Przez dziesięciolecia urzędnicy zdrowia publicznego zastanawiali się nad zaskakującym faktem związanym z HIV: tylko około 10-20 procent niemowląt karmionych piersią przez zarażone matki zaraża się wirusem. Testy pokazują jednak, że HIV rzeczywiście jest obecny w mleku matki, więc te dzieci są narażone na wirusa wiele razy dziennie przez pierwsze kilka miesięcy (a nawet lat) życia.
Teraz grupa naukowców i lekarzy z Duke University odkryła, dlaczego te dzieci nie są zarażone. Ludzkie mleko matki naturalnie zawiera białko o nazwie Tenascin C, które neutralizuje HIV i, w większości przypadków, zapobiega przenoszeniu go z matki na dziecko. W końcu, jak twierdzą, białko może potencjalnie być cennym narzędziem walki z HIV zarówno u niemowląt, jak i dorosłych, którzy są nosicielami wirusa HIV lub są narażeni na zarażenie.
Badania, opublikowane dzisiaj w Proceedings of National Academy of Sciences, zostały zainspirowane wcześniejszymi pracami innych badaczy, którzy wykazali, że zarówno w hodowlach tkankowych, jak i żywych myszach, mleko matki od matek bez HIV było naturalnie obdarzone właściwościami walki z HIV. Naukowcy zasugerowali, że kilka różnych białek mleka może potencjalnie być odpowiedzialnych, ale nikt nie wiedział, które z nich.
W ramach badania naukowcy podzielili mleko matki na mniejsze frakcje złożone ze specyficznych białek za pomocą wielu filtrów - oddzielających białka według wielkości, ładunku elektrycznego i innych cech - i przetestowali, które z tych frakcji po dodaniu do hodowli tkankowej, zapobiegał zakażeniu komórek wirusem HIV. W końcu za pomocą spektrometrii mas odkryli, że jedno konkretne białko było obecne we wszystkich frakcjach opornych na HIV, ale w żadnym innym: Tenascin C.
Tenascyna C działa poprzez blokowanie kluczowego białka na otoczce HIV (pomarańczowe pasma), które normalnie wiąże się z receptorem na błonie komórki T o nazwie CCR5 (szary obszar). W ten sposób tenascyna C zapobiega fuzji HIV z komórką T i wstrzykiwaniu jej DNA do środka. (Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons / Mike Jones) „Białko działa poprzez wiązanie z kopertą HIV, a jedną z interesujących rzeczy jest to, że byliśmy w stanie zawęzić dokładnie to, gdzie na kopercie się wiąże”, mówi Sallie Permar, główny autor badania. Jej zespół odkrył, że białko wiąże się z kluczowym regionem otoczki wirusa, który normalnie blokuje się na receptorze zwanym CCR5 na zewnątrz ludzkich komórek T, umożliwiając mu stopienie błony z komórką. Gdy region jest objęty Tenascin C, normalna droga ataku wirusa HIV jest zablokowana, a skuteczność wirusa znacznie się zmniejsza.
Mimo to naukowcy twierdzą, że inne naturalne elementy mleka mogą również odgrywać rolę w walce z HIV. „Oczywiście nie jest to cała historia, ponieważ mamy próbki, które zawierają małe ilości tego białka, ale nadal wykazują aktywność neutralizującą HIV”, mówi Permar. „Więc może działać w połączeniu z innymi czynnikami przeciwwirusowymi i przeciwdrobnoustrojowymi w mleku.”
Niezależnie od tych innych czynników, odkrycie potwierdza ostatnie zmiany w wytycznych ONZ, które zalecają nawet matkom zarażonym wirusem HIV w krajach ubogich w zasoby, powinny karmić piersią, jeśli przyjmują leki przeciwretrowirusowe w celu zwalczania własnej infekcji. Jest tak, ponieważ - jak pokazują statystyki - ogromne korzyści odżywcze i wzmacniające układ mlekowy mleka matki przewyższają stosunkowo niewielką szansę przeniesienia wirusa HIV poprzez karmienie piersią. Wydaje się, że tenascyna C jest w dużej mierze przyczyną tego, że szybkość transmisji jest zaskakująco niska, a wystarczający dostęp do leków przeciwretrowirusowych może pomóc obniżyć ją nawet o 2 procent.
Kolejne kroki, mówi Permar, określają, który obszar Tenascyny C jest aktywny w wiązaniu się z HIV i czy może skutecznie zapobiegać przenoszeniu u żywego zwierzęcia, w przeciwieństwie do hodowli tkankowej. Jeśli zadziała, może potencjalnie zostać włączony do leku na HIV o szerszym zastosowaniu. Możliwe zastosowania obejmują podawanie go w skoncentrowanej formie niemowlętom, które nie mogą karmić piersią, a nawet podawać je tym, którzy robią to, aby zwiększyć swój poziom lub odporność. Można sobie nawet wyobrazić, że można go kiedyś dostosować, aby zmniejszyć ryzyko przeniesienia wirusa HIV również u osób dorosłych.
Jedną z bezpośrednich korzyści, mówi Permar, jest to, że „to jest z natury bezpieczne, ponieważ jest już składnikiem mleka matki. To coś, co dzieci jedzą codziennie ”. Z drugiej strony, inne potencjalne metody leczenia muszą być badane pod kątem toksyczności.
Obecność Tenascyny C w mleku matki nasuwa jednak głębsze pytanie: dlaczego mleko naturalnie zawiera białko zwalczające HIV, wirus, który ewoluował niezwykle niedawno w naszej historii ewolucji, na początku XX wieku?
„Nie wydaje mi się, że w mleku matki walczy się konkretnie z HIV, ale były też inne powiązane infekcje, które przeszły przez karmienie piersią”, mówi Permar. „Nasza praca wykazała, że aktywność Tenascin C nie jest specyficzna dla HIV, dlatego uważamy, że jest to białko przeciwdrobnoustrojowe o szerokim spektrum”.
Innymi słowy, Tenascin C jest skuteczny w zwalczaniu wielu różnych infekcji (być może związanych z jego rolą u dorosłych, gdzie utrzymuje różne rodzaje tkanek razem, co wymaga receptorów, które mogą wiązać się z szeroką gamą różnych komórek). Fakt, że wiąże się w odpowiednim miejscu na zewnętrznej otoczce HIV, aby zwalczyć transmisję wirusa, jak to ujmuje Permar, jest „darem z ewolucji”.
