Der HIV-Lebenszyklus - HIV-Replikation verstehen

Das verstehen Lebenszyklus von HIV hat es möglich gemacht, die Medikamente zu entwickeln, die wir zur Behandlung der Krankheit verwenden. Auf diese Weise können wir erkennen, wie der Virus Kopien von sich selbst erstellt, was wiederum die Entwicklung von Methoden zum Blockieren (oder Sperren) dieses Prozesses ermöglicht.

Der HIV-Lebenszyklus ist typischerweise in sechs verschiedene Stadien unterteilt, von der Anheftung des Virus an die Wirtszelle bis zum Knospen neuer, frei zirkulierender HIV-Virionen (abgebildet).

Virale Anhaftung

Sobald HIV in den Körper gelangt (normalerweise durch sexuellen Kontakt, Blutkontakt oder Übertragung von Mutter zu Kind), sucht es eine Wirtszelle aus, um sich zu vermehren. Der Wirt in diesem Fall ist die CD4-T-Zelle, mit der eine Immunabwehr signalisiert wird.

Um die Zelle zu infizieren, muss sie sich über ein Lock-and-Kay-System anhängen. Die Schlüssel sind Proteine ​​auf der Oberfläche von HIV, die an komplementäres Protein auf der CD4-Zelle anhaften, so wie ein Schlüssel in ein Schloss passt. Dies ist, was als bekannt ist virale Anhaftung.

Virale Anhaftung ist ein durch ein Einstiegshemmer der Klasse "Selzentry" (Maraviroc) blockiertes Medikament.

Bindung und Fusion

Einmal an die Zelle gebunden, injiziert HIV eigene Proteine ​​in die Zellflüssigkeiten (Zytoplasma) der T-Zelle. Dies führt zu einer Verschmelzung der Zellmembran mit der äußeren Hülle des HIV. Dies ist die Etappe, die als bekannt ist virale FusionEin Virus ist in der Lage, in die Zelle einzudringen.

Ein injizierbares Medikament namens Fuzeon (Enfurvitide) kann die Virusfusion stören.

Virale Uncoating

HIV verwendet sein genetisches Material (RNA) zur Vermehrung durch Entführung der genetischen Maschine der Wirtszelle. Auf diese Weise kann es mehrere Kopien von sich selbst produzieren. Der Prozess, aufgerufen virale unbeschichtungerfordert, dass der die RNA umgebende Schutzüberzug gelöst werden muss. Ohne diesen Schritt kann die Umwandlung von RNA in DNA (die Bausteine ​​für ein neues Virus) nicht stattfinden.

Transkription und Übersetzung

Einmal in der Zelle muss die einzelsträngige RNA von HIV in die doppelsträngige DNA umgewandelt werden. Dies geschieht mit Hilfe des genannten Enzyms umgekehrte Transkriptase.

Die Reverse Transkriptase verwendet Bausteine ​​aus der T-Zelle, um das genetische Material wortwörtlich reversibel zu transkribieren: von RNA zu DNA. Nach der Umwandlung der DNA verfügt die genetische Maschine über die Codierung, die zur Durchführung der Virusreplikation erforderlich ist.

Arzneimittel, die als Reverse Transcriptase-Inhibitoren bezeichnet werden, können diesen Prozess vollständig blockieren. Drei Arten von Arzneimitteln, Nukleosid-Reverse Transkriptase-Inhibitoren (NRTIs), Nukleotid-Transkriptase-Inhibitoren (NtRTIs) und Nicht-Nukleosid-Reverse Transkriptase-Inhibitoren (NNRTIs), enthalten fehlerhafte Imitationen der Proteine, die sich in die sich entwickelnde DNA einfügen. Dabei kann sich die doppelsträngige DNA-Kette nicht vollständig bilden und die Replikation wird blockiert.

Retrovir (Zidovudin), Ziagen (Abacavir), Sustiva (Efavirenz) und Viread (Tenofovir) sind nur einige der Inhibitoren der reversen Transkriptase, die üblicherweise zur Behandlung von HIV eingesetzt werden.

Integration

Damit HIV die genetische Maschinerie der Wirtszelle entführen kann, muss es die neu gebildete DNA in den Zellkern integrieren. Arzneimittel, die als Integrase-Inhibitoren bezeichnet werden, sind in der Lage, das zu blockieren Integrationsphase durch Blockieren des Integrase-Enzyms, das zur Übertragung des genetischen Materials verwendet wird.

Isentress (Ratelgraviv), Tivicay (Dolutegravir) und Vitekta (Elvitegravir) sind drei häufig verschriebene Integrase-Inhibitoren.

Versammlung

Nach der Integration muss HIV Proteinbausteine ​​herstellen, aus denen neue Viren gebildet werden. Dies geschieht mit dem Protease-Enzym, das das Protein in kleinere Stücke zerhackt und die Stücke dann zu neuen, vollständig gebildeten HIV-Virionen zusammenfügt.

Eine Klasse von Medikamenten, die als Proteaseinhibitoren bezeichnet werden, kann das wirksam blockieren Montageprozess. Dazu gehören Medikamente wie Prezista (Darunavir) und Reyataz (Atazanavir).

Reifung und Knospung

Sobald die Virionen zusammengebaut sind, durchlaufen sie das letzte Stadium, in dem die reifen Virionen buchstäblich aus der infizierten Wirtszelle knospen. Sobald sie in den freien Blutkreislauf gelangen, infizieren diese Virionen andere Wirtszellen und beginnen erneut den Replikationszyklus.

Es gibt keine Medikamente, die das verhindern können Reifungs- und Knospungsprozess.