Вирус хумане имунодефицијенције (ХИВ)

Синдром стечене имунодефицијенције је изолован као посебна болест 1981. Године у Сједињеним Државама, када је у великом броју младих људи тешке болести проузроковале микроорганизми који су не-патогени или благо патогени за здраву популацију. Истраживање имунолошког статуса пацијената показало је оштро смањење броја лимфоцита уопште и посебно Т-помагача. Ово стање се зове АИДС (енглески стечени синдром имунске дефицијенције - синдром стечене имунодефицијенције или АИДС). Метода инфекције (сексуални контакт, кроз крв и њене припреме) показала је заразну природу болести.

Узрочник АИДС је откривен 1983. Самостално Француза Л. Монтагниер, који је позвао је ЛАВ Лимпхоаденопатхи Ассоциатед Вирус), јер је пронађена у лимфаденопатијом пацијента; и амерички Р. Галло, који је назвао вирус ХТЛВ-ИИИ (енглески људски Т-лимфотропни вирус ИИИ): раније су га нашли лимпхотропиц вирусес И и ИИ.

Поређење особина ЛАВ и ХТЛВ-ИИИ вируса показало је свој идентитет, стога је 1986. Године вирус био назван ХИВ (Хуман Иммунодефициенци Вирус, или ХИВ) како би се избегла конфузија. ХИВ је сферичан, његов пречник је 110 нм. Коверат вируса има облик полифедора састављеног од 12 пентагона и 20 хексагона. Молекул гликозилованог протеина гпл20 налази се у центру и угловима сваког хексагона (број 120 значи молекулску тежину протеина у килодалтонима). На површини вириона налази се укупно 72 гпл20 молекула, од којих је сваки повезан са интрамембранским протеином гп41. Ови протеини заједно са слојем дуплог липида формирају суперцапсид (мембрану) вириона.

Протеини гпл20 и гп41 се формирају као резултат резања ћелијског протеаза преко протеина прекурсора Енв. Протеин гп41 представља "кичму" кичме, који је везан цитоплазматским доменом са протеином п17МА матрикса одмах испод мембране. Молекули п17, у интеракцији са сазревањем вирион-а, формирају икозахедрон испод љуске.

У централном делу вириона, протеин п24 формира конусни капсид. Уски део капсида са учешћем пб протеина повезан је са омотом вириона. У капсиду постоје два идентична молекула вирусне геномске РНК. Они су везани на својим 5 'крајева на нуклеоцапсидни протеин п7НЦ. Овај протеин је интересантно да има две аминокиселинске остатке (мотив), цистеин-богати и атом хистидин и садрже Зн, - они називају "зинц фингер", јер ухвате молекул геномске РНА за уградњу у вириона формиране. Капсид садржи и три ензима. Реверсаза (РТ) или пол-комплекс садржи реверзну транскриптазу, РНК-асе Х и ДНК-зависну ДНК полимеразу. Ревертаза је присутна као п66 / п51 хетеродимер. Протеасе (ПР) - пИ, почиње и реализује процес сазревања вириона. Интеграција (ИН) - п31 или ендонуклеаза, обезбеђује укључивање провиралне ДНК у геном ћелије домаћина. Капсид садржи и семена РНК молекула (тРНАл "3).

РНА ген у ћелији се претвара помоћу реверзне транскриптазе у ДНА геноме (ДНА-провирус) који се састоји од 9283 нуклеотидних парова. То је ограничено на лево и десно према тзв. Дугим крајњим понављањима, или ЛТР (енглеском дугачком терминалу понављања): С'-ЛТР - лијево и З'-ЛТР - с десне стране. ЛТР садржи 638 нуклеотидних парова.

Генотип ХИВ-а састоји се од 9 гена, од којих су неки прекривени (има неколико читачких оквира) и има ексонинску структуру. Они контролишу синтезу 9 структурних и 6 регулаторних протеина.

Вредност ЛТР за вирусни геном је да садрже следеће регулаторне елементе који контролишу његово функционисање:

• транскрипцијски сигнал (промоторски регион);
• сигнал за додавање поли-А;
• Сигнал за снимање;
• интеграција сигнала;
• позитиван регулаторни сигнал (ТАР за ТАТ протеин);
• елемент негативне регулације (НРЕ за НЕФ протеин);
• место везивања семена РНК (тРНА ™ 3) за синтезу минус ланца ДНК на 3 'крају; сигнал на 5'-крају ЛТР-а, који служи као пример за синтезу плус-крила ДНК.

