การบุกรุกเข้าเซลล์เจ้าบ้านของเ

การบุกรุกเข้าเซลล์เจ้าบ้านของเอชไอวี แบ่งออกเป็น 4 เหตุการณ์สำคัญ ๆ ดังนี้ 1. การเกาะเซลล์เจ้าบ้าน ( Attachment ) 2. การเข้าสู่ภายในเซลล์มาโครฟากจ์ ( Entry into macrophages ) 3. การเพิ่มจำนวนของไวรัส ( Replication ) 4. จุดเริ่มต้นของเอดส์ ( Starting AIDS : Entry into T cells ) 1. การเกาะเซลล์เจ้าบ้าน ( Attachment ) เมื่อเอชไอวี ติดเข้าไปอยู่ในระบบหมุนเวียนของเลือดแล้ว ไวรัสจะกระจายอยู่ทุกส่วนของร่างกาย แต่สามารถติดเข้าไปในเซลล์ที่จำเพาะเท่านั้น เซลล์ในกลุ่มนี้ที่สำคัญก็คือ มาโครฟากจ์ ( macrophages ) ในภาษาละตินมาโครฟากจ์ แปลว่า " big eaters " มาโครฟากจ์ เป็นกลุ่มเซลล์ที่อยู่ตามอวัยวะต่าง ๆ คอยจับกินสิ่งแปลกปลอม หรือสิ่งที่ร่างกายไม่ต้องการแล้ว และปลดปล่อยชิ้นส่ววนหรือสารบางอย่างที่เซลล์สามารถนำไปใช้ได้ การที่เอชไอวี เลือกติดเข้าไปในเซลล์กลุ่มนี้ไม่ถือว่าเป็นความประหลาดแต่อย่างไร เพราะเชื้อไวรัสอื่นก็เลือกเซลล์ที่จำเพาะทั้งนั้น เช่น Polio virus ( spinal nerves ) , Hepatitis virus ( liver ) , และ Rabies virus ( brain ) เป็นต้น การที่เชื้อเอชไอวีสามารถจดจำมาโครฟากจ์ได้นั้นถูกกำหนดไว้ที่ผิวเซลล์ของมาโครฟากจ์ และที่ผิวของเอ็นเวลลอปของเอชไอวี บนผิวของเอชไอวีมีโปรตีนที่สำคัญเรียกว่า " gp 120 " ซึ่งสามารถจับกับโปรตีน " CD 4 " ที่อยู่บนผิวชองเซลล์มาโครฟากจ์ เมื่อ gp 120 เกาะจับกับ CD4 แล้วการเกาะของเอชไอวีบนเซลล์มาโครฟากจ์จึงจะเสร็จสมบูรณ์ก่อนที่จะเข้าไปภายในเซลล์มาโครฟากจ์ต่อไป 2. การเข้าสู่ภายในเซลล์มาโครฟากจ์ ( Entry into macrophages ) จริง ๆ แล้วเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันอีกกลุ่มหนึ่งเรียกว่า T- lymphocytes หรือ T cells ก็มี CD4 อยู่ที่ผิวของเซลล์เช่นเดียวกัน แต่ทำไมถึงไม่ถูกเอชไอวีบุกรุกเช่นเดียวกับมาโครฟากจ์ คำถามนี้เกี่ยวข้องอย่างมากกับช่วงระยะเวลาแอบแฝงของการติดเชื้อเอชไอวี เมื่อ T- lymphocytes เริ่มถูกเอชไอวีบุกรุกและถูกฆ่าทำลายให้ลดน้อยลงแล้ว ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องจึงเริ่มเกิดขึ้นตามมา คำถามที่น่าสนใจก็คือ อะไรทำให้ T- lymphocytes หลุดรอดจากการบุกรุกได้นานขนาดนี้ เมื่อปี คศ. 1996 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่านอกจาก CD 4 แล้ว มาโครฟากจ์ยังจะต้องใช้ " CCR5 coreceptor " ในการเกาะกับ " gp120-CD4 complex " ก่อนจึงจะสามารถส่งเชื้อไวรัสเข้าสู่เซลล์มาโครฟากจ์ผ่านทะลุชั้นของเยื่อหุ้มพลาสมา ( plasma membrane ) ได้ การจับกันของ gp120 และ CD4 ทำให้ gp120 มีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างใหม่ทำให้เกิด specific site ที่เหมาะกับการเกาะกับ CCR5 coreceptor โมเลกุล CCR5 เองทำหน้าที่ในการส่ง gp120-CD4 complex ผ่านชั้นของเยื่อหุ้มพลาสมา โดยไปกระตุ้นที่ผิวเซลล์ให้เกิดกระบวนการ " endocytosis " 