial per al desenvolupament de noves estratègies terapèutiques per combatre la infecció pel virus de la sida.

Tècniques innovadores de video-microscopia han permès a investigadors de l’Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa, impulsat conjuntament per l’Obra Social “la Caixa” i el Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya, i de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), visualitzar per primer cop imatges en moviment que mostren com el virus de la sida, el VIH, penetra dins unes cèl•lules del sistema immunitari anomenades cèl•lules dendrítiques. Un cop dins, aquestes es converteixen en un “cavall de Troia” que facilita que la infecció proliferi ràpidament dins l’organisme. Conèixer aquesta via d'entrada és essencial per al desenvolupament de noves estratègies terapèutiques per combatre el VIH.

Les imatges obtingudes -fruit d’un estudi recentment publicat a la revista Traffic, i liderat pels investigadors Javier Martínez-Picado, d’IrsiCaixa, i María García-Parajo, de l’ICFO, ambdós ICREA- mostren que, en primer lloc, els VIHs que es van apropant a la cèl•lula dendrítica s’ubiquen tots en un mateix lloc sobre la superfície exterior de la membrana. A continuació, s’observa com la cèl·lula interioritza els VIHs i els ubica tots dins una vesícula. Emprant tècniques punteres en l’àrea de la biofotònica, l’estudi facilita imatges inèdites d’aquest moviment, i també descriu els diferents tipus de fenomens físics que faciliten aquesta penetració.

Si un patogen entra en el nostre organisme, les cèl•lules dendrítiques juguen un paper clau en l’activació de la resposta immunitària. La seva funció consisteix a patrullar en l'organisme i capturar els agents infecciosos que ens envaeixen. En condicions normals, una vegada que les dendrítiques han capturat patògens com ara el VIH, les cèl•lules maduren i són capaces de degradar-los i presentar-los a la seva principal diana: els glòbuls blancs anomenats limfòcits T CD4, que generen llavors anticossos específics davant l'agent invasor. No obstant això, el nou descobriment dóna noves pistes sobre com el VIH pot entrar dins les cèl•lules dendrítiques sense ser degradat i fer proliferar la infecció, escapant de la ruta habitual de degradació de patògens.

Quan les cèl•lules dendrítiques carregades de virus entren en contacte amb els limfòcits T CD4, en lloc de presentar virus degradat, alliberen a l'exterior virus que infecten de forma altament eficient als limfòcits T CD4, les principals dianes de la infecció pel VIH. D'aquesta manera, les dendrítiques actuen com a veritables “cavalls de Troia”, i el seu contacte amb els limfòcits T CD4, que en un principi hauria d'afavorir l'establiment d'una resposta immunitària adequada contra el virus, es converteix en un escenari ideal per a la infecció de noves cèl•lules i la progressió de la malaltia.

Així mateix l’estudi també mostra que els “cavalls de Troia” es poden formar amb virus provinents de cèl•lules infectades per VIHs productores de virus, que transmeten els virus sencers cap a cèl•lules dendrítiques.

Conèixer a fons aquest mecanisme és un primer pas per poder desenvolupar en un futur estratègies terapèutiques capaces de bloquejar-lo, i combatre per tant la infecció pel VIH.

Els VIHs utilitzats en aquest estudi han estat modificats per motius de seguretat per poder utilitzar-se en instal•lacions convencionals de microscopia.

Els VIHs (en verd) s'apropen a una cèl•lula dendrítica (en gris) i s'ubiquen en un mateix lloc sobre la seva superfície exterior. A continuació, la cèl•lula interioritza els VIHs i els ubica dins d'una vesícula. Així, la cèl•lula es converteix en un “cavall de troia” que transporta els virus i facilita la propagació ràpida de la infecció.

S'han traçat en diferents colors les trajectòries seguides per alguns dels virus, que han permès als científics estudiar els fenòmens físics que les faciliten.

L'animació permet observar en tres dimensions la cèl•lula dendrítica (en vermell) amb la vesícula on s'emmagatzemen els virus del VIH (en verd).

S'observa com es forma un “cavall de troia”, però en aquest cas els virus no estan lliures sinó que provenen d'una cèl•lula infectada pel VIH productora de virus.

Copyright imatges:

Dynamic imaging of cell-free and cell-associated viral capture in mature dendritic cells. Izquierdo-Useros N, Esteban O, Rodriguez-Plata MT, Erkizia I, Prado JG, Blanco J, García-Parajo MF, Martinez-Picado J. Traffic. 2011 Dec;12(12):1702-13. doi: 10.1111/j.1600-0854.2011.01281.x. Epub 2011 Oct 10.