Поред тога, ЛТР садржи елементе који су укључени у регулацију мРНА спајања, паковање вРНА молекула у капсид (Пси елемент). Коначно, приликом транскрипције генома у дугим мРНК-има, генеришу се два сигнала за РЕВ протеин који прелазе синтезу протеина: ЦАР за регулаторне протеине и ЦРС за структурне протеине. Ако се РЕВ протеин везује за ЦАР, синтетизују се структурне протеине; ако је одсутан, синтетишу се само регулаторни протеини.

У регулисању генома вируса, нарочито важна улога играју следећи регулишући гени и њихови протеини:

• ТАТ протеин који врши позитивну контролу репродукције вируса и делује преко регулаторног ТАР сајта;
• протеини НЕВ и ВПУ, врши негативну контролу репродукције преко НРЕ локације;
• протеин РЕВ, спровођење позитивно-негативне контроле. РЕВ протеин контролише рад гена, пол, енв и врши негативну регулацију спајања.

Дакле, репродукција ХИВ-а је под троструком контролом - позитивном, негативном и позитивном негативном.

Протеин ВИФ одређује инфективност новоотвореног вируса. Везује се на капсидни протеин п24 и присутан је у вириону у количини од 60 молекула. НЕФ протеин је у вириону представљен малим бројем молекула (5-10), евентуално повезан са омотом.

ВПР протеин инхибира ћелијски циклус у Г2 фази, обавља делатности транспорта преинтегратсионних комплекса у ћелијском једру и активира одређене вирусне и ћелијске гене, повећава ефикасност репликације вируса у моноцитима и макрофагима. Локација протеина ВПР, ТАТ, РЕВ, ВПУ у вириону није утврђена.

Поред сопствених протеина, састав вирионске мембране може укључити и неке протеине ћелије домаћина. Протеини ВПУ и ВПР су укључени у регулацију репродукције вируса.

Антигене варијанте вируса хумане имунодефицијенције (ХИВ)

Вирус хумане имунодефицијенције (ХИВ) је веома варијабилан. Чак и из организма једног пацијента, могу се изоловати сојеви вируса који се значајно разликују у антигенским својствима. Оваква варијабилност се промовише интензивним уништавањем ЦД4 + ћелија и моћним одговором на антитела на ХИВ инфекцију. Пацијенти из Западне Африке имају нови облик ХИВ-а, биолошки близу ХИВ-1, али имунолошки различит од њега, ХИВ-2. Хомологија примарне структуре геномова ових вируса је 42%. ДНК-провирус ХИВ-2 садржи 9671 бп, а његов ЛТР - 854 бп. ХИВ-2 је касније изолован у другим регионима света. Не постоји унакрсни имунитет између ХИВ-1 и ХИВ-2. Познати су два велика облика ХИВ-1: О (Изузетна) и М (Мајор), друга су подијељена на 10 подтипова (АЈ). У Русији циркулише 8 подтипова (АХ).

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]

Механизам интеракције ХИВ-а са ћелијом

Након продирања у тело, вирус први пут напада ћелије које садрже специфични ЦД4 рецептор. Овај рецептор има велики број Т-помагача, у мање - макрофага и моноцита, посебно вирусно осетљивих Т-помагача.

