Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЯ



ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Вирусная инфекция, приводящая к развитию иммунодефицита с последующим развитием вторичных инфекционных (оппортунистические инфекции) и неинфекционных (опухолевых) процессов, осложнений и летального исхода. Первоначальное название – СПИД (AIDS) – синдром приобретенного иммунодефицита.

ИСТОРИЯ

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) был идентифицирован практически одновременно двумя исследователями: Люк Монтаньи (институт Пастера - Франция) в 1983 (в последующем признан ВИЧ-1) и в США в Национальном институте здоровья Робертом Галло. Считается, что до 70% зеленых мартышек (Центральная Африка) являются носителями близкого к ВИЧ вируса. Предполагается эволюционная адаптация вируса к человеку (преодоление межвидового барьера). Это подтверждается распространением ВИЧ-инфекции из Центральной Африки, где отмечается высокая инфицированность вирусом местного населения. Естественное распространение за счет негроидов произошло в Карибскую зону, а оттуда по всему миру. Имеется «политическая теория» происхождения ВИЧ-вирусов (Segal - ГДР), по которой ВИЧ-инфекция - результат исследований в центре Кемп-Детрик (США) по генной инженерии. Цель: проверить правомочность теории по избирательной «выбраковке» гомосексуалистов и проституток. Однако это противоречит фактам идентификации соответствующих клинических случаев СПИДа, подтвержденного на протяжении многих лет вирусологическими и серологическими исследованиями (случай 1953 года мальчик 15 лет, органы которого были заморожены: погиб от пневмоцистной пневмонии; 1963 год - гибель известного французского киноактера Ф. Жерара от саркомы Капоши (локализация в печени). В это время технологически было невозможно методом генной инженерии получить вирус, т.к. подобные исследования не могли быть осуществлены. Дата официальной регистрации СПИДа - 1981 год, исследования вирусологического плана начались именно с этого времени.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЯ

Вирусология. ВИЧ относится к семейству ретровирусов, подсемейству лентивирусов. Лентивирусы вызывают хронические инфекции с длинным латентным периодом, персистирующей репродукцией вируса и поражением ЦНС. Представителями возбудителей типичных лентивирусных инфекций являются вирус висны, вызывающий заболевание у овец, вирус иммунодефицита обезьян и вирус кошачьего иммунодефицита.

С помощью электронной микроскопии показано, что ВИЧ-1 и ВИЧ-2 имеют сходную структуру. В то же время у них есть и отличия — по молекулярной массе белков и некоторым дополнительным генам. Филогенетически ВИЧ-2 ближе к вирусу иммунодефицита обезьян, обнаруженному у воротничковых мангобеев, чем к ВИЧ-1. Предполагают, что у людей инфекция, вызванная ВИЧ-2, появилась в результате заражения от обезьян. Репликация как ВИЧ-1, так и ВИЧ-2 происходит в лимфоцитах CD4; оба вируса вызывают СПИД, хотя у инфицированных ВИЧ-2 он обычно протекает легче.

Во всем мире большинство случаев СПИДа сегодня вызвано ВИЧ-1, поэтому, говоря о ВИЧ, мы будем подразумевать именно вирус первого типа. Число инфицированных ВИЧ-1 на земном шаре превышает 40 млн. человек, большинство из них живет в Азии, Западной, Экваториальной и Южной Африке и Южной Америке.

 

Морфология.Диаметр ВИЧ-1 составляет 100 нм. Снаружи вирус окружен липидной мембраной, в которую встроены 72 гликопротеидных комплекса. Каждый из этих

комплексов образован тремя молекулами поверхностного гликопротеида (gp120) и тремя трансмембранного (gp41). Связь между gp120 и gp41 довольно слабая, и поверхностный гликопротеид может спонтанно отсоединяться от вируса. Поэтому gp120 обнаруживается в сыворотке, а также лимфоидной ткани ВИЧ-инфицированных. При отпочковывании ВИЧ от клетки ее мембранные белки, в том числе HLA классов I и II, и молекулы адгезии, в частности ICAM-1, встраиваются в липидную мембрану вируса. Эти белки облегчают адгезию вируса к клеткам-мишеням. Внутри к липопротеидной оболочке прилежит матриксный белок p17. Сердцевину вируса (капсид) составляет капсидный белок p24, который окружает белковонуклеиновый комплекс: две молекулы вирусной РНК, связанные с протеидом p7 и обратной транскриптазой p66. Вирус содержит все необходимые ферменты для репликации: обратную транскриптазу, интегразу p32 и протеазу p11

Жизненный цикл ВИЧ и мишени для антиретровирусной терапии.Жизненный цикл ВИЧ после проникновения в организм имеет последовательный характер, выделяют несколько этапов репликации ВИЧ в восприимчивых клетках инфицированного человека. Детальное изучение цикла репликации ВИЧ позволяет создавать эффективные противовирусные препараты.

