tế bào thần kinh

HIV có thể ẩn náu trong các tế bào thần kinh và gây nhiễm đa cơ quan

Một nghiên cứu mới trên chuột và mô người cho thấy, virus HIV có thể ẩn náu trong não tại các tế bào thần kinh ngay cả khi được điều trị bằng liệu pháp kháng vi-rút, sau đó chỉ lây nhiễm các cơ quan khác trong cơ thể nếu việc điều trị đó bị dừng lại.

 

HIV, loại virus gây ra bệnh AIDS, làm tê liệt hệ thống miễn dịch và khiến cơ thể, bệnh đe dọa đến tính mạng. Điều trị bằng thuốc kháng vi-rút kết hợp, hoặc cART, có thể làm giảm đáng kể nồng độ vi-rút trong cơ thể, đến mức thấp nhất có thể hoặc  trở nên không phát hiện được, các triệu chứng phần lớn biến mất và người được điều trị không còn lây nhiễm cho người khác. Nhưng phải thực hiện cART hàng ngày và nếu tạm dừng điều trị, virus có thể tái phát từ các nơi khu trú trong cơ thể.

 

Nghiên cứu mới, được công bố ngày 11 tháng 6 trên tạp chí PLOS Pathogens, cho thấy rằng một trong những nơi ẩn náu này nằm trong các tế bào não gọi là tế bào hình sao (tế bào thần kinh). Theo báo cáo, tế bào thần kinh chiếm khoảng 60% tổng số tế bào trong não người, và ở một người nhiễm bệnh, các tác giả nghiên cứu ước tính rằng từ 1% đến 3% các tế bào này có thể chứa HIV.

 

tế bào thần kinh

 

 

Tác giả nghiên cứu Lena Al-Harthi, giáo sư và là chủ tịch của Khoa Microbial Pathogens and Immunity tại Trung tâm y tế Đại học Rush ở Chicago, cho biết: “Thậm chí 1% có thể có ý nghĩa như một ổ chứa “Nếu chúng ta cố gắng tìm ra phương pháp chữa trị HIV, bạn không thể bỏ qua vai trò của bộ não như một bể chứa.” Al-Harthi và các đồng nghiệp của cô đã rút ra kết luận từ một mô hình chuột được tiêm tế bào người, cũng như kiểm tra mô não người sau khi chết. Mặc dù cả hai thí nghiệm đều cung cấp cái nhìn sâu sắc về vai trò của tế bào hình sao trong việc nhiễm HIV, nhưng cần phải nghiên cứu sâu hơn để tìm ra chính xác cách thức virus gây bệnh ở người.

 

Tiến sĩ Lishomwa Ndhlovu, giáo sư miễn dịch học tại Y học Weill Cornell, người không tham gia nghiên cứu cho biết: Mô hình thử nghiệm trên động vật có thể cho chúng ta biết nhiều điều cho dù chúng chỉ là động vật”.Nghiên cứu trên chuột chỉ ra rằng : Nếu tế bào hình sao có thể hoạt động như một ổ chứa HIV trong nhiễm trùng ở người và virus đó có thể thoát khỏi não và kích hoạt nhiễm trùng ở nơi khác “chúng ta cần tìm ra cách loại bỏ virus khỏi các ngăn này” để tìm ra cách chữa bệnh, ông nói.

 

Tế bào thần kinh như một ổ chứa vi-rút HIV

 

Tế bào hình sao hay tế bào thần kinh được đặt tên do có hình dạng giống như ngôi sao, có nhiều loại và đóng vai trò quan trọng trong hệ thần kinh trung ương, theo BrainFacts.org, thông tin công bố bới Hiệp hội Khoa học thần kinh Các tế bào giúp cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào thần kinh, hoặc các tế bào não truyền tín hiệu điện và chúng có thể thúc đẩy hoặc khắc phục các phản ứng viêm trong não. Tế bào thần kinh cũng định hình và duy trì xung điện của hệ thống thần kinh trung ương và củng cố hàng rào mạch máu não, một ranh giới của mô ngăn cách máu lưu thông từ các tế bào não.

 

Các nhà khoa học cho biết rằng virus HIV xâm nhập vào não qua quá trình lây nhiễm, vì những người nhiễm bệnh có thể mắc chứng mất trí nhớ và các khiếm khuyết nhận thức khác.

 

“Vai trò của tế bào thần kinh trong nhiễm HIV luôn luôn gây tranh cãi”, Al-Harthi nói với Live Science rằng các nghiên cứu trước đây cho rằng các tế bào hình sao có thể bị nhiễm HIV, nhưng phần lớn nghiên cứu đã sử dụng tế bào trong đĩa petri, không thể sao chép quá trình lây nhiễm ở động vật sống, Al-Harthi viết trong báo cáo năm 2018 được công bố trên The Journal of NeuroVirology. Một vài nghiên cứu đã sử dụng động vật sống nhưng sử dụng các phương pháp “truyền thống”, như gắn thẻ protein hoặc vật liệu di truyền bằng các hợp chất huỳnh quang, để quét virus có thể không đủ nhạy để phát hiện chính xác mức độ thấp của HIV có trong tế bào hình sao. Không có nghiên cứu nào cố gắng giải quyết liệu, một khi đã bị nhiễm, tế bào hình thần kinh bằng cách nào đó có thể giải phóng HIV đến các cơ quan ngoài não.