Вирус хумане имунодефицијенције (ХИВ) препознаје ЦД4 рецепторе са својим гпл20 протеином. Процес интеракције ХИВ у ћелију прихода и то: Адсорпција рецептора -> граничит пит -> граничит виал -> Лизозом. Она вирион мембрански осигурачи са Лизозом мембране и нуклеокапсидом, ослобођени суперкапсида одлази у цитоплазми; на путу до језгра је уништен, а геномска РНА и пратеће језгро компоненте се ослобађају. Даље, реверзне транскриптазе синтетизује на вириона РНК-минус ДНК ланцу, затим рибонуклеазе Х уништава вирусне РНК и вирусна ДНК полимераза синтетише ДНК плус ланац. На крајевима ДНК-провируса формирају се 5'-ЛТР и 3'-ЛТР. ДНА провирус може бити присутан у језгру у неактивном облику за неко време, али пре или касније преко свог интегразе инкорпориран у хромозом циљне ћелије. То провирус неактиван док је Т ћелија активиран микроба антигене или других имуних ћелија. Активирање транскрипције ћелијске ДНК регулише се посебним нуклеарним факторима (НФ-кБ). То је ДНК везујући протеин и произведен је у великим количинама током активације и пролиферације Т-лимфоцита и моноцита. Овај протеин се везује за специфичне секвенце ћелијску ДНК и сличних секвенци ЛТР провирусне ДНК и индукује транскрипцију како ДНК ћелији и ДНК провирус. Индукује транскрипцију ДНК провирус, и чини прелаз вируса из неактиван на активну и упорном инфекцијом, односно - у продуктивна. Останите провирус у неактивном стању може трајати дуго времена. Активација вируса је критичан тренутак у интеракцији са ћелијом.

Од тренутка када вирус улази у ћелију, почиње период инфекције ХИВ-ом, вирус који може трајати 10 година или више; и пошто активација вируса почиње болест - АИДС. Уз помоћ својих регулаторних гена и њихових производа, вирус почиње да се активно умножава. ТАТ-протеин може повећати стопу репродукције вируса 1000 пута. Транскрипција вируса је сложена. То укључује формирање и пуни дужине и субгеномичне мРНК, спајање мРНК и даље синтезу структурних и регулаторних протеина.

Синтеза структурних протеина се одвија на следећи начин. Првобитно синтетисана полипротеин прекурсор Пр55Гаг (протеин са м. М. 55 кД). Садржи четири главна домена: матрицом (МА), капсида (ЦА), нуклеокапсидни (НЦ) и ЈП домен, од којих резултира резања Пр55Гаг вирусне протеазе (ит самовирезаетсиа из другог протеина прекурсора - Гаг-Пол) респективно формиране структурни протеини п17 , п24, п7 и пб. Формирање полипротеина Пр55Гаг је главни услов за формирање вирусних честица. То је тај протеин који одређује програм морфогенезе вириона. То укључује ступњеве секвенцијално гаг полипротеина транспорт до плазма мембране и њене интеракције са протеин-протеин интеракције у формирању вирусне партикуле и његовог пупољка. Пр55Гаг се синтетише на слободним полибриозома; Молекули протеина транспортују се мембране, која се усидрени њиховим хидрофобним регионима. Главну улогу у стварању природне конформације Гаг протеина игра ЦА домен. Свитцх НЦ-домаин даје (посредством "цинков прст") 2 молекула геномске РНК у вирусне честице обликовања. Молекул полипротеина се прво димеризује услед интеракције матричних домена. Затим димери комбиновани у хексамерне (6 јединица) комплекса уз помоћ интеракције домена ЦА и НЦ. Коначно, хексамера, повезују бочне површине представљају незреле вириона сферног облика, унутар које садрже вирусну геномска РНК заробљеног НЦ-домен.

Други прекурсор протеина Прл60Гаг-Пол (протеина са м. М. 160 кДа) се синтетизује као резултат померања оквир читања рибозома током превођења З'-терминуса гаг гена у подручје непосредно пред кодирајући регион РБ протеина. Овај Гаг-Пол полипротеин садржи некомплетну секвенцу Гаг протеина (1 - 423 аминокиселине) и Пол секвенци, који укључују ПР, РТ и ИН домене. Молекули полипротеина Гаг-Пол такође се синтетишу на слободним полибриосомима и транспортују до плазма мембране. Полипротеин Прл60Гагпол садржи сва места интермолекуларних интеракција инхерентних у полипротеин Гаг и места везивања мембрана. Стога, молекули полипротеина Гаг-Пол осигурачем са мембраном и, заједно са Гаг молекули укључују формирања вириона, што би могло резултирати активан процес сазревања протеазе и вирион почиње. ХИВ-1 протеаза је високо активна само у облику димера, због тога је за њено самоскрцивање из Прл60Гаг-Пол потребна димеризација ових молекула. Сазревање вириона је да се активна протеаза смањује прл60Гаг-Пол и Гаг55 у препознатљиве локације; протеини п17, п24, п7, п6, ревертаза, интеграсе се формирају и њихова асоцијација у вирусној структури се одвија.

