Λοίμωξη HIV και AIDS - Αιτίες και παθογένεια

Ο αιτιολογικός παράγοντας της λοίμωξης από HIV

Έχουν περιγραφεί δύο ορότυποι - ο HIV-1 και ο HIV-2, που διαφέρουν ως προς τα δομικά και αντιγονικά χαρακτηριστικά. Στην Ουκρανία, ο HIV-1 (ο κύριος αιτιολογικός παράγοντας της νόσου) έχει επιδημιολογική σημασία.

Ταξινόμηση του HIV

Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας ανήκει στο βασίλειο Viridae, στην οικογένεια Retroviridae, στην υποοικογένεια Lentiviridae.

Οι κύριες ιδιότητες του ιού της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας

Η δομή του ιικού σωματιδίου HIV

Σύμφωνα με την ηλεκτρονική μικροσκοπία, ο ιός έχει στρογγυλό σχήμα και σύνθετη δομή. Η διάμετρος του ιού είναι 100-120 nm.

Ομάδες πρωτεϊνών HIV-1 και HIV-2

Πρωτεϊνικές ομάδες	HIV-1	HIV-2
Πρωτεΐνες περιβλήματος (env)	GP160, GP120, GP41	Gр140, gр105, gр36
Βασικές πρωτεΐνες (gag)	Σελ. 17, σελ. 24, σελ. 55	Σ16, σ25, σ56
Ιικά ένζυμα (pol)	Σελ. 31, σελ. 51, σελ. 66	R68

Το μοριακό βάρος των πρωτεϊνών μετριέται σε κιλοντάλτον (kDa): gp - γλυκοπρωτεΐνες· p - πρωτεΐνες.

Το κέντρο του ιού περιέχει το ιικό γονιδίωμα, το οποίο αποτελείται από δύο αλυσίδες RNA, τις εσωτερικές πρωτεΐνες p7 και p9, και ένζυμα - αντίστροφη μεταγραφάση (ρεβερτάση), πρωτεάση, RNάση και ιντεγκράση (ενδονουκλεάση). Το γονιδίωμα περιβάλλεται από μια εσωτερική πρωτεϊνική μεμβράνη. Η εσωτερική μεμβράνη του HIV-1 αποτελείται από τις πρωτεΐνες p17, p24 και p55. Οι πρωτεΐνες p16, p25 και p56 σχηματίζουν την εσωτερική μεμβράνη του HIV-2. Η εξωτερική λιπιδική μεμβράνη του HIV-1 διαπερνάται από τη γλυκοπρωτεΐνη gpl60, η οποία αποτελείται από ένα διαμεμβρανικό (gp41) και ένα εξαιρετικά ανοσογονικό (gpl20) θραύσμα. Οι μεμβρανικές πρωτεΐνες gp41 και gpl20 συνδέονται με έναν μη ομοιοπολικό δεσμό και σχηματίζουν αποφύσεις στην επιφάνεια του ιού που εξασφαλίζουν την προσκόλληση του HIV στους υποδοχείς των ανθρώπινων κυττάρων-στόχων.

Αντιγονική δομή

Το γονιδίωμα του ιού περιέχει εννέα γονίδια - τρία δομικά και έξι ρυθμιστικά. Το γονιδίωμα έχει μεταβλητή δομή λόγω αντιγονικής μετατόπισης. Υπάρχει ένας αριθμός ορολογικών παραλλαγών του ιού (για παράδειγμα, A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Επιμονή του ιού στο περιβάλλον

Υπό φυσικές συνθήκες, ο HIV (σε ξηρή κατάσταση) παραμένει ενεργός για αρκετές ώρες· σε υγρά που περιέχουν μεγάλο αριθμό ιικών σωματιδίων, όπως το αίμα και η εκσπερμάτιση, για αρκετές ημέρες.

Σε κατεψυγμένο ορό αίματος, η δραστηριότητα του ιού προσδιορίζεται σε διάστημα αρκετών ετών.

Η θέρμανση στους 56 °C για 30 λεπτά οδηγεί σε 100πλάσια μείωση του μολυσματικού τίτλου του ιού. Σε υψηλότερη θερμοκρασία (70-80 °C), ο ιός πεθαίνει μετά από 10 λεπτά. Όταν τα ιοσωμάτια υποβάλλονται σε επεξεργασία με διάλυμα αιθυλικής αλκοόλης 70% για ένα λεπτό, απενεργοποιούνται. Όταν εκτίθενται σε 0,5% υποχλωριώδες νάτριο, 1% γλουταραλδεΰδη, 6% υπεροξείδιο του υδρογόνου, 5% λυσόλη, αιθέρα ή ακετόνη, παρατηρείται επίσης ο θάνατος των ιικών σωματιδίων.

