Okužba z virusom HIV in aids - vzroki in patogeneza

Povzročitelj okužbe z virusom HIV

Opisana sta dva serotipa - HIV-1 in HIV-2, ki se razlikujeta po strukturnih in antigenskih značilnostih. V Ukrajini je HIV-1 (glavni povzročitelj bolezni) epidemiološkega pomena.

Taksonomija HIV-a

Virus humane imunske pomanjkljivosti spada v kraljestvo Viridae, družino Retroviridae, poddružino Lentiviridae.

Glavne lastnosti virusa humane imunske pomanjkljivosti

Struktura virusnega delca HIV

Glede na elektronsko mikroskopijo ima virus okroglo obliko in kompleksno strukturo. Premer viriona je 100-120 nm.

Skupine beljakovin HIV-1 in HIV-2

Skupine beljakovin	HIV-1	HIV-2
Ovojni proteini (env)	GP160, GP120, GP41	Gр140, gр105, gр36
Osnovne beljakovine (gag)	P17, p24, p55	P16, p25, p56
Virusni encimi (pol)	P31, p51, p66	R68

Molekulska masa beljakovin se meri v kilodaltonih (kDa): gp - glikoproteini; p - beljakovine.

Središče viriona vsebuje virusni genom, ki ga sestavljata dve verigi RNA, notranji proteini p7 in p9 ter encimi - reverzna transkriptaza (revertaza), proteaza, RNaza in integraza (endonukleaza). Genom obdaja notranja beljakovinska membrana. Notranja membrana HIV-1 je sestavljena iz proteinov p17, p24 in p55. Beljakovine p16, p25 in p56 tvorijo notranjo membrano HIV-2. Zunanjo lipidno membrano HIV-1 prežema glikoprotein gpl60, ki ga sestavljata transmembranski (gp41) in visoko imunogeni (gpl20) fragment. Membranska proteina gp41 in gpl20 sta povezana z nekovalentno vezjo in na površini viriona tvorita izrastke, ki zagotavljajo vezavo HIV na receptorje človeških ciljnih celic.

Antigena struktura

Virusni genom vsebuje devet genov – tri strukturne in šest regulatornih. Genom ima spremenljivo strukturo zaradi antigenega drifta. Obstaja več seroloških različic virusa (na primer A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Obstojnost virusa v okolju

V naravnih pogojih HIV (v posušenem stanju) ostane aktiven več ur; v tekočinah, ki vsebujejo veliko število virusnih delcev, kot sta kri in ejakulat, pa več dni.

V zamrznjenem krvnem serumu se aktivnost virusa določa več let.

Segrevanje na 56 °C za 30 minut povzroči 100-kratno zmanjšanje infekcijskega titra virusa. Pri višji temperaturi (70–80 °C) virus umre po 10 minutah. Ko virione minuto obdelamo s 70-odstotno raztopino etilnega alkohola, se inaktivirajo. Pri izpostavljenosti 0,5-odstotnemu natrijevemu hipokloritu, 1-odstotnemu glutaraldehidu, 6-odstotnemu vodikovemu peroksidu, 5-odstotnemu lizolu, etru ali acetonu opazimo tudi smrt virusnih delcev.

HIV je relativno neobčutljiv na ultravijolično sevanje in ionizirajoče sevanje.

Patogeneza okužbe z virusom HIV

Diferenciacijski antigen CD4+ (CD - okrajšava za antigen celične diferenciacije) in nespecifične (neodvisne od prisotnosti CD4+) komponente so receptorji za HIV. CD4+ je glikoprotein z molekulsko maso 55.000 kDa. Njegova struktura je podobna nekaterim delom imunoglobulinov. Podobno strukturo ima tudi virusni protein gpl20 - ta določa sposobnost virionov, da prodrejo v celico.

Receptor CD4+, ki se nahaja na membrani imunokompetentnih celic, opravlja funkcijo prepoznavanja antigenov (skupaj s proteini HLA - glavni kompleks histokompatibilnosti razreda II).

