Inhalt
- Virale Bindung
- Bindung und Fusion
- Virale Unbeschichtung
- Transkription und Übersetzung
- Integration
- Versammlung
- Reifung und Knospung
Der HIV-Lebenszyklus ist typischerweise in 7 verschiedene Stadien unterteilt, von der Anlagerung des Virus an die Wirtszelle bis zur Entstehung neuer frei zirkulierender HIV-Virionen (abgebildet). Die Stufen sind in aufeinanderfolgender Reihenfolge wie folgt dargestellt:
- Virale Bindung
- Binden und Verschmelzen
- Virale Unbeschichtung
- Transkription und Übersetzung
- Integration
- Versammlung
- Reifung und Knospung
Unterbrechen Sie jede Phase des Lebenszyklus, und die nächste Phase kann nicht eintreten, sodass sich das Virus nicht vermehren und verbreiten kann.
Virale Bindung
Sobald HIV in den Körper gelangt (typischerweise durch sexuellen Kontakt, Blutexposition oder Mutter-Kind-Übertragung), sucht es nach einer Wirtszelle, um sich zu reproduzieren. 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 Schloss-und-Schlüssel-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 Virusanhaftung kann durch ein Medikament der Klasse der Eintrittsinhibitoren namens Selzentry (Maraviroc) blockiert werden.
Bindung und Fusion
Sobald HIV an die Zelle gebunden ist, injiziert es eigene Proteine in die Zellflüssigkeiten (Zytoplasma) der T-Zelle. Dies bewirkt eine Fusion der Zellmembran mit der äußeren Hülle des HIV-Virions. Dies ist die Bühne, die als bekannt ist Virusfusion. Nach der Fusion kann das Virus in die Zelle eindringen.
Ein injizierbares HIV-Medikament namens Fuzeon (Enfuvirtid) kann die Virusfusion stören.
Virale Unbeschichtung
HIV nutzt sein genetisches Material (RNA) zur Reproduktion, indem es die genetische Maschine der Wirtszelle entführt. Auf diese Weise können mehrere Kopien von sich selbst erstellt werden. Der Prozess, aufgerufen virale Unbeschichtungerfordert, dass die die RNA umgebende Schutzbeschichtung 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 wird mit Hilfe des genannten Enzyms erreicht umgekehrte Transkriptase.
Reverse Transkriptase verwendet Bausteine aus der T-Zelle, um das genetische Material buchstäblich umgekehrt zu transkribieren: von RNA zu DNA. Nach der Umwandlung der DNA verfügt die genetische Maschine über die Codierung, die für die Virusreplikation erforderlich ist.
Medikamente, die als Reverse Transkriptase-Inhibitoren bezeichnet werden, können diesen Prozess vollständig blockieren. Drei Arten von Arzneimitteln, Nucleosid-Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NRTIs), Nucleotid-Transkriptase-Inhibitoren (NtRTIs) und Nicht-Nucleosid-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 üblicherweise zur Behandlung von HIV verwendeten Inhibitoren der reversen Transkriptase.
Integration
Damit HIV die genetische Maschinerie der Wirtszelle entführen kann, muss es die neu gebildete DNA in den Zellkern integrieren. Medikamente, die als Integrase-Inhibitoren bezeichnet werden, können die Integrationsphase durch Blockieren des Integraseenzyms, das zur Übertragung des genetischen Materials verwendet wird.
Isentress (Raltegravir), Tivicay (Dolutegravir) und Vitekta (Elvitegravir) sind drei häufig verschriebene Integrase-Inhibitoren.
Versammlung
Nach erfolgter Integration muss HIV Proteinbausteine herstellen, mit denen es neue Viren zusammensetzt. Dies geschieht mit dem Proteaseenzym, das Protein in kleinere Teile zerlegt und die Teile dann zu neuen, vollständig gebildeten HIV-Virionen zusammensetzt. Eine Klasse von Medikamenten, die als Proteaseinhibitoren bezeichnet werden, kann das wirksam blockieren 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 knospen. Sobald diese Virionen in den freien Kreislauf freigesetzt werden, infizieren sie 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 versagt und stirbt.