Енв протеина синтетисано на рибозома повезаних са мембранама ендоплазматски ретикулум, гликозилирани а затим се смањи ћелијски протеазе са гп120 и гп41 и транспортује за површину ћелије. У овом случају, гп41 прожима мембрану и везује се за матричне домене молекула протеина Гага повезаних са унутрашњом површином мембране. Овај однос се наставља у зрелом вириону.

Стога, монтажа вирусних честица је агрегација прекурсора протеина и сродних РНК молекула на плазма мембране ћелије домаћина, формирање незрелих вириона и њихово пуштање на пупи са ћелијске површине. Када се појављује, вирион се окружује са ћелијском мембраном, у којој су уграђени молекули гп41 и гп120. Током буддинг или евентуално након ослобађање вириона сазревања јавља, која је изведена коришћењем вирусни протеаза протеолитичка сечења Пр55Гаг прекурсора протеина и Прл60Гаг-Пол вирус сазри протеине и своје удружење на специфичне структурне комплекса. Водећу улогу у морфогенези вируса игра полипротеински прекурсор Пр55Гаг, који организује и монтира незреле вирион; Процес његовог сазревања завршава специфична вирусна протеаза.

Узроци имунодефицијенције

Један од главних узрока имунодефицијенције ХИВ инфекције је масовна смрт Т-помагача. То се јавља због следећих догађаја. Прво, Т-хелпер вируси заражени вирусом умиру због апоптозе. Сматра се да су код пацијената са АИДС-ом, вирусна репликација, апоптоза и смањење броја Т-помагача повезани. Друго, ћелије Т-убице препозна и уништи Т-ћелије инфициране вирусом или носи апсорбовани гпл20 молекул, као инфициране вирусом и вирусом инфициране Т-хелпер ћелија које формирају симпластс (синцитиа) се састоји од неколико десетина ћелија (део они умиру као резултат мноштва вируса у њима). Због уништења великог броја Т-помоћних ћелија настаје експресију смањење мембране рецептора у Б лимфоцита, ИЛ-2, дистурбед синтеза различитих интерлеукина (фактора раста и диференцијације Б-лимфоцита. - ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, и други) због чега је повређена функција система Т-убица. Појављује се супресија активности комплемента и макрофагних система. Вирусно заразени макрофаги и моноцити не умиру дуго, али не могу уклонити вирус из тела. Коначно, због структурних и антигени сличности са рецепторима гпл20 неке епителне ћелије организма (укључујући тропхобластс Рецептор посредује трансмисије ХИВ трансплантацијом) се синтетизује антиретсепторних антитела са широким спектром дејства. Таква антитела могу блокирати разне ћелијске рецепторе и компликовати ток болести са аутоимунским поремећајима. Последица ХИВ инфекције је пораз свих главних делова имуног система. Такви пацијенти постају безобзирни против разних микроорганизама. Ово доводи до развоја опортунистичких инфекција и неопластичних болести. Код пацијената са ХИВ инфекцијом, најмање три врсте карцинома су под повећаним ризиком: Капосиов сарком; карциноми (укључујући рак коже); Б-ћелијски лимфом који произилази из малигне дегенерације Б-лимфоцита. Међутим, ХИВ нема само лимфоцит, већ и неуротропичан. Она продире у ЦНС ћелије (астроцитима) било ендоцитозе и фагоцитозе астроцитима вирусом инфициране лимпхобластс рецептором-посредоване. Када вирус интерагује са астроцитима, такође се формирају симпасти, који олакшавају ширење патогена кроз интерцелуларне канале. У макрофага и моноцита, вирус може потрајати дуго, тако да служе као резервоар и својим дистрибутерима у телу, бити у стању да продре у свим ткивима. Инфициране макрофаге имају велику улогу у миграцији ХИВ-а у централни нервни систем и његовом поразу. Код 10% пацијената примарни клинички синдроми су повезани са оштећењем ЦНС-а и манифестују се као деменција (деменција). Тако, за људе погођене ХИВ инфекцијом, постоје 3 групе болести - опортунистичке инфекције, болести тумора и оштећења ЦНС-а.