Ο HIV είναι σχετικά μη ευαίσθητος στην υπεριώδη ακτινοβολία και την ιονίζουσα ακτινοβολία.

Παθογένεια της λοίμωξης από HIV

Το αντιγόνο διαφοροποίησης CD4+ (CD - συντομογραφία για το αντιγόνο διαφοροποίησης κυττάρων) και τα μη ειδικά (ανεξάρτητα από την παρουσία CD4+) συστατικά είναι υποδοχείς για τον HIV. Το CD4+ είναι μια γλυκοπρωτεΐνη με μοριακό βάρος 55.000 kDa. Η δομή της είναι παρόμοια με ορισμένα μέρη των ανοσοσφαιρινών. Η ιική πρωτεΐνη gpl20 έχει παρόμοια δομή - αυτό καθορίζει την ικανότητα των ιικών σωματιδίων να διεισδύουν στο κύτταρο.

Ο υποδοχέας CD4+, που βρίσκεται στη μεμβράνη των ανοσοεπαρκών κυττάρων, εκτελεί τη λειτουργία της αναγνώρισης αντιγόνων (μαζί με τις πρωτεΐνες HLA - μείζον σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας κατηγορίας II).

Τύποι κυττάρων που επηρεάζονται από τον ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας

Τύπος κυττάρου	Ιστοί και όργανα
Τ-λεμφοκύτταρα. μακροφάγα	Αίμα
κύτταρα Langerhans	Δέρμα
Θυλακικά δενδριτικά κύτταρα	Λεμφαδένες
Κυψελιδικά μακροφάγα	Πνεύμονες
Επιθηλιακά κύτταρα	Παχύ έντερο, νεφρά
Τραχηλικά κύτταρα	Τράχηλος της μήτρας
Ολιγοδενδρογλοιακά κύτταρα	Εγκέφαλος

Το περίβλημα του HIV περιέχει πρωτεΐνες του συμπλέγματος ανθρώπινης ιστοσυμβατότητας των κατηγοριών I και II, επομένως η διείσδυση του ιού στο σώμα δεν προκαλεί αντίδραση απόρριψης. Η στερέωση των ιικών σωματιδίων στην επιφάνεια του κυττάρου-στόχου συμβαίνει με τη συμμετοχή της γλυκοπρωτεΐνης gpl20. Η γλυκοπρωτεΐνη gp41 εξασφαλίζει τη σύντηξη του ιικού περιβλήματος με τη μεμβράνη του κυττάρου-στόχου. Το δίκλωνο RNA του ιού διεισδύει στο κύτταρο, όπου με τη βοήθεια της αντίστροφης μεταγραφάσης συντίθεται μονόκλωνο προϊικό DNA. Στη συνέχεια, σχηματίζεται δίκλωνο DNA, το οποίο ενσωματώνεται στο κυτταρικό DNA με τη βοήθεια της ιντεγκράσης. Το ιικό DNA λειτουργεί ως μήτρα για τη σύνθεση RNA, το οποίο συναρμολογεί ένα νέο ιικό σωματίδιο.

Γενετικά σφάλματα εμφανίζονται συχνά κατά την αντιγραφή του HIV, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό διαφορετικών υποτύπων του ιού.

Αφού ο HIV διεισδύσει στα κύτταρα CD4+, ξεκινά η αντιγραφή του: όσο πιο ενεργά είναι τα κύτταρα CD4+, τόσο πιο έντονη είναι η αναπαραγωγή του ιού. Επομένως, οι ρυθμιστές που ενεργοποιούν τα κύτταρα CD4+ παρέχουν αυξημένη αντιγραφή του ιού. Τέτοιοι ρυθμιστές περιλαμβάνουν τον TNF: παράγοντα διέγερσης αποικιών (colony-stimulating factor) και την IL-6.

Η ιντερφερόνη και ο μετασχηματιστικός αυξητικός παράγοντας είναι ρυθμιστές που αναστέλλουν την αντιγραφή του ιού. Όπως έχουν δείξει μελέτες, ο TNF-a ενεργοποιεί την μεταγραφή του προϊικού DