ХИВ инфекция и СПИН - Причини и патогенеза

Причинителят на HIV инфекцията

Описани са два серотипа - HIV-1 и HIV-2, различаващи се по структурни и антигенни характеристики. В Украйна HIV-1 (основният причинител на заболяването) е от епидемиологично значение.

Таксономия на ХИВ

Вирусът на човешката имунна недостатъчност принадлежи към царство Viridae, семейство Retroviridae, подсемейство Lentiviridae.

Основни свойства на вируса на човешката имунна недостатъчност

Структурата на вирусната частица на ХИВ

Според електронната микроскопия, вирусът има кръгла форма и сложна структура. Диаметърът на вириона е 100-120 nm.

HIV-1 и HIV-2 протеинови групи

Протеинови групи	ХИВ-1	ХИВ-2
Обвивни протеини (env)	GP160, GP120, GP41	Gр140, gр105, gр36
Основни протеини (gag)	P17, p24, p55	P16, p25, p56
Вирусни ензими (pol)	P31, p51, p66	Р68

Молекулното тегло на протеините се измерва в килодалтони (kDa): gp - гликопротеини; p - протеини.

Центърът на вириона съдържа вирусния геном, който се състои от две РНК вериги, вътрешни протеини p7 и p9, и ензими - обратна транскриптаза (ревертаза), протеаза, РНКаза и интеграза (ендонуклеаза). Геномът е заобиколен от вътрешна протеинова мембрана. Вътрешната мембрана на HIV-1 се състои от протеини p17, p24 и p55. Протеините p16, p25 и p56 образуват вътрешната мембрана на HIV-2. Външната липидна мембрана на HIV-1 е проникната от гликопротеина gpl60, състоящ се от трансмембранен (gp41) и силно имуногенен (gpl20) фрагмент. Мембранните протеини gp41 и gpl20 са свързани чрез нековалентна връзка и образуват израстъци на повърхността на вириона, които осигуряват прикрепването на HIV към рецепторите на човешките клетки-мишени.

Антигенна структура

Вирусният геном съдържа девет гена - три структурни и шест регулаторни. Геномът е с променлива структура поради антигенен дрейф. Съществуват редица серологични варианти на вируса (например A, B, C, D, E, F, G, H).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Устойчивост на вируса в околната среда

В естествени условия, ХИВ (в сухо състояние) остава активен в продължение на няколко часа; в течности, съдържащи голям брой вирусни частици, като кръв и еякулат, в продължение на няколко дни.

В замразен кръвен серум активността на вируса се определя в продължение на няколко години.

Загряването до 56°C за 30 минути води до 100-кратно намаляване на инфекциозния титър на вируса. При по-висока температура (70-80°C) вирусът умира след 10 минути. Когато вирионите се третират със 70% разтвор на етилов алкохол за една минута, те се инактивират. При излагане на 0,5% натриев хипохлорит, 1% глутаралдехид, 6% водороден пероксид, 5% лизол, етер или ацетон се наблюдава и смърт на вирусни частици.

ХИВ е относително нечувствителен към ултравиолетова радиация и йонизираща радиация.

Патогенеза на HIV инфекцията

Диференциационен антиген CD4+ (CD - съкращение от Cell Differentiation antigen) и неспецифични (независими от наличието на CD4+) компоненти са рецептори за HIV. CD4+ е гликопротеин с молекулно тегло 55 000 kDa. Структурата му е подобна на някои части от имуноглобулините. Вирусният протеин gpl20 има подобна структура - това определя способността на вирионите да проникнат в клетката.

CD4+ рецепторът, разположен върху мембраната на имунокомпетентните клетки, изпълнява функцията за разпознаване на антигени (заедно с HLA протеините - главен комплекс за хистосъвместимост клас II).

Видове клетки, засегнати от вируса на човешката имунна недостатъчност

Тип клетка	Тъкани и органи
Т-лимфоцити. макрофаги	Кръв
Лангерхансови клетки	Кожа
Фоликуларни дендритни клетки	Лимфни възли
Алвеоларни макрофаги	Бели дробове
Епителни клетки	Дебело черво, бъбреци
Цервикални клетки	Шийката на матката
Олигодендроглиални клетки	Мозък

Обвивката на HIV съдържа протеини от човешкия комплекс за хистосъвместимост от класове I и II, така че проникването на вируса в организма не предизвиква реакция на отхвърляне. Фиксирането на вирионите върху повърхността на целевата клетка става с участието на гликопротеина gpl20. Гликопротеинът gp41 осигурява сливането на вирусната обвивка с мембраната на целевата клетка. Двуверижната РНК на вируса прониква в клетката, където с помощта на обратна транскриптаза се синтезира едноверижна провирусна ДНК. След това се образува двуверижна ДНК, която се интегрира в клетъчната ДНК с помощта на интеграза. Вирусната ДНК действа като матрица за синтеза на РНК, която сглобява нова вирусна частица.

Генетични грешки често възникват по време на репликацията на ХИВ, което води до образуването на различни подтипове на вируса.

След като ХИВ проникне в CD4+ клетките, започва неговата репликация: колкото по-активни са CD4+ клетките, толкова по-интензивно е размножаването на вируса. Следователно, регулаторите, които активират CD4+ клетките, осигуряват повишена репликация на вируса. Такива регулатори включват TNF: колонии-стимулиращ фактор (колони-стимулиращ фактор) и IL-6.

Интерферонът и трансформиращият растежен фактор са регулатори, които инхибират вирусната репликация. Както показват проучванията, TNF-α активира транскрипцията на HIV-1 провирусната ДНК в хронично инфектирани Т-клетки и макрофаги. Моноцитите, синтезиращи TNF-α, не само индуцират експресията от HIV-инфектираните клетки, но и стимулират активирането на латентния провирус. Регистрирана е едновременна активност на TNF-α, IL-6 и колонии-стимулиращ фактор на гранулоцити и макрофаги.

Имунопатогенетични признаци на HIV инфекция - дефицит на T-връзката и B-връзката на имунната система: липса на компоненти на комплемента и фагоцити; намалени функции на неспецифични защитни фактори. Поликлоналната активация на B-лимфоцитите води, от една страна, до хипергамаглобулинемия, а от друга - до отслабване на способността на клетките да произвеждат вирус-неутрализиращи антитела. Наблюдава се увеличение на броя на CIC и образуване на антитела към лимфоцитите; това причинява още по-голямо намаляване на броя на CD4+ T-лимфоцитите. Отбелязва се развитие на автоимунни процеси. Поражението на имунната система при HIV инфекция е системно.

Наред с дефицита на CD4+ лимфоцити, функционалната недостатъчност на CD8+ лимфоцити, NK клетки (естествени убийци) и неутрофили се увеличава в хода на заболяването. С влошаване на имунния статус се развиват различни инфекциозни, алергични, автоимунни и лимфопролиферативни заболявания, както и синдром, характерен за имунокомплексна болест (тези фактори определят клиничната картина на HIV инфекцията).

В началните стадии на заболяването тялото произвежда антитела, неутрализиращи вируса, които потискат активността на свободно циркулиращите вируси. Такива антитела обаче не действат върху вирусите, които се намират в клетките (провируси). С течение на времето (обикновено след 5-6 години) защитните възможности на имунната система се изчерпват и в резултат на това вирусът се натрупва в кръвта.