[11], [12]

Епидемиологија ХИВ инфекције

Извор ХИВ инфекције је само особа - болесна или носилац вируса. Вирус хумане имунодефицијенције (ХИВ) се налази у крви, семену, цервикалној течности; код дојиља мајки - у мајчином млеку. Инфекција се јавља сексуално, кроз крв и њене дроге, као и од мајке до детета пре порођаја, током и након порођаја. Случајеви заразе вирусом кроз храну, пића и ињекције инсеката нису познати.

Овисност о дроги доприноси ширењу АИДС-а. ХИВ инфекција се повећава сваке године. Према ВХО, од 1980. До 2000. 58 милиона људи је инфицирано ХИВ-ом. Само у 2000. Години, 5,3 милиона људи је заражено у свијету, а 3 милиона људи је умрло од АИДС-а. У Русији од 1. Јануара 2004. Године регистровано је 264.000 ХИВ позитивних особа. Половина заражених ХИВ-ом умире у 11-12 година инфекције. Почетком 2004. Године, од сваких 100.000 грађана Русије, око 180 живело је са дијагнозом "ХИВ инфекције". Предвиђено је да на овом нивоу инциденције, укупан број ХИВ инфицираних људи у Русији до 2012. Године износиће 2,5-3 милиона људи. Сложеност борбе против ХИВ инфекције зависи од више разлога: прво, не постоје ефикасне методе његовог лечења и специфичне превенције; Друго, инкубацијски период за ХИВ инфекцију може бити већи од 10 година. Његово трајање зависи од тренутка активације Т-лимфоцита и ДНК-провируса садржаног у његовом хромозому. Није још јасно да ли је сваки вирус који је инфициран са АИДСом осуђен или вероватно има дугорочни вирус без болести (што изгледа мало вероватно). На крају, постоји неколико вируса имунодефицијенције човјека (ХИВ-1, ХИВ-2), антигенске разлике између којих се спречава стварање унакрсног имунитета. Детекција вируса имунодефицијенције мајмуна (СИВ) расветла је порекло ХИВ-а. СИО за организовање генома је сличан ХИВ-у, али се значајно разликује у нуклеотидној секвенци. ХИВ-2 серолошки заузима средњу позицију између ХИВ-1 и СИВ, а нуклеотидна секвенца је била ближа СИВ-у. У том смислу, ВМ Жданов је предложио да вируси ХИВ-1, ХИВ-2 и СИВ потичу од заједничког претка. Према Р. Галло, могуће је да је један од СИВ некако ушао у људско тело, где је прошао низ мутација, што је резултирало ХИВ-1, ХИВ-2 и другим облицима.

[13], [14],

Симптоми ХИВ инфекције

Вир људске имунодефицијенције карактеришу одређене особине, на којима патогенеза болести у великој мјери зависи. Вирус има врло високу стопу репродукције, одређену његовим регулаторним елементима (5.000 вириона се синтетишу у року од 5 минута у активној фази). Због присуства фузионог протеина (гп41), вирус индукује настанак обимних синтцијалних структура услед фузије инфицираних и неинфицираних Т-помагача, што резултира њиховом масовном смрћу. Молекули гпл20 великих молекула слободно круже у крви и везују се за рецепторе неинфицираних Т-помагача, због чега их препознају и уништавају Т-убице. Вирус се може ширити кроз интерцелуларне канале од ћелије до ћелије, у овом случају постаје мање доступан антителима.

Клинички критеријуми за ХИВ инфекцију

Адулт ХИВ утврди да имају најмање два озбиљне симптоме у комбинацији са најмање једним симптомом малољетник у одсуству других познатих узрока имунодефицијенције (рак, конгениталне имунодефицијенције, озбиљне глади, и тако даље. П.). Озбиљни симптоми укључују:

• мршављење за 10% или више;
• продужена грозница, повремена или упорна;
• хронична дијареја.

Минор симптоми су упоран кашаљ, генерализовани дерматитис, рекурентне херпес зостер, Кандидијаза усне дупље и ждрела, хронична херпес симплек, генерализована лимфаденопатијом. Дијагноза АИДС-а се прави са присуством само Капосиовог саркома, криптококног менингитиса, пнеумоцисте пнеумоније. На клиничку слику болести утиче опортунистичка инфекција.