1. Связывание вириона с поверхностью клетки. Главным рецептором для ВИЧ является рецептор CD4.CD4 — это мономерный гликопротеид массой 58 кДа, который обнаруживается на поверхности примерно 60% T-лимфоцитов, предшественников T-лимфоцитов в костном мозге и тимусе, а также моноцитов, макрофагов, эозинофилов, дендритных клеток и клеток микроглии ЦНС. В зависимости от тропизма к различным клеткам, имеющим на себе рецептор СД4+ выделяют T-тропные штаммы ВИЧ и M-тропные штаммы. T-тропные штаммы ВИЧ заражают преимущественно активированные лимфоциты CD4 крови и клеточные линии, используя для входа в клетку рецепторы CXCR4 и CD4. M-тропные штаммы способны заражать лимфоциты CD4, моноциты и макрофаги и используют для входа в клетку рецепторы CCR5 и CD4. В ранней стадии ВИЧ-1-инфекции обнаруживаются преимущественно M-тропные штаммы ВИЧ. Примечательно, что M-тропные штаммы ВИЧ передаются чаще независимо от того, какие штаммы — T-тропные или нет — преобладают у источника инфекции. Кроме основного рецептора СД4+ для проникновения в клетку ВИЧ использует 2 поверхностных корецептора: CXCR4 и CCR5. CXCR4 необходим для связывания М-тропных штаммов ВИЧ, CCR5 – для Т-тропных штаммов.

2. Слияние мембран вириона и клетки. Гликопротеид gp120 сначала связывается с определенными эпитопами CD4. После этого gp120 претерпевает конформационные изменения, благодаря которым он способен связываться с корецептором. От связывания gp120 с корецептором зависит слияние внешней оболочки вируса с клеточной мембраной. Трансмембранный гликопротеид gp41 (часть гликопротеида внешней оболочки вируса gp160) играет ключевую роль в слиянии внешней оболочки вируса и клеточной мембраны подобно гемагглютинину вируса гриппа. После связывания gp120 с рецептором CD4, в gp41 происходят конформационные изменения, в результате которых гидрофобный N-концевой фрагмент gp41 внедряется в мембрану клетки-мишени.

3. Проникновение вируса внутрь клетки приводит квысвобождению нуклеотида и геномной РНК вируса, обратной транскрипции геномной РНК ВИЧ и образование ДНК (участие фермента обратной транскриптазы). Первоначально образуется однонитевая структура, затем та же обратная транскриптаза обеспечивает образование второй нити, и линейная промежуточная форма ДНК-транскриптаза вируса транспортируется в ядро. Синтез провирусной ДНК на матрице вирусной РНК в цитоплазме клетки под действием фермента обратной транскриптазы — это ключевой момент в репродукции ВИЧ. Блокирование обратной транскриптазы нуклеозидным ингибитором зидовудином было первой попыткой подавить репродукцию вируса у ВИЧ-инфицированных. ВИЧ проникает как в активированные T-лимфоциты, так и в покоящиеся, однако в покоящихся клетках не завершается синтез вирусной ДНК. В покоящихся T-лимфоцитах образованная в результате обратной транскрипции провирусная ДНК не встраивается в геном клетки хозяина. Для того, чтобы клеточная ДНК встроилась в ДНК клетки-хозяина, необходима активация клетки и перемещение вирусного преинтеграционного комплекса из цитоплазмы в ядро. In vitro активация клеток происходит, например, после стимуляции антигенами или митогенами, in vivo активация иммунной системы наблюдается после контакта с антигеном, вакцинации или на фоне оппортунистической инфекции. Кроме того, имеется все больше указаний, что вирусный гликопротеид gp120 сам способен активировать зараженные клетки, способствуя тем самым встраиванию вирусной ДНК в клеточный геном. Помимо моноцитов, макрофагов и клеток микроглии, невстроенная в клеточный геном провирусная ДНК ВИЧ содержится в покоящихся лимфоцитах CD4 — долгоживущих клетках, которые являются важным резервуаром ВИЧ и латентной инфекции. Поскольку естественное течение ВИЧ инфекции характеризуется постоянной репродукцией вируса в активированных лимфоцитах CD4, пребывание вируса в латентном состоянии в покоящихся лимфоцитах CD4 скорее всего является случайным феноменом, не имеющим большого значения в патогенезе этой инфекции. Однако этот небольшой резервуар латентного провируса приобретает особое значение с началом ВААРТ: антивирусные препараты не действуют на нереплицирующиеся провирусы, поэтому ВИЧ продолжает персистировать в этих клетках и способен к репродукции и новому витку инфекции при отмене препаратов. Таким образом, существование этого резервуара латентного вируса не позволяет добиться искоренения вируса у ВИЧ-инфицированных с помощью ВААРТ.

4. Интеграция ДНК ВИЧ в геном инфицированной клетки (участие фермента ВИЧ – интегразы) – образование ДНК провируса ВИЧ.

5. Активация транскрипции с ДНК провируса и последующая транскрипция белков вируса, наработка всех компонентов вируса с формированием новых вирионов и их высвобождением из клетки, (участие фермента ВИЧ – протеазы).

6. Расщепление молекул предшественников протеазой ВИЧ — необходимое условие для образования новых вирусных частиц, этот фермент служит еще одной мишенью для антиретровирусной терапии.

7. Сборка вирусов происходит поэтапно: из вирусной РНК, белков Gag и ферментов Pol образуется нуклеокапсид, который перемещается к клеточной мембране. Крупные молекулы-предшественники расщепляются вирусной протеазой, после чего завершается сборка зрелых вирусов и они отпочковываются от клетки. При отпочковывании в липидную оболочку вируса могут встраиваться различные белки клетки-хозяина, фосфолипиды и холестерин. В отличие от T-лимфоцитов, в которых отпочковывание происходит на поверхности клеток и приводит к выделению вирусов в межклеточное пространство, в моноцитах и макрофагах процесс завершается накоплением вируса внутри клеточных вакуолей.

Репликация ретровирусов подвержена ошибкам и характеризуется высокой частотой спонтанных мутаций. В среднем при обратной транскрипции происходит от 1 до 10 ошибок на один геном или один цикл репликации. Мутации могут приводить к утрате вирусом способности к репликации. С другой стороны, могут появляться и накапливаться мутации, в результате которых вирус приобретает устойчивость к антивирусным препаратам. Под давлением противовирусных средств и при неполном подавлении репликации вируса устойчивые вирусы начинают преобладать.

Кроме того, для ВИЧ характерна высокая скорость репликации и, соответственно, большой оборот вирусных частиц: в среднем за сутки образуется и разрушается 1 млрд вирусных частиц. Из-за высокой скорости репликации вируса и большой частоты мутаций у одного и того же больного накапливается множество близких вариантов вируса, называемых псевдовидами. В результате естественного отбора преимущественно сохраняются псевдовиды, приобретшие в результате мутаций устойчивость к антирет ровирусным препаратам и факторам иммунной защиты, таким как нейтрализующие антитела и цитотоксические T-лимфоциты.

Отличительной чертой ВИЧ является взрывной характер процессов активации транскрипции, синтеза белков-предшественников, сборки вирионов и их почкования: за 5 мин одна лимфоцитарная клетка может образовать до 5000 вирусных частиц.

«Анатомические сайты» ВИЧ -ткани, в которых сосредоточены клетки – мишени для ВИЧ являются анатомическими резервуарами ВИЧ.

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками является первичным сайтом репликации ВИЧ уже в период острой инфекции, так как слизистые ЖКТ и других органов содержат около половины всех CD4+лимфоцитов организма человека. Таким образом, наиболее значимые «потери» CD4+лимфоцитов обнаруживаются именно в слизистых уже в фазу острой инфекции и продолжаются на протяжении хронической. Несколько позже подключаются другие периферические лимфоидные органы и в первую очередь лимфатические узлы, что проявляется ранним возникновением ПГЛ у инфицированных пациентов. При этом необходимо подчеркнуть, что количество инфицированных клеток в ЛУ существенно выше, чем в крови (кровь содержит всего лишь 2% инфицированных клеток).

Тимус и костный мозг – первичные сайты лимфопоэза и также могут сайтами репликации ВИЧ. Так, инволюция тимуса с течением ВИЧ-инфекции характерна как для детей, так и взрослых.

Центральная нервная система – доказанный сайт репликации ВИЧ, поскольку из ткани мозга были выделены инфицированные ВИЧ макрофаги и глиальные клетки, кроме того, ВИЧ был изолирован из спинномозговой жидкости. Эти факты подтверждают, что ЦНС является резервуаром для ВИЧ. Большинство АРП плохо проникают через гематоэнцефалический барьер, в результате концентрация препарата в СМЖ и тканях мозга приблизительно в 2 раза ниже, чем в плазме. Такая ситуация позволяет формироваться резистентным штаммам ВИЧ и является одной из возможных причин неэффективности ВААРТ у части пациентов.

Урогенитальный тракт. Репликация ВИЧ была обнаружена в Т-лимфоцитах и макрофагах семенной жидкости и в эпителии почечных канальцев, эпителии цервикального канала. При этом репликация ВИЧ может продолжаться при нетестируемом уровне ВН ВИЧ в плазме. Концентрация АРП в семенной жидкости такая же, как в плазме инфицированного пациента, а вот проникновение АРТ в эпителий цервикального канала затруднено и концентрация препаратов здесь очень низкая. В связи с этим в этом сайте создаются условия для формирования резистентных штаммов ВИЧ (подобно как в ЦНС), цервикальный канал и его содержимое является резервуаром ВИЧ как в организме инфицированного больного, так и источником инфекции для половых партнеров инфицированных пациентов.

Таким образом, цель ВААРТ должна быть направлена и на подавление репликации ВИЧ в клетках и органах, которые являются резервуарами инфекции в организме и позволяют вирусу избегать медикаментозного прессинга ВИЧ.

ПУТИ ПЕРЕДАЧИ ВИЧ

Заразиться ВИЧ можно несколькими путями.

Передача ВИЧ возможна:

· при половом контакте без презерватива с ВИЧ-инфицированным;

· при переливании инфицированной крови или продуктов крови (заражение возможно также при искусственном оплодотворении, трансплантации кожи и органов);

· при использовании нестерильных игл и шприцев, которыми делал инъекции ВИЧ-инфицированный;

· от матери ребенку (во время беременности, родов и при кормлении грудью).

Медицинские работники и лаборанты могут заразиться при выполнении служебных обязанностей; по данным на 1995 г. в США ежегодно у медицинских работников происходит около 600 000 —800 000 уколов иглой, однако заражение при этом происходит редко. Риск заражения ВИЧ при уколе медицинского работника зараженной иглой в исследовании, проведенном до появления активной АРТ, составил 0,3%.

Можно совершенно точно утверждать, что ВИЧ непередается москитами, комарами, блохами, пчелами и осами. ВИЧ непередается при бытовых контактах. Не описано ни одного случая заражения через не содержащие кровь слюну и слезную жидкость. Поскольку ВИЧ не передается со слюной, нельзя заразиться через общие стаканы, вилки, бутерброды или фрукты (Friedland, 1986; Castro, 1988; Friedland, 1990). По мнению ведущих специалистов попадания на неповрежденную кожу инфицированных биологических жидкостей (например, крови) для передачи вируса недостаточно.

Половые контакты.Половые контакты без презерватива — самый частый путь передачи ВИЧ-инфекции во всем мире. Самый высокий риск заражения существует при пассивном анальном половом контакте, однако описаны случаи заражения и после однократного активного полового контакта. Заболевания, передаваемые половым путем, значительно повышают риск заражения ВИЧ.

Чем ниже вирусная нагрузка, тем менее заразен больной. Проспективное исследование, включавшее 415 ВИЧ-дискордантных пар в Уганде, показало, что из 90 новых случаев инфекции, произошедших за 30 мес, не было ни одной пары, в которой вирусная нагрузка у источника инфекции была менее 1500 мл-1. При повышении вирусной нагрузки в 10 раз риск заражения увеличивается в 2,45 раза (Quinn, 2000). Следует отметить, что уровень вирусной нагрузки в крови не всегда соответствует уровню вирусной нагрузки в других биологических жидкостях, поэтому индивидуальный риск оценить трудно. Кроме того, ВИЧ-инфицированные не защищены от суперинфекции другими штаммами вируса.

Чем выше вирусная нагрузка, тем более заразен больной. Это особенно касается больных с острой фазой ВИЧ-инфекции. Во время этой фазы вирус активно реплицируется в отсутствие какого-либо заметного сдерживающего иммунного ответа, и уровень РНК ВИЧ-1 достигает 100 млн мкл-1.

Употребление инъекционных наркотиков. Использование нестерилизованных шприцев и игл, которыми делал инъекции ВИЧ-инфицированный, — важный путь передачи ВИЧ в странах с большим числом потребителей инъекционных наркотиков. В отличие от случайных уколов иглой риск заражения через общие иглы намного выше, так как потребитель инъекционных наркотиков проверяет правильность положения иглы, набирая в нее кровь.

Передача от матери ребенку (вертикальный путь). В отсутствие профилактических мероприятий частота передачи ВИЧ от матери ребенку во время беременности и родов составляет 15-30%. Приблизительно в 75% этих случаев передача ВИЧ происходит на поздних сроках беременности и в родах. Около 10% случаев вертикальной передачи ВИЧ происходит в первых двух триместрах беременности, еще 10-15% — во время грудного вскармливания.

В западных странах вертикальная передача ВИЧ стала редкостью благодаря антиретровирусной профилактике и плановым кесаревым сечениям.

Инъекции и трансфузии инфицированных препаратов крови.В большинстве западных стран случаи трансфузии ВИЧ-инфицированной крови и ее препаратов стали редкостью. При современных методах диагностики риск заражения ВИЧ при переливании одной дозы крови составляет 1:1 000 000. Однако не все страны проводят строгий скрининг донорской крови на ВИЧ, как это делают США, Канада, Австралия, Япония и страны Западной Европы.




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.