Den HIV-Lebenszyklus verstehen

Das Verständnis des Lebenszyklus von HIV hat es möglich gemacht, die Medikamente zu entwickeln, die wir zur Behandlung der Krankheit verwenden. Auf diese Weise können wir feststellen, wie der Virus Kopien von sich selbst erstellt. Auf diese Weise können wir Wege entwickeln, um diesen Prozess zu blockieren (oder zu hemmen).
Der HIV-Lebenszyklus ist in der Regel in sieben Phasen unterteilt, von der Anlagerung des Virus an die Wirtszelle bis zum Aufkeimen neuer frei zirkulierender HIV-Virionen (abgebildet). Die Stufen sind in aufeinanderfolgender Reihenfolge wie folgt dargestellt:

1. Virale Anhaftung
2. Binden und verschmelzen
3. Virale Unbeschichtung
4. Transkription und Übersetzung
5. Integration
6. Versammlung
7. Reifung und Knospung

Unterbrechen Sie jede Phase des Lebenszyklus, und die nächste kann nicht erfolgen, sodass sich das Virus nicht vermehren und verbreiten kann.

Virale Anhaftung

Sobald HIV in den Körper gelangt (normalerweise durch sexuellen Kontakt, Blutkontakt oder Übertragung von Mutter zu Kind), sucht es nach einer Wirtszelle, um sich zu vermehren. Der Wirt in dem Fall ist die CD4-T-Zelle, die verwendet wird, um eine Immunabwehr zu signalisieren.
Um die Zelle zu infizieren, muss sich HIV über ein Schlüssel-Schloss-System anheften. Die Schlüssel sind Proteine ​​auf der Oberfläche von HIV, die sich an ein komplementäres Protein auf der CD4-Zelle anlagern, ähnlich wie ein Schlüssel in ein Schloss passt. Dies ist, was als bekannt ist virale Bindung.
Die Anhaftung von Viren kann durch ein Medikament der Eintrittshemmerklasse namens Selzentry (Maraviroc) blockiert werden..

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-Virions. Dies ist die Bühne bekannt als virale Fusion. Sobald der Virus fusioniert ist, kann er in die Zelle eindringen.
Ein injizierbares HIV-Medikament namens Fuzeon (Enfuvirtid) kann die Virusfusion stören.

Virale Unbeschichtung

HIV nutzt sein genetisches Material (RNA), um sich zu vermehren, indem es die genetische Maschine der Wirtszelle überfällt. Auf diese Weise können mehrere Kopien von sich selbst erstellt werden. Der Prozess aufgerufen virale Unbeschichtung, erfordert, dass die die RNA umgebende Schutzschicht aufgelöst werden muss. Ohne diesen Schritt kann die Umwandlung von RNA in DNA (die Bausteine ​​für ein neues Virus) nicht stattfinden.

Transkription und Übersetzung

In der Zelle muss die einzelsträngige RNA von HIV in die doppelsträngige DNA umgewandelt werden. Dies geschieht mit Hilfe des genannten Enzyms umgekehrte Transkriptase.
Reverse Transkriptase verwendet Bausteine ​​aus der T-Zelle, um das genetische Material buchstäblich umgekehrt zu transkribieren: von RNA zu DNA. Sobald die DNA konvertiert ist, verfügt die genetische Maschine über die Kodierung, die für die virale Replikation erforderlich ist.
Medikamente, sogenannte Reverse-Transkriptase-Hemmer, 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 die doppelsträngige DNA-Kette nicht vollständig gebildet werden und die Replikation wird blockiert.
Ziagen (Abacavir), Sustiva (Efavirenz), Viread (Tenofovir) und Pifeltro (Doravirin) sind nur einige der zur Behandlung von HIV üblicherweise verwendeten Inhibitoren der reversen Transkriptase.

Integration

Damit HIV die genetische Maschinerie der Wirtszelle übernimmt, muss es die neu gebildete DNA in den Zellkern integrieren. Medikamente, sogenannte Integrasehemmer, sind in hohem Maße in der Lage, das zu blockieren Integrationsphase durch Blockieren des zur Übertragung des genetischen Materials verwendeten Integraseenzyms.
Isentress (Raltegravir), Tivicay (Dolutegravir) und Vitekta (Elvitegravir) sind drei häufig verschriebene Integrasehemmer.

Versammlung

Sobald die Integration stattgefunden hat, muss HIV Proteinbausteine ​​herstellen, mit denen es neue Viren aufbaut. Dies geschieht mit dem Proteaseenzym, das Protein in kleinere Stücke zerlegt und die Stücke dann zu neuen, vollständig gebildeten HIV-Virionen zusammenfügt. Eine Klasse von Medikamenten, die als Proteasehemmer bezeichnet werden, kann die Montageprozess.
Prezista (Darunavir) und Reyataz (Atazanavir) sind zwei der neueren Proteaseinhibitoren, die die Virusassemblierung verhindern können.

Reifung und Knospung

Wenn die Virionen zusammengesetzt sind, durchlaufen sie das Endstadium, in dem die reifen Virionen buchstäblich aus der infizierten Wirtszelle austreten. Sobald sie in den freien Verkehr gelangen, infizieren diese Virionen andere Wirtszellen und beginnen den Replikationszyklus erneut.
Es gibt keine Medikamente, die das verhindern können Reifungs- und Knospungsprozess.
Die durchschnittliche Lebensdauer virusproduzierender Wirtszellen ist mit etwa zwei Tagen kurz. Jede infizierte Zelle kann durchschnittlich 250 neue HIV-Virionen produzieren, bevor sie ausfällt und stirbt.