Asalto mortal del VIH en las células inmune crónica En el Paso a paso Cuenta de la invasión viral

Mayo 6, 2016 Admin Salud 0 0
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El uso de tecnologías sofisticadas, post-genómica, un equipo de investigadores examinó en profundidad dentro de las células inmunes del cuerpo y se registra los eventos moleculares desencadenados por la invasión del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la creación de una relación detallada de la progresión devastadora de daño celular como resultado de la infección por VIH.

VIH mata a los críticos células inmunes llamadas células T CD4 +, que finalmente llevan a la destrucción a gran escala del sistema inmunológico y el SIDA. La coreografía y mecanismos precisos por los que el VIH hace que las células T CD4 + a morir no se ha detallado hasta el momento.

Este primer informe de múltiples pasos secuenciales que conducen a la muerte de las células inmunitarias debido a la infección por el VIH se ha creado mientras se controla alrededor de 7.000 genes en ocho puntos en el tiempo dentro de las 72 horas, usando la tecnología de chip de genes de microarrays y software diseñado por los especialistas bioinformática UCSD.




Los resultados, publicados en la edición de julio de 2001 de Genome Research, muestra en detalle la eficacia con VIH compromete su golpe celular, tomando rápidamente en maquinaria del ADN de la célula y la inserción de sus propios proyectos para la destrucción viral, funciones de supresión la supervivencia y la reparación de vital importancia, y la inducción de la célula para matar a sí mismo.

"Una mejor comprensión de los pasos necesarios para la destrucción de las células inmunes del VIH abre la puerta a nuevos métodos de investigación potencialmente bloquear o prevenir la infección por el VIH", dijo Jacques Corbeil, Ph.D., profesor asistente de medicina en la Universidad de California, San Diego (UCSD), Escuela de Medicina y primer autor del artículo.

Este estudio de los eventos genéticos en las células T CD4 + específicas, desde la infección hasta la muerte celular, los investigadores médicos involucrados, bioingenieros y bioinformática expertos de UCSD; el Centro de Supercomputación de San Diego en la UCSD; los Asuntos de Veteranos (VA) Sistema de Salud de San Diego y Affymetrix, la compañía que desarrolla matrices de sondas GeneChips® para medir si los genes individuales están activos o inactivos.

Sus resultados muestran que el VIH suprime los genes inmunes esenciales para el mantenimiento y reparación de las células, mientras que la activación de un proceso de muerte celular llamado apoptosis.

Los científicos utilizaron un software llamado UCSD 2HAPI desarrollado (High Density modelo de matriz Intérprete, versión 2) analizar la expresión de casi 7.000 genes, el mayor número jamás estudiado por los investigadores del VIH.

"Con esta tecnología, nuestra capacidad para estudiar el VIH ha pasado de la observación de las manifestaciones clínicas de VIH, para estudiar el mecanismo molecular de la célula, como los cambios del virus y de los efectos del proceso de la vida de la célula", dijo Daniel Masys, MD, Director de Informática Biomédica de la Facultad de Medicina de UCSD y co-inventor de la HAPI software. Esta herramienta de análisis de microarrays basado en la web fue desarrollado por miembros del Centro de UCSD para el núcleo SIDA Investigación Genómica, el Centro de Supercomputación de San Diego, y el Centro de Cáncer de la UCSD, y está disponible en http://www.array.ucsd.edu.

Para supervisar la actividad del gen en las células infectadas, el equipo utilizó Affymetrix GeneChips®, chips de silicio cubiertas de fragmentos de ADN que son secuencias de genes conocidos. En pocas palabras, cuando estos chips están expuestos a células marcadas adecuadamente, se propone el ADN y se une a los genes activos dentro de la célula, que proporciona una instantánea de la expresión génica dentro de la célula en un momento dado. Los chips producen grandes cantidades de datos que indican que los genes se activan, que luego deben ser interpretadas usando análisis informático.

Para este estudio, una línea de VIH infecta células T CD4 + después de la infección se monitorizó a diferentes intervalos de tiempo, desde 30 minutos hasta 72 horas después de la exposición. Para cada intervalo, 10 millones de células infectadas se aplicaron a gen chip micromatriz. Una muestra de control de células sanas se analizó en los mismos intervalos para la comparación.

El software ofrece la distribución automática vinculación 2HAPI de los datos producidos por la tecnología de chip microarrays de genes con respecto a la expresión simultánea de miles de genes, la información publicada en los genes expresados ​​y grupos de genes, lo que permite a los investigadores a analizar e interpretar la actividad del gen en cuestión.

Los datos muestran que resulta que en realidad invade el VIH y gana el ADN de la célula huésped mediante la incorporación de su ADN infeccioso en la maquinaria celular del huésped, envenenando genes y cambiar la fuente de energía celular, eliminando el mecanismo de reparación del ADN de la célula, y poner en marcha el proceso de suicidio celular de apoptosis.

Pocas horas después de entrar en la célula inmune, el VIH suprime los genes que regulan y mantienen un ambiente interno constante y saludable. El virus paraliza enzimas esenciales para la función de las mitocondrias, estructuras celulares que sirve como una fuente de energía necesaria para sostener la vida y el crecimiento. Y, el VIH suprime los genes que normalmente la reparación del ADN celular alterada, por lo que la célula no puede reparar el daño inducido por el VIH, como ocurre.

El poder de VIH para desactivar genes normales y activar otro es impresionante, y comienza de inmediato. A sólo 30 minutos después de la exposición al VIH, más de 500 genes se han cerrado en las células infectadas. Por el contrario, casi 200 genes fueron activados sólo en las células infectadas en comparación con las células normales. Estos genes incluidos asociados a la defensa celular contra la invasión, y los genes "suicidio" que normalmente permanecen latentes hasta que se enciende como parte del ciclo normal de la muerte celular.

Para desactivar genes importantes, y la activación de otro programado para matar a la célula, el VIH ha demostrado ser un depredador rápido y mortal. Dentro de los tres días de la infección, las células expuestos al VIH tenían sólo la mitad de los genes activos 1.400 normalmente presentes en la célula saludable.

"Ahora que tenemos la capacidad de ver los genes específicos que son moduladas por el VIH, estamos sondeando más para encontrar las regiones promotoras de estos genes en los que la activación se inicia o se suprime", dijo Corbeil. "Queremos determinar la forma en que se expresan, y el período de tiempo que los genes son activados o desactivados."

La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, Centro para la Investigación del SIDA Genómica Laboratorio, el programa Universitywide Investigación sobre el SIDA, la Fundación San Diego Veteranos de Investigación Médica, y el Sistema de Salud de VA de San Diego.

Además de Corbeil, autores del artículo incluyen Masys Genome Research; Thomas Gingeras, Ph.D., Affymetrix; Departamento UCSD de investigadores de Medicina David Genini, Ph.D., Steffney Rought, Ph.D., Lorenzo Leoni, Ph.D., Pinyi Du, BS, y Mark Ferguson, BS; Investigadores de la UCSD Departamento de Patología Dennis laminadora, BS y John B. galeses, MD, Ph.D .; Lynn Fink, B.S., Centro de Supercomputación de San Diego; Romano Sasik, Ph.D., Departamento de Física de la UCSD; Investigadores Affymetrix David Huang, B.S. y Jorg Drenkow, BS, y Douglas D. Richman, MD, UCSD Departamentos de Medicina y Patología, San Diego VA Medical Center y la Fundación de Investigación Médica de Veteranos.

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