HIV-infeksjon og AIDS - Årsaker og patogenese

Det forårsakende agensen til HIV-infeksjon

To serotyper er beskrevet – HIV-1 og HIV-2, som skiller seg i strukturelle og antigeniske egenskaper. I Ukraina er HIV-1 (den viktigste årsaken til sykdommen) av epidemiologisk betydning.

Taksonomi for HIV

Humant immunsviktvirus tilhører riket Viridae, familien Retroviridae, underfamilien Lentiviridae.

De viktigste egenskapene til humant immunsviktvirus

Strukturen til HIV-viruspartikkelen

Ifølge elektronmikroskopi har viruset en rund form og en kompleks struktur. Virionets diameter er 100–120 nm.

HIV-1 og HIV-2 proteingrupper

Proteingrupper	HIV-1	HIV-2
Konvoluttproteiner (env)	GP160, GP120, GP41	Gr140, gr105, gr36
Kjerneproteiner (gag)	S. 17, s. 24, s. 55	P16, p25, p56
Virale enzymer (pol)	P31, p51, p66	R68

Molekylvekten til proteiner måles i kilodalton (kDa): gp - glykoproteiner; p - proteiner.

Sentrum av virionet inneholder virusgenomet, som består av to RNA-tråder, interne proteiner p7 og p9, og enzymer - revers transkriptase (revertase), protease, RNase og integrase (endonuklease). Genomet er omgitt av en intern proteinmembran. HIV-1s interne membran består av proteinene p17, p24 og p55. Proteinene p16, p25 og p56 danner den indre membranen til HIV-2. Den ytre lipidmembranen til HIV-1 penetreres av glykoproteinet gpl60, som består av et transmembranfragment (gp41) og et høyimmunogent fragment (gpl20). Membranproteinene gp41 og gpl20 er forbundet med en ikke-kovalent binding og danner utløpere på overflaten av virionet som sikrer at HIV fester seg til reseptorene i menneskelige målceller.

Antigenisk struktur

Virusgenomet inneholder ni gener – tre strukturelle og seks regulatoriske. Genomet har en variabel struktur på grunn av antigendrift. Det finnes en rekke serologiske varianter av viruset (for eksempel A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Virusets persistens i miljøet

Under naturlige forhold forblir HIV (i tørket tilstand) aktiv i flere timer; i væsker som inneholder et stort antall viruspartikler, som blod og ejakulat, i flere dager.

I frossent blodserum bestemmes virusets aktivitet over flere år.

Oppvarming til 56 °C i 30 minutter fører til en 100-dobling av virusets infeksjonstiter. Ved høyere temperatur (70–80 °C) dør viruset etter 10 minutter. Når virioner behandles med en 70 % etylalkoholløsning i ett minutt, inaktiveres de. Ved eksponering for 0,5 % natriumhypokloritt, 1 % glutaraldehyd, 6 % hydrogenperoksid, 5 % lysol, eter eller aceton, observeres også død av viruspartikler.

HIV er relativt ufølsom for ultrafiolett stråling og ioniserende stråling.

Patogenesen til HIV-infeksjon

Differensieringsantigenet CD4+ (CD - forkortelse for celledifferensieringsantigen) og uspesifikke (uavhengige av tilstedeværelsen av CD4+) komponenter er reseptorer for HIV. CD4+ er et glykoprotein med en molekylvekt på 55 000 kDa. Strukturen ligner på visse deler av immunglobuliner. Virusproteinet gpl20 har en lignende struktur – dette bestemmer virionenes evne til å trenge inn i cellen.

CD4+-reseptoren, som ligger på membranen til immunkompetente celler, utfører funksjonen med å gjenkjenne antigener (sammen med HLA-proteiner - hovedhistokompatibilitetskompleks klasse II).

Celletyper som er påvirket av humant immunsviktvirus

Celletype	Vev og organer
T-lymfocytter. makrofager	Blod
Langerhans-celler	Lær
Follikulære dendritiske celler	Lymfeknuter
Alveolære makrofager	Lungene
Epitelceller	Tykktarmen, nyrene
Livmorhalsceller	Livmorhalsen
Oligodendroglia-celler	Hjerne

HIV-konvolutten inneholder proteiner fra det humane histokompatibilitetskomplekset i klasse I og II, slik at virusets penetrering inn i kroppen ikke forårsaker en avstøtningsreaksjon. Fiksering av virioner på overflaten av målcellen skjer ved deltakelse av glykoproteinet gpl20. Glykoproteinet gp41 sikrer fusjon av viruskonvolutten med membranen i målcellen. Dobbelttrådet RNA fra viruset penetrerer cellen, hvor enkelttrådet proviralt DNA syntetiseres ved hjelp av revers transkriptase. Deretter dannes dobbelttrådet DNA, som integreres i celle-DNAet ved hjelp av integrase. Viralt DNA fungerer som en matrise for syntesen av RNA, som setter sammen en ny viruspartikkel.

Genetiske feil oppstår ofte under HIV-replikasjon, noe som resulterer i dannelsen av forskjellige undertyper av viruset.

Etter at HIV har penetrert CD4+-celler, begynner replikasjonen: jo mer aktive CD4+-cellene er, desto mer intens er reproduksjonen av viruset. Derfor gir regulatorer som aktiverer CD4+-celler økt replikasjon av viruset. Slike regulatorer inkluderer TNF: kolonistimulerende faktor (kolonistimulerende faktor) og IL-6.

Interferon og transformerende vekstfaktor er regulatorer som hemmer virusreplikasjon. Studier har vist at TNF-α aktiverer transkripsjon av HIV-1 proviralt DNA i kronisk infiserte T-celler og makrofager. Monocytter som syntetiserer TNF-α induserer ikke bare uttrykk av HIV-infiserte celler, men stimulerer også aktivering av det latente proviruset. Samtidig aktivitet av TNF-α, IL-6 og kolonistimulerende faktor hos granulocytter og makrofager er registrert.

Immunpatogenetiske tegn på HIV-infeksjon - mangel på T-link og B-link i immunsystemet: mangel på komplementkomponenter og fagocytter; redusert funksjon av uspesifikke forsvarsfaktorer. Polyklonal aktivering av B-lymfocytter fører på den ene siden til hypergammaglobulinemi, og på den andre siden - til en svekkelse av cellenes evne til å produsere virusnøytraliserende antistoffer. Det er en økning i antall CIC og dannelse av antistoffer mot lymfocytter; dette forårsaker en enda større reduksjon i antall CD4+ T-lymfocytter. Utviklingen av autoimmune prosesser er notert. Nedgangen i immunsystemet ved HIV-infeksjon er systemisk.

Sammen med underskuddet av CD4+ lymfocytter øker den funksjonelle insuffisiensen av CD8+ lymfocytter, NK-celler (naturlige drepere) og nøytrofiler i løpet av sykdomsforløpet. Med forverring av immunstatusen utvikles ulike infeksjonssykdommer, allergiske, autoimmune og lymfoproliferative sykdommer, samt et syndrom karakteristisk for immunkomplekssykdom (disse faktorene bestemmer det kliniske bildet av HIV-infeksjon).

I de første stadiene av sykdommen produserer kroppen virusnøytraliserende antistoffer som undertrykker aktiviteten til fritt sirkulerende virus. Slike antistoffer virker imidlertid ikke på virus som befinner seg i celler (provirus). Over tid (vanligvis etter 5–6 år) er immunsystemets beskyttelsesevne uttømt, og viruset akkumuleres følgelig i blodet.