Podzbiór białych krwinek, znanych jako komórki szpikowe, może być siedliskiem wirusa HIV u osób, które przez lata były pozbawione wirusa podczas terapii antyretrowirusowej, zgodnie z wynikami małego badania wspieranego przez National Institutes of Health. W badaniu naukowcy wykorzystali nową metodę ilościową, aby wykazać, że HIV w określonych komórkach szpikowych - krótko żyjących monocytach i dłużej żyjących makrofagach pochodzących z monocytów - może być reaktywowany i infekować nowe komórki. Odkrycia opublikowane w Nature Microbiology sugerują, że komórki mieloidalne przyczyniają się do długotrwałego rezerwuaru wirusa HIV, co czyni je ważnym, ale pomijanym celem w wysiłkach zmierzających do wyeliminowania HIV. Badanie prowadzone przez Veenhuisa i współpracowników z Johns Hopkins University School of Medicine było wspierane przez National Institute of Mental Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases oraz National Institute on Drug Abuse, wszystkie będące częścią NIH. Leki antyretrowirusowe są skuteczne w leczeniu HIV, ponieważ uniemożliwiają wirusowi infekowanie nowych komórek i namnażanie się. Jednak HIV może nadal istnieć w komórkach, które są w stanie spoczynku lub latentnym, tworząc rezerwuar HIV. Komórki CD4 T, rodzaj białych krwinek, są najlepiej zbadanym rezerwuarem HIV. Identyfikacja rezerwuaru wirusa HIV ma kluczowe znaczenie dla wysiłków zmierzających do wyleczenia, ponieważ utajony wirus HIV może zostać reaktywowany, jeśli ludzie przestaną przyjmować leki antyretrowirusowe. Monocyty to komórki odpornościowe, które krążą we krwi przez około 3 dni, po czym wędrują do tkanek w różnych częściach ciała, w tym do mózgu, gdzie mogą dojrzewać do makrofagów. Do tej pory nie było jasne, czy latentny HIV w tych komórkach może się ponownie uaktywnić i zainfekować inne komórki. "To, co jest naprawdę ważne w dłuższej perspektywie, to zrozumienie, jak monocyty przyczyniają się do rezerwuaru makrofagów tkankowych", wyjaśniła Janice Clements, Ph.D., starsza autorka badania i profesor patobiologii molekularnej i porównawczej w Johns Hopkins University School of Medicine. "Jeśli monocyty mogą przenosić wirusy do mózgu, lub płuc, lub innej części ciała i infekować makrofagi rezydentne, które są samoodnawiające się i żyją prawie w nieskończoność, to jest to prawdziwy problem". W badaniu Veenhuis, Clements i współpracownicy najpierw zmierzyli DNA HIV w komórkach mieloidalnych w próbce 30 uczestników z HIV, z których wszyscy byli pozbawieni wirusa i byli na terapii antyretrowirusowej przez co najmniej 5 lat. Stwierdzili oni wykrywalne poziomy materiału genetycznego HIV w monocytach i makrofagach, choć poziomy te były znacznie niższe niż obserwowane w komórkach CD4 T. U niektórych uczestników materiał genetyczny HIV znaleziony w monocytach był nienaruszony, co sugeruje, że może być zdolny do infekowania innych komórek w przypadku reaktywacji. Następnie wykorzystali opracowaną przez siebie nową metodę ilościową do bezpośredniego pomiaru rozprzestrzeniania się wirusa z HIV znajdującego się w komórkach mieloidalnych. Badacze wyizolowali monocyty z próbek krwi pobranych od 10 uczestników i pielęgnowali monocyty w kulturach zawierających leki antyretrowirusowe, aby odtworzyć podstawowy stan fizyczny uczestników. Po tym jak monocyty zróżnicowały się w makrofagi, badacze wprowadzili środek aktywujący układ odpornościowy, a następnie dodali świeże białe krwinki, aby umożliwić rozprzestrzenianie się wirusa do nowych komórek. Badacze pobierali próbki z hodowli komórkowych kilka razy w ciągu kolejnych 12 dni. Włączyli punkty kontrolne w całym procesie, aby upewnić się, że zainfekowane komórki CD4 T nie zakłóciły ich pomiarów. Wyniki wykazały, że kultury od pięciu z 10 uczestników miały wykrywalny materiał genetyczny HIV w makrofagach pochodzących z monocytów, które mogły być reaktywowane do infekowania innych komórek i produkcji większej ilości wirusa. Uczestnicy, którzy mieli te reaktywowalne rezerwuary HIV w makrofagach pochodzących z monocytów, mieli wyższe ogólne poziomy materiału DNA HIV. Dane uzupełniające od trzech uczestników wykazały, że ten rezerwuar może być długotrwały, przechowując latentny HIV przez miesiące do kilku lat. Te rezerwuary były stabilne i mogły być reaktywowane w czasie, wskazując, że makrofagi pochodzące z monocytów mogą przyczynić się do odbicia wirusowego, jeśli leczenie antyretrowirusowe zostanie przerwane. Naukowcy zauważają, że to badanie jest małe i większe badania z bardziej zróżnicowanymi pulami uczestników będą niezbędne do dokładnego oszacowania odsetka osób, które mają utajony HIV w komórkach mieloidalnych. Zbadanie mechanizmów, które uzupełniają rezerwuar monocytów w czasie, jest krytycznym kolejnym krokiem w tych badaniach. "Te odkrycia podkreślają znaczenie poszerzenia zakresu wysiłków na rzecz wyleczenia HIV", powiedział Joshua A. Gordon, M.D., Ph.D., dyrektor Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego. "Odejście od wyłącznego skupienia się na komórkach T CD4 do myślenia o komórkach T CD 4 i komórkach mieloidalnych razem, w kontekście, będzie napędzać pole w kierunku bardziej obiecujących strategii eliminacji HIV".