3. การเพิ่มจำนวนของไวรัส ( Replication ) เมื่อเข้าไปในเซลล์มาโครฟากจ์แล้ว เชื้อเอชไอวีจะแยกอาร์เอ็นเอ ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมของเชื้อออกมาจากชั้นโปรตีนเอ็นเวลลอป และชั้นโปรตีนแคปซิด และอาร์เอ็นเอจะกระจายอยู่ทั่วในไซโตพลาสซึม โดยมีเอนไซม์หนึ่งชนิดที่ติดมากับอาร์เอ็นเอ เรียกว่า " reverse transcriptase " ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอขึ้นมาจากอาร์เอ็นเอของไวรัส ทั้งนี้เพื่อเป็นข้อมูลทางพันธุกรรมที่จะสามารถสร้างเอชไอวีตัวใหม่ขึ้นมา โดยอาศัยกลไกเมตาบอลิซึมต่าง ๆ ของเซลล์ กระบวนการเพิ่มจำนวนของเอชไอวีนี้ไม่ทำลายเซลล์มาโครฟากจ์เลย เพราะเอชไอวีรุ่นลูกถูกปลดปล่อยออกจากเซลล์โดยกระบวนการ " exocytosis " หรือเรียกง่าย ๆ ว่า " budding " ซึ่งมีลักษณะเช่นเดียวกับการบุกรุกเข้าเซลล์มาโครฟากจ์ของเชื้อเอชไอวี ด้วยเหตุผลนี้เองที่ทำให้มีระยะแอบแฝงของเชื้อเอชไอวีที่ยาวนานมากก่อนที่จะเกิดภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง หรือเอดส์ กล่าวโดยสรุปได้ว่าการบุกรุกของเชื้อเอชไอวีเข้าเซลล์มาโครฟากจ์ก่อให้เกิดผลร้ายต่อร่างกายของผู้ติดเชื้อเอชไอวี เพียงเล็กน้อยเท่านั้น 4. จุดเริ่มต้นของเอดส์ ( Starting AIDS : Entry into T cells ) ในชวงระยะเวลาที่เชื้อเอชไอวีแอบแฝงอยู่ภายในร่างกายของผู้ติดเชื้อนี้มีการเพิ่มจำนวนของไวรัสไปพร้อม ๆ กับการกลายพันธุ์ของเชื้อไวรัสในแต่ละรุ่น ทั้งนี้เนื่องจาก reverse transcriptase มักจะอ่านรหัสจากอาร์เอ็นเอ ได้ผิดทำให้ข้อมูลทางพันธุกรรมเปลี่ยนไปในทุก ๆ รอบที่มีการเพิ่มจำนวนของไวรัสจนกระทั่งยีนของเชื้อเอชไอวีที่เป็นข้อมูลสำหรับการสร้าง gp120 เปลี่ยนไปให้ gp120-CD4 complex มี specific site ต่อ " CXCR4 coreceptor " แทนที่จะเป็น CCR5 coreceptor โปรตีน CXCR4 coreceptor มีอยู่บนผิวเซลล์ของ T- lymphocytes ซึ่งมี CD4 อยู่ด้วย จึงเป็นโอกาสหมาะที่เชื้อเอชไอวีชุดใหม่นี้สามารถบุกรุกเข้า T- lymphocytes ปรากฏการณ์นี้เองที่ทำให้ระยะแอบแฝงกลายมาเป็นระยะเอดส์ เพราะการปลดปล่อยไวรัสรุ่นลูกออกจาก T- lymphocytes ไม่ใช้กระบวนการ exocytosis แต่เป็นแบบทำให้เซลล์แตก หรือในภาษาอังกฤษเรียกว่า " lysis " เมื่อเอชไอวีรุ่นลูกออกมาจาก T- lymphocytes แล้วจะบุกรุกเข้าไปใน T- lymphocytes ต่อไป ส่งผลให้ปริมาณของ T- lymphocytes ลดลงอย่างมาก ซึ่ง T- lymphocytes เองมีบทบาททางภูมิคุ้มกันของร่างกายอย่างมาก ผลกระทบสุดท้ายต่อร่างกายที่รุนแรงมากก็คือร่างกายขาดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อต่าง ๆ รวมไปถึงภูมิคุ้มกันที่ปกป้องร่างกายไม่ให้เกิดโรคมะเร็งก็ถูกทำลายด้วยเช่นกัน จาก Biodiversity Viruses and Kingdom Prokaryotae โดยอาจารย์ชาคร รัศมีเฟื่องฟู ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

โดย : นาย ปราโมทย์ น้ำยาง, ร.ร เทพศิรินทร์ นนทบุรี, วันที่ 27 พฤษภาคม 2545