 

Al-Harthi và nhóm của cô đã phát triển hai thí nghiệm mới trên chuột để giải thích câu hỏi quan trọng này.

 

Đầu tiên, các tác giả đã đặt tế bào hình sao của thai nhi, có nguồn gốc từ mô não được chiết xuất, trong các đĩa petri và cho nhiễm những tế bào bị nhiễm HIV. Sau đó, họ tiêm các tế bào bị nhiễm vào não của chuột thí nghiệm, một chuột sơ sinh và một chuột trưởng thành. Họ phát hiện ra rằng, ở cả hai bộ não chuột, tế bào hình sao bị nhiễm đã truyền virut sang tế bào CD4 – một loại tế bào miễn dịch giúp điều phối phản ứng miễn dịch của cơ thể và được virus HIV nhắm mục tiêu. Sau khi bị nhiễm trùng từ tế bào hình sao, các tế bào CD4 bị nhiễm bệnh di chuyển ra khỏi não và vào các mô khác. Khi “bộ não có mầm bệnh, virus có thể thoát ra và gây nhiễm các cơ quan ngoại vi”, Al-Harthi nói.

 

Đặc biệt, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng lá lách và các hạch bạch huyết bị nhiễm trùng trong quá trình này. Bằng cách ngăn chặn sự di chuyển của các tế bào CD4, các tác giả có thể cắt chuỗi truyền virus này.

 

Để đảm bảo virus có thể tự lây nhiễm cho tế bào thần kinh, mà không cần sự trợ giúp của họ, các tác giả cũng đã thực hiện một thí nghiệm .Trong đó họ tiêm tế bào thần kinh ở người khỏe mạnh vào chuột và sau đó nhiễm HIV cho động vật. Trong phiênbbản này, một số tế bào hình sao ở người vẫn bị nhiễm và giải phóng HIV vào phần còn lại của cơ thể. Đáng chú ý, virus vẫn có thể thoát ra khỏi não của những con chuột được điều trị bằng cART, “mặc dù ở mức độ thấp” so với những con chuột không được điều trị. Nếu việc điều trị được dừng lại, virus từ não đã kích hoạt một bệnh nhiễm trùng toàn diện.

 

Để xác nhận các khía cạnh của các thí nghiệm trên chuột của họ, các nhà khoa học đã kiểm tra bộ não được hiến tặng của bốn người nhiễm HIV, tất cả đều được điều trị bằng cART (Báo cáo không chỉ rõ từng người hiến tặng đã chết như thế nào, nhưng lưu ý rằng virus đã bị cART ngăn chặn một cách hiệu quả vào lúc chết. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng một tỷ lệ nhỏ tế bào hình sao chứa vật liệu di truyền HIV trong nhân, cho thấy các tế bào này đã bị nhiễm .

 

Nghiên cứu về tế bào thần kinh thực hiện theo hướng điều trị

 

Nhiều câu hỏi về tế bào thần kinh và HIV vẫn đang chờ được trả lời. Chẳng hạn, một số loại tế bào hình sao nhất định có thể đóng vai trò là nguồn dự trữ của HIV, trong khi những loại khác thì không, Al-Harthi nói. Và trong khi các thí nghiệm trên chuột chứng minh rằng HIV có thể thoát ra khỏi não, phân tích mô sau khi chết không thể xác nhận điều tương tự xảy ra ở người.

 

“Các mô hình động vật, không thể chính xác hoàn toàn”, vì vậy có thể có sự khác biệt trong cách lây nhiễm ở người, Al-Harthi nói.

 

Ví dụ, trong quá trình nhiễm HIV tự nhiên, virus có thể tích lũy đột biến gen mỗi lần nhân lên và vật liệu di truyền cần thiết cho việc nhiễm trùng có thể bị mất đi trong quá trình này, Ndhlovu nói. Để hiểu đầy đủ về vai trò của tế bào hình sao trong HIV, các nhà nghiên cứu sẽ cần xác định có bao nhiêu loại virus có trong tế bào thần kinh ở người thực sự có thể kích hoạt sự lây nhiễm, ông nói.

 

Al-Harthi và nhóm của cô bắt đầu giải quyết câu hỏi này bằng cách kiểm tra mô não sau khi chết và phân tích những phân đoạn nào của vật liệu di truyền HIV có thể được tìm thấy bên trong – nhưng các nghiên cứu tiếp theo sẽ cần xác nhận rằng virus tìm thấy có thể lây nhiễm tế bào và di chuyển sang tế bào khác tại các cơ quan trong cơ thể, Ndhlovu nói. Ngoài ra, các nhà khoa học sẽ cần xác định chính xác con đường HIV phóng thích khỏi não để lây nhiễm sang các cơ quan khác, vì thông tin đó cũng rất quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị nhắm vào não và tìm cách ra chữa trị thành công, ông nói thêm.