ВИЧ. Вичинфекция
 Скачать 27.61 Kb.
|
|
ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ. 1. История открытия вирусов ВИЧ-инфекции. Классификация вирусов. История открытия. Вирусы были впервые изолированы в 1983 г. Л. Монтанье, Ф. Барре-Синусси, Д.Л. Черманом и коллегами (пастеровская группа) из культуры активированных Т-лимфоцитов, полученных из биопсийного материала лимфатического узла гомосексуалиста с лимфаденопатией. Позже в 1983 г. эти вирусы были выделены у больных СПИДом этой же группой ученых и ими же, параллельно с Д. Клацманом и Д.К. Глукманом, был доказан тропизм вирусов к СD4+-лимфоцитам. В 1984 г. Р.К. Гэлло, М. Попович и коллеги описали под именем «вирус Т-клеточной лейкемии человека III типа» вирус, идентичный выделенному пастеровской группой. Классификация вирусов. Семейство Retroviridae состоит из 7 родов: Alpharetrovirus, Betaretrovirus, Gammaretrovirus, Deltaretrovirus, Epsilonretrovirus, Lentivirus и Spumavirus, включающих вирусы, патогенные для позвоночных, в том числе и человека. Ретровирусы, вызывающие доказанные инфекционные процессы у людей, входят в рода Gammaretrovirus, Deltaretrovirus, Lentivirus и Spumavirus. Род Lentivirus. Название рода происходит от латинского слова lentus – длинный, что связано с длительным инкубационным периодом при инфицировании лентивирусами. Вирус иммунодефицита человека I и II типа (ВИЧ-1 и ВИЧ-2) 2. Эпидемиология, особенности вируса, резистентность. Эпидемиология. Источником ВИЧ-1-инфекции является больной человек или вирусоноситель. Заболевание относится к группе инфекций наружных кожных покровов. Механизм передачи ВИЧ-1 – перкутанный. Пути передачи ВИЧ-1: 1) Половой путь (ВИЧ-1 содержится в сперме и влагалищных секретах, возможно инфицирование даже при искусственном оплодотворении). 2) Парентеральный путь (хирургические манипуляции, инъекции и т.д., при которых используется инфицированный инструментарий). 3) Трансплантационный путь (посредством переливания инфицированной крови, препаратов крови, а также посредством трансплантации органов и тканей). 4) Трансплацентарный путь – передача ВИЧ-1 от матери к плоду через плаценту. Основными факторами передачи ВИЧ-1 являются кровь, сперма, влагалищный секрет. ВИЧ-1 обнаруживается в слюне, грудном молоке при лактации. Однако доказательств возможной передачи с материнским молоком недостаточно. Роль кровососущих насекомых в передаче ВИЧ-1 изучается. Аспирационным и фекально-оральным механизмами ВИЧ-1 не передается. Основные группы риска, подверженные инфицированию ВИЧ-1-инфекцией: 1) лица, ведущие беспорядочную половую жизнь (гетеро, гомо-, бисексуальные индивидуумы, работники секс-индустрии) – 60 %; 2) наркоманы – 30 %; 3) лица, больные гемофилией – 1 %; 4) реципиенты крови, компонентов крови или трансплантируемых органов – 2 %; 5) дети – 1 %; 6) другие лица, для которых степень риска не определена – 6 %. Особенности вирусов.Вирионы ВИЧ-1 имеют сферическую форму диаметром 110 нм. Суперкапсид представляет собой бислойную липидную мембрану. Суперкапсид имеет форму многогранника, составленного из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников. В суперкапсиде содержится 72-80 грибообразных шипа гликопротеиновой природы, расположенных в центре и углах каждого шестиугольника. Ножка шипа пронизывает липидный слой и состоит из гликопротеина gp41, шляпка – из gp120. Совокупность gp41 и gp120 обозначается как gp160. Гликопротеин gp120 содержит константные и гипервариабельные