[15], [16], [17], [18],

Методе култивације вируса хумане имунодефицијенције (ХИВ)

ХИВ-1 и ХИВ-2 могу се култивисати у ћелијама само једног клона ТЦБ4-лимфоцита - Х9, добијених из леукемичних ТЦВ4-лимфоцита. За исте потребе, монолојне културе астроцитних ћелија се такође могу користити, у којима се ХИВ-1 добро множи. Од животиња до ХИВ-1 подложних шимпанза.

Отпор вируса у спољашњем окружењу је мали. Умире под утицајем сунчеве светлости и УВ зрачења, уништава се на 80 ° Ц у трајању од 30 минута, када се третира са најчешће коришћеним дезинфекционим средствима - 20-30 минута. За дезинфекцију материјала који садржи вирус, неопходно је користити микобактеријске дезинфекционе супстанце, јер су ефикасни против микроорганизама са највећим отпором.

Лабораторијска дијагноза ХИВ инфекције

Главни начин дијагностиковања вируса и ХИВ инфекције је ензим имуноассаи. Али због чињенице да гпл20 има структурну и антигенски сличност рецептора одређених људских ћелија, укључујући рецепторе који обављају превоз имуноглобулина кроз епителне ћелије слузокоже у телу може појавити антитела везаних антитела против гпл20. У овом случају, може бити лажних позитивних резултата ИФМ-а. Према томе, сви позитивно реагујући серуми испитаника подложни су додатној анализи имуноблот методом или западним блотовањем. Овај метод заснива се на идентификацији антитела која треба проучити након електрофоретског раздвајања и касније тестирања са означеним анти-вирусним антителима. Виролошки метод је мало користан због сложености културе вируса. Клон Х9 лимфоцита се користи за добивање вирусних антигена - неопходне компоненте дијагностичких тестних система. ЦДР метода омогућава откривање вируса већ у раној фази виремије.

Третман ХИВ инфекције

Неопходно је пронаћи или синтетизирати лекове који ефикасно инхибирају активност реверзне транскриптазе (ревертазе) или вирусне протеазе. Спречили би формирање ДНА-провируса и (или) инхибирати интрацелуларно умножавање вируса. Модерн стратегија лечења ХИВ-инфицираних пацијената је заснован на принципу комбиноване употребе лекова који инхибирају вирусну протеазу (један од лекова) и ревергазу (2 различитих ефеката лека), - комбиновани (Трипле) терапију. У Русији, за лечење ХИВ-инфицираних особа препоручује комбиновану примену две локалне лекова: црикиван Пхоспхазиде и специфично инхибирају репродукцију ХИВ-а у раним и касним стадијумима узгоја, посебно са смањеном активношћу АЗТ.

Проблем специфичне превенције је потреба да се створи вакцина која би осигурала формирање ефикасног имуности посредованог ћелијама заснованим на цитотоксичним лимфоцитима специфичним за вирус, без значајне производње антитела. Тај имунитет пружају Тхл-помоћници. Могуће је да антитела, укључујући невтрализацију вируса, нису само неефикасна у сузбијању ХИВ инфекције, већ на високом нивоу они сузбијају ћелијски посредовани имунитет. Према томе, антивирусна вакцина треба првенствено испунити два основна захтева: а) бити апсолутно сигурна и б) стимулисати активност Т-цитотоксичних лимфоцита. Испитана је ефикасност различитих варијанти вакцина добијених од убијених (инактивираних) вируса и од индивидуалних антигена са високим заштитним својствима. Такви антигени могу или бити изоловани од самих вириона или синтетизовани хемијски. Предлаже се вакцина заснована на методама генетског инжењеринга. То је рекомбинантни вирус вакциније који носи ХИВ гене одговорне за синтезу антигена с јаким имуногеним својствима. Одлука о ефикасности ових вакцина захтева много времена због дугог трајања инкубационог периода инфекције ХИВ-ом и велике варијабилности патогена. Стварање високо ефикасне вакцине против ХИВ-а је хитан основни проблем.