Um problema importante na AIDS é uma forma de demência que rouba a habilidade de se concentrar e realizar movimentos normais.
Cientistas do Instituto Burnham de Pesquisa Médica (Burnham) descobriram como o HIV / AIDS interrompe a replicação normal de células-tronco no cérebro adulto, impedindo que as células nervosas a formação de novas. Drs. Stuart Lipton, Marcus Kaul, Shu-ichi Okamoto e seus colegas descobriram um novo mecanismo molecular que inibe a proliferação de células-tronco e que poderia ser desencadeada em outras doenças neurodegenerativas também. Estes resultados foram disponibilizados para os pesquisadores médicos hoje através de publicação on-line prioridade pela revista Cell Stem Cell.
A normalmente o funcionamento do cérebro humano adulto tem a capacidade de repor parcialmente ou reparar-se através de neurogênese, a proliferação e desenvolvimento de adultos neurais progenitoras / células-tronco (aNPCs) em novas células nervosas. Neurogênese só pode ter lugar dentro de regiões específicas do cérebro, tais como o giro denteado do hipocampo.
O hipocampo é a unidade de processamento do cérebro central, fundamental para o aprendizado ea memória. aNPCs diferenciar, adaptar e assimilar existentes circuitos neurais e madura com a orientação de neurotransmissores, as substâncias químicas que as células nervosas usam para se comunicar uns com os outros. Do cérebro através de auto-renovação neurogênese é prejudicada em AIDS demência, Alzheimer, Huntington, e outras doenças neurodegenerativas, como evidenciado por um número muito reduzido de aNPCs no tecido cerebral de indivíduos que sofrem destas doenças. A equipe de Burnham focada no HIV/gp120 determinar o efeito de uma proteína associada à AIDS, chamado, que desempenha um papel fundamental na patogênese da demência AIDS.
No trabalho inicial com culturas de células em placas de Petri, os pesquisadores metodicamente descartou a possibilidade de que HIV/gp120 seria induzir a morte das células-tronco e determinou que, em vez HIV/gp120 estava agindo por inibição da proliferação de células-tronco. Em seguida, eles confirmaram estes resultados em uma cepa do mouse especiais criados para expressar HIV/gp120 em seu cérebro. Este modelo do rato para a demência AIDS imita várias características do processo da doença encontrados em seres humanos. Eles observaram uma diminuição significativa no número de células-tronco proliferam nos cérebros de HIV/gp120-mice comparação com similares de tecido normal, do tipo selvagem camundongos.
HIV/gp120 é conhecido por interagir com dois receptores, chamados receptores de quimiocinas, que são expressos em aNPCs. Os pesquisadores descobriram que os mesmos dois receptores foram alvo de HIV/gp120 proveniente de um mouse ou tecido do cérebro humano.
Em busca de um mecanismo por trás da constatação de que HIV/gp120 proliferação reduzida de aNPCs, os cientistas estudaram o efeito da proteína sobre o ciclo celular. Células sofrem épocas ou ciclos, conhecida como G1, S, G2 e M (por mitose, ou divisão celular). Eles descobriram que as células expostas a HIV/gp120 ficou preso no G1 ou fase de repouso, e que o ciclo celular foi preso.
Ciclo celular é estudado intensamente por pesquisadores de câncer que têm delineado certos, checkpoint, os caminhos que podem jam proliferação celular, um dos principais comportamentos de câncer. Caminhos Checkpoint são superados pelo câncer quando tolo máquinas normal do corpo em produzir mais células cancerosas. Com demência, verifica-se que o oposto é verdadeiro: a equipe descobriu que Burnham HIV / AIDS poderia cooptar o caminho checkpoint para impedir as células-tronco no cérebro de se dividir e multiplicar.
Uma via checkpoint como é modulada por uma enzima chamada p38 da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK), cuja atividade é conhecida por interromper o ciclo celular. Em células nervosas maduras, a equipe Burnham haviam mostrado que o HIV/gp120 ativa a via MAPK p38 contribuir para a morte celular. Lipton e seus colegas agora informar que a p38 MAPK caminho é também o mecanismo subjacente a proliferação das células-tronco diminuíram no cérebro associadas ao HIV / AIDS. Em condições experimentais, eles foram capazes de neutralizar a via MAPK p38 e restaurar a proliferação das células-tronco.
"Nós mostramos pela primeira vez como o HIV / AIDS inibe a proliferação de células-tronco neurais e impede a formação de novas células nervosas no cérebro adulto", disse o Dr. Stuart Lipton, diretor do Del Burnham E. Webb Center for Neuroscience, Envelhecimento, e Investigação em Células Estaminais.
"O fato de que o mecanismo de ação envolve a enzima p38 MAPK é fortuito porque as drogas para combater esse caminho estão sendo testadas para outras doenças. Se eles se revelam eficazes, que também pode funcionar para proteger o cérebro. Assim, este estudo oferece uma esperança real para combater os maus efeitos do HIV / AIDS em células-tronco no cérebro. " Lipton passou a afirmar: "Será importante para ver se o HIV / AIDS atua de forma semelhante, as células-tronco para outros órgãos do corpo humano, como esse impacto pode sobre o processo da doença como um todo."
http://www.burnham-inst.org