Vrste celic, ki jih prizadene virus humane imunske pomanjkljivosti

Vrsta celice	Tkiva in organi
T-limfociti, makrofagi	Kri
Langerhansove celice	Usnje
Folikularne dendritične celice	Bezgavke
Alveolarni makrofagi	Pljuča
Epitelijske celice	Debelo črevo, ledvice
Cervikalne celice	Maternični vrat
Oligodendroglijske celice	Možgani

Ovojnica virusa HIV vsebuje beljakovine humanega kompleksa histokompatibilnosti razredov I in II, zato prodiranje virusa v telo ne povzroči zavrnitvene reakcije. Fiksacija virionov na površini ciljne celice poteka s sodelovanjem glikoproteina gpl20. Glikoprotein gp41 zagotavlja zlitje virusne ovojnice z membrano ciljne celice. Dvoverižna RNA virusa prodre v celico, kjer se s pomočjo reverzne transkriptaze sintetizira enoverižna provirusna DNA. Nato se tvori dvoverižna DNA, ki se s pomočjo integraze integrira v celično DNA. Virusna DNA deluje kot matrica za sintezo RNA, ki sestavlja nov virusni delec.

Med replikacijo virusa HIV se pogosto pojavijo genetske napake, kar povzroči nastanek različnih podtipov virusa.

Ko HIV prodre v celice CD4+, se začne njegova replikacija: bolj ko so celice CD4+ aktivne, intenzivnejša je reprodukcija virusa. Zato regulatorji, ki aktivirajo celice CD4+, zagotavljajo povečano replikacijo virusa. Takšni regulatorji vključujejo TNF: faktor, ki stimulira kolonije (kolonije stimulirajoči faktor), in IL-6.

Interferon in transformirajoči rastni faktor sta regulatorja, ki zavirata replikacijo virusa. Kot so pokazale študije, TNF-a aktivira transkripcijo provirusne DNA HIV-1 v kronično okuženih celicah T in makrofagih. Monociti, ki sintetizirajo TNF-a, ne le inducirajo izražanje s strani celic, okuženih z virusom HIV, temveč tudi spodbujajo aktivacijo latentnega provirusa. Zabeležena je sočasna aktivnost TNF-a, IL-6 in kolonijsko stimulirajočega faktorja granulocitov in makrofagov.

Imunopatogenetski znaki okužbe z virusom HIV - pomanjkanje T-povezave in B-povezave imunskega sistema: pomanjkanje komponent komplementa in fagocitov; zmanjšane funkcije nespecifičnih obrambnih faktorjev. Poliklonska aktivacija B-limfocitov vodi po eni strani do hipergamaglobulinemije, po drugi strani pa do oslabitve sposobnosti celic za proizvodnjo protiteles, ki nevtralizirajo virus. Poveča se število CIC in nastanek protiteles proti limfocitom; to povzroči še večje zmanjšanje števila CD4+ T-limfocitov. Opažen je razvoj avtoimunskih procesov. Poraz imunskega sistema pri okužbi z virusom HIV je sistemski.

Ob primanjkljaju limfocitov CD4+ se med potekom bolezni povečuje funkcionalna insuficienca limfocitov CD8+, celic NK (naravnih ubijalk) in nevtrofilcev. S poslabšanjem imunskega statusa se razvijejo različne infekcijske, alergijske, avtoimunske in limfoproliferativne bolezni ter sindrom, značilen za bolezen imunskih kompleksov (ti dejavniki določajo klinično sliko okužbe z virusom HIV).

V začetnih fazah bolezni telo proizvaja protitelesa, ki nevtralizirajo viruse in zavirajo aktivnost prosto krožečih virusov. Vendar taka protitelesa ne delujejo na viruse, ki so v celicah (proviruse). Sčasoma (običajno po 5-6 letih) se zaščitne sposobnosti imunskega sistema izčrpajo in posledično se virus kopiči v krvi.