Тема: ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ

Время 60 минут

Учебные и воспитательные цели:

РАСЧЕТ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ

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.

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.

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

Рис.1 Схема строения ВИЧ

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.

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 образование 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.
   

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 инволция 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 проиникновение 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 медикаметозного прессинга 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).
  

Можно совершенно точно утверждать, что ВИЧ не передается москитами, комарами, блохами, пчелами и осами. ВИЧ не передается 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.

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.

Рис. 2 – Естественное течение ВИЧ –инфекции.

Латентная стадия или асимптомная инфекция (АИ) может длиться от 2 до 10 лет. В этот период, несмотря на инфицированность, человек остается клинически здоровым, у него отсутствуют признаки иммунодефицита. В этот период виремия ВИЧ минимальна, СД4+ остаются на уровне здорового человека. Длительность АИ зависит от многих причин, в первую очередь от исходного состояния иммунной системы человека, от наличия факторов негативно влияющих на состояние здоровья инфицированного (наркомания, алкоголизм, низкий социо-экономический статус и др.)

Симптомные стадии ВИЧ–инфекции (пре-СПИД, СПИД) возникают на фоне роста виремии ВИЧ, снижения СД4+ и проявляются манифестацией оппортунистических инфекций и ВИЧ-ассоциированных опухолей.
Классификация ВИЧ-инфекции.

В настоящее время в международной клинической практике повсеместно используется классификация разработанная центром по контролю за заболеваниями (CDC, Атланта, США, 1993) которая учитывает клинические и иммунологические (уровень СД4+) критерии (табл. 2).

• 
  асимптомная ВИЧ-инфекция;
  
• 
  персистирующая генерализованная лимфаденопатия;
  
• 
  острая (первичная) ВИЧ-инфекция.
  

• 
  дисплазия или карцинома аноректального сквамозного эпителия;
  
• 
  бациллярный ангиоматоз;
  
• 
  орофарингеальный кандидоз;
  
• 
  кандидозный вульвовагинит, персистирующий, часто рецидивирующий или плохо поддающийся лечению;
  
• 
  конституциональные симптомы (лихорадка >38,5 °С, или диарея продолжительностью более 1 месяца);
  
• 
  волосатая лейкоплакия языка;
  
• 
  инфекция, вызванная герпесом Зостер, поменьшей мере, два отдельных эпизода, или протекающая с поражением более одного дерматома;
  
• 
  идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура;
  
• 
  листериоз;
  
• 
  ВИЧ-ассоциированнная нефропатия;
  
• 
  онихомикоз;
  
• 
  воспалительные заболевания малого таза, особенно осложненные тубоовариальным абсцессом;
  
• 
  периферическая нейропатия.
  

• 
  кандидоз бронхов, трахеи или легких;
  
• 
  кандидозный эзофагит;
  

• 
  инвазивный рак шейки матки;
  

• 
  кокцидиоидомикоз диссеминированный или экстрапульмональный;
  

• 
  криптококкоз экстрапульмональный;
  

• 
  криптоспоридиоз хронический кишечный (продолжительностью более 1 месяца);
  
• 
  цитомегаловирусная инфекция (с поражением не только печени, селезенки или лимфатических узлов);
  
• 
  цитомегаловирусный ретинит (с потерей зрения);
  

• 
  ВИЧ-деменция;
  

• 
  герпетическая инфекция: хронические язвы (не заживающие более 1 месяца), или бронхит, пневмонит, эзофагит;
  
• 
  гистоплазмоз диссеминированный или экстрапульмональный;
  
• 
  изоспороз, хронический кишечный (продолжительностью более 1 месяца);
  

• 
  саркома Капоши;
  
• 
  лимфома Беркитта;
  
• 
  иммунобластная лимфома;
  
• 
  первичная лимфома мозга;
  

• 
  атипичные микобактериозы диссеминированные или внелегочные;
  
• 
  туберкулез любой локализации (легочной или внелегочной);
  

• 
  пневмоцистная пневмония;
  
• 
  рецидивирующая бактериальная пневмония;
  

• 
  прогрессирующая мультифокальная лейкоэнцефалопатия;
  
• 
  рецидивирующая сальмонеллезная септицемия;
  

• 
  токсоплазмоз мозга;
  
• 
  ВИЧ-кахексия.