участки, а также область связывания с рецептором CD4 Т-хелперов. Гликопротеин gp41 обусловливает слияние ВИЧ-1 с Т-лимфоцитами, а также опосредует проникновение ВИЧ-1 в клетки (макрофаги, макроглиоциты и др.) с дефицитом CD4-рецепторов. Матрикс представлен монослоем белка р17, прилежащим к суперкапсиду изнутри. Между матриксом и капсидом находится протеаза (р11), ответственная за созревание вирусных белков. Капсид располагается в вирионе центрально, имеет форму, напоминающую снаряд или усеченный конус. Длина капсида 100 нм с диаметром основания 50 нм, а верхушки – 40 нм. Капсомеры капсида являются белками р24. Внутри капсида располагаются: геном ВИЧ-1, обратная транскриптаза, интеграза, 1 молекула затравочной РНК. Высокая антигенная изменчивость ВИЧ-1 имеет место в течение всего периода инфекции, в том числе и у вирусоносителей. Она дает возможность ВИЧ-1 «уклоняться» от специфических антител и антигензависимых Т-киллеров. Антигенная изменчивость ВИЧ-1 значительно затрудняет создание вакцины для профилактики СПИДа. Репродукция ВИЧ-1. Клетками-мишенями для ВИЧ-1 являются все клетки, несущие на своих цитоплазматических мембранах кластеры дифференцировки CD4: 1) активированные Т-хелперы (амплификаторы); 2) макрофаги; 3) моноциты; 4) дендритные клетки лимфатических узлов; 5) астроциты и олигодендроциты головного мозга; 6) клетки Лангерганса головного мозга. Репродукция ВИЧ-1 в Т-хелперах завершается гибелью лимфоцитов, тогда как заражение моноцитов и макрофагов не сопровождается ЦПД, и клетки становятся пермиссивной системой для возбудителя (permission – разрешение). Изучаются механизмы заражения клеток эпителия кишечника. Особенности репродукции ВИЧ-1: 1. Т-хелперы являются основной мишенью для атаки ВИЧ-1; 2. гликопротеин ВИЧ-1 gp41 индуцирует образование обширных синцитиальных структур за счет слияния инфицированных и неинфицированных Т-хелперов, следствием чего является их массовая гибель; 3. ВИЧ-1 может распространяться по межклеточным каналам из клетки в клетку; 4. высокая скорость репродукции ВИЧ-1 (1000 вирионов в 1 минуту); 5. образующиеся в большом количестве молекулы gp120 свободно циркулируют в крови и связываются с рецепторами неинфицированных Т-хелперов, в результате чего они также распознаются и уничтожаются Т-киллерами; Указанные особенности обусловливают преимущественную гибель Т-хелперов. Жизненный цикл ВИЧ-1 можно разделить на следующие этапы: 1) адгезия (прикрепление) к клетке-мишени; 2) слияние и проникновение в клетку; 3) дезинтеграция («раздевание») вируса; 4) обратная транскрипция; 5) импорт ДНК; 6) интеграция ДНК вируса в ДНК клетки-мишени; 7) транскрипция и процессинг мРНК вируса; 8) экспорт РНК; 9) трансляция; 10) сборка вириона; 11) выход из клетки. 1) Адгезия ВИЧ-1 с клеткой-мишенью происходит в результате взаимодействия вирусного гликопротеина gp120 с CD4-рецептором клетки. 2) Слияние и проникновение ВИЧ-1 с клеткой-мишенью происходит путем рецепторного эндоцитоза, при котором суперкапсид встраивается в цитоплазматическую мембрану клетки, а матрикс и капсид вируса проникают в цитоплазму. 3) «Раздевание» ВИЧ-1 происходит под действием ферментов клетки-хозяина, а также собственной протеазы, расположенной между матриксом и капсидом. «Раздевание» завершается освобождением вирусного генома и внутрикапсидных ферментов и поступлением их в цитоплазму клетки. 4) Обратная транскрипция состоит в том, что обратная транскриптаза на основе вирусной «+»-РНК создает двухниточную комплементарную копию генома в виде «-»-ДНК. 5) Импорт вирусной «-»-ДНК заключается в проникновении «-»-ДНК-генома ВИЧ-1 в ядро клетки совместно с вирусными ферментами. 6) Интеграция вирусной ДНКв ДНК клетки происходит при помощи вирусного фермента интегразы, в результате чего ВИЧ-1 переходит в форму провируса. В этом состоянии вирус способен длительное время сохраняться в инфицированной клетке. 7) Транскрипция и процессинг (образование) матричной информационной РНК ВИЧ-1 ведет к накоплению большого количества их копий. Транскрипция провирусной ДНК происходит при участии клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Транскрибирующиеся молекулы РНК содержат полный геном ВИЧ-1 и составляют фонд вирионных РНК, который используется при формировании зрелых вирусных частиц. Часть образовавшихся РНК выполняют функцию иРНК, транслирующих информацию с определенных генов провируса на рибосомах. 8) Экспорт РНК состоит в их выходе из клеточного ядра в цитоплазму клетки-хозяина. 9) Трансляция иРНК приводит к накоплению в цитоплазме структурных белков и гликопротеинов ВИЧ-1. Гликопротеины gp41 и gp120 образуют комплекс gp160, который выводится на поверхность МПМ клетки-хозяина. 10) Формирование вирионаВИЧ-1 происходит в цитоплазме путем самосборки: капсомеры формируют вокруг РНК капсид, который окружается протеинами матрикса. 11) Незрелый вирион прободает цитоплазматическую мембрану клетки-хозяина в месте концентрации gp160. Одновременно происходит формирование суперкапсида, липидный слой которого имеет клеточное происхождение. Массовый выход ВИЧ-1 из клетки-мишени сопровождается ее гибелью. Резистентность. Бесклеточные препараты ВИЧ-1 инфекционны во влажном состоянии при комнатной температуре более 15 дней, при 37˚С – до 11 суток, а при 56˚С – 3-4 ч. При 56˚С активность обратной транскриптазы утрачивается через 30 минут. В высушенном состоянии ВИЧ-1 при комнатной температуре инфекционен от 3 до 6 дней. ВИЧ-1 выдерживает низкие температуры (до -273˚С), стабилен в лиофилизированном состоянии. ВИЧ-1 относительно устойчив к ионизирующей радиации и, тем более, к ультрафиолетовому облучению, которое не инактивирует его даже в дозах, существенно превышающих применяемые обычно в операционных и лабораториях. ВИЧ-1 чувствителен к 3 % перекиси водорода, концентрированным кислотам и щелочам, 20 % этиловому спирту, эфиру, ацетону, 0,2 % раствору натрия гипохлорида и гидрохлорида, 1 % глютаральдегиду. 70 % этанолом ВИЧ-1 инактивируется за 1 минуту. 2. Патогенез, клиника, иммнитет. Патогенез. В патогенезе ВИЧ-инфекции выделяют 3 стадии: 1) ранняя вирусемическая стадия, 2) бессимптомная стадия, 3) стадия иммунодепрессии. 1) Ранняя вирусемическая стадия складывается из 2 периодов: 1. серонегативного периода, начинающегося с момента проникновения ВИЧ-1 в организм, и заканчивающегося моментом появления в крови первых специфических антител к антигенам ВИЧ-1 (около 45 дней), 2. периода сероконверсии, завершающегося почти полным исчезновением ВИЧ-1 из крови инфицированных при нарастающем уровне защитных антител (анти-gp120, анти-gp24 и др.). 2) Бессимптомная стадия может продолжаться в течение 10-15 лет, не сопровождаясь симптомами болезни. Стадия начинается с момента почти полного исчезновения ВИЧ-1 из крови инфицированных при максимуме активности антигенспецифических Т-киллеров и антител, и длится до момента активизации репродукции ВИЧ-1. 3) Стадия иммунодепрессии.Характеризуется активацией репродукции ВИЧ-1, что сопровождается усилением гибели Т-хелперов и вирусемией. Снижение уровня интерлейкина-2, продуцируемого Т-хелперами, ведет к ослаблению синтеза антител В-лимфоцитами, а также нарушению функции Т-киллеров. Гибель Т-хелперов сопровождается абсолютным преобладанием над ними субпопуляции Т-супрессоров, угнетающих иммунный ответ. Развивается гиперсупрессорный вариант иммунодефицита, при котором индекс иммунорегуляции ИИ=Тх/Тс снижается (норма – 2,0+0,2 у.е.). В стадию иммунодепрессии возникает симптомокомплекс – СПИД. Клиника. Выделяют 4 клинические стадии ВИЧ-1-инфекции. 1) Острое заболевание, ассоциированное с сероконверсией. Инкубационный период составляет 2 недели, характеризуется выраженной вирусемией при отсутствии антител. Заболевание дебютирует как мононуклеозоподобный или гриппоподобный симптомокомплекс. У 53-93 % больных отмечаются лихорадка, лимфаденит, боли в горле, миалгии, головная боль, недомогание, редко пятнисто-папулезная сыпь. У большинства инфицированных первичные признаки болезни в последующем исчезают, что совпадает с развитием сероконверсии. 2) Бессимптомная ВИЧ-1-инфекция. Характеризуется отсутствием симптомов либо минимальным их проявлением (диффузная лимфоаденопатия, головная боль, недомогание). В крови наблюдается медленно прогрессирующее уменьшение СD4+-лимфоцитов; обнаруживаются антитела, антигены ВИЧ-1. 3) Ранний симптомокомплекс ВИЧ-1-инфекции. Появляются лихорадка, повышенное ночное потоотделение, слабость, хроническая диарея, генерализованная лимфоаденопатия, головная боль. Какая-либо специфическая или оппортунистическая инфекция отсутствует. Может развиваться саркома Капоши. 4) Поздний симптомокомплекс ВИЧ-1-инфекции (СПИД). При наличии описанных выше симптомов характеризуется развитием оппортунистических инфекций и опухолевых процессов на фоне выраженного дефицита CD4-лимфоцитов и кахексии. На фоне ВИЧ-1-инфекции активизируются следующие инфекционные агенты: а) вирусные (вирусы герпеса (ВПГ-1, -2, ВГЧ-8, вирус Эпштейн-Барра, ЦМВ); вирус JC – вызывают энцефалопатии, прогрессирующую многоочаговую лейкоэнцефалопатию); б) бактериальные (сальмонеллы, шигеллы, легионеллы), листерии, кампилобактеры, микобактерии, актиномицеты, стрептококки, стафилококки; в) грибы (кандида, нокардии, аспергиллы, криптококки, гистоплазмы); г) простейшие (пневмоцисты, токсоплазмы, кокцидии рода криптоспоридия, изоспоры, лямблии, амебы; д) гельминты (стронгилоиды). Иммунитет.Развивается иммунодепрессия. Клеточные и гуморальные факторы не способны элиминировать вирусы из организма. 3. Лабораторная диагностика. Материалом для исследования является кровь. 1) Серологический метод диагностики ВИЧ-1-инфекции включает: 1. ИФА, позволяющий выявлять антитела к ВИЧ-1. В реакции используют антигены ВИЧ-1, выделенные из зараженных клеточных культур, или полученные с помощью рекомбинантных ДНК. ИФА неприемлем в серонегативный период ВИЧ-1-инфекции; 2. Вестернблот (иммуноблот) тест (blotting - отсос), применяемый для подтверждения факта ВИЧ-1-инфекции. Метод позволяет обнаружить специфические антитела в сыворотке и является только подтверждающим тестом. 2) Вирусологический метод эффективен даже в серонегативном периоде ВИЧ-1-инфекции. Цель метода – выделение вирусов в культуре Т-хелперов с последующей их идентификацией. Метод доступен крупным вирусологическим лабораториям. Для размножения ВИЧ-1 используются: 1) перевиваемые культуры лейкозных Т-хелперов; 2) первичные культуры Т-хелперов, выделенные из периферической крови и лимфатических узлов здоровых людей, стимулированные интерлейкином-2; 3) монослойные культуры астроцитов. В культурах Т-хелперов ВИЧ-1 вызывают образование синцитиев с последующей гибелью клеток. Среди животных к ВИЧ-1 восприимчивы шимпанзе. 3) Молекулярно-генетический метод включает использование ПЦР, что позволяет выявлять вирусную РНК. Метод информативен даже в серонегативном периоде ВИЧ-1-инфекции. В основе метода лежит способность однониточных комплементарных нитей нуклеиновых кислот (зондов) образовывать двухниточные структуры при взаимодействии с нуклеиновыми кислотами из исследуемого материала. Для выявления таких структур используют радиоактивные нуклиды или цветные реакции. Методы нуклеиновых зондов позволяют идентифицировать 1 вирусную частицу в 10 мл крови человека, инфицированного вирусом ВИЧ-1. 4) Неспецифическая лабораторная диагностика, позволяющая заподозрить ВИЧ-1-инфекцию, включает в себя определение абсолютного содержания в крови обследуемого Т-хелперов (CD4-клетки) и Т-супрессоров (CD8-клетки) с последующим расчетом индекса иммунорегуляции. У больного СПИДом отмечается резкое уменьшение СD4+-клеток и интерлейкинов. 4. Лечение и профилактика. Лечение.Этиотропное лечение ВИЧ-1-инфекции включает в себя использование следующих групп препаратов: а) ингибиторы вирусных ферментов; б) α-интерфероны; в) препараты, взаимодействующие с регуляторными белками ВИЧ-1 – продуктами генов tat и rev (проходят клиническое испытание). Профилактическая терапия СПИД-ассоциированных инфекций проводится антибиотиками, химиопрепаратами и иммуноглобулинами. Иммуностимуляция противопоказана, поскольку активация Т-хелперов сопровождается усилением репродукции ВИЧ-1. Профилактика.Неспецифическая профилактика включает: 1) ранее выявление и санацию источника инфекции; 2) разрыв механизма и путей передачи ВИЧ-1 (стерилизация хирургического инструментария, тестирования трансплантируемых тканей и органов на антитела к ВИЧ-1, использование одноразовых шприцев и т.д., использование презервативов, отказ от беспорядочной половой жизни). Специфическая профилактика ВИЧ-1-инфекции не завершена ввиду высокой изменчивости ВИЧ-1. В стадии разработки и клинических испытаний находятся следующие типы вакцин: 1) Живые аттенуированные вакцины на основе вирусов, лишенных генов, ответственных за развитие полноценной инфекции. 2) Инактивированные вакцины; не индуцируют защитного иммунитета, однако способны препятствовать появлению клинических симптомов болезни. 3) Генно-инженерные векторные вакцины на основе включения генов гликопротеинов ВИЧ-1 в геномы различных вирусов. 4) Химические вакцины, изготовленные из изолированных gp120, полимеризованного gp120 или белков из gp120, представляющих собой наиболее консервативные области (например, СD4-связывающий домен). 5) Антиидиотипические вакцины. Вирус иммунодефицита человека II типа (ВИЧ-2) История открытия.Вирусы были впервые изолированы в 1986 г. от больных СПИДом в Западной Африке. Особенности вирусов.Геном ВИЧ-2 диплоиден, представлен 2 идентичными линейными молекулами «+»-РНК . Эпидемиология. ВИЧ-2 распространен в Западной Африке; менее вирулентен, чем ВИЧ-1, редко вызывает типичные проявления СПИДа. Источник инфекции – больной человек или вирусоноситель. Механизм передачи – перкутанный. Патогенез, клиника, лабораторная диагностика, лечение и профилактика заболевания аналогичны для ВИЧ-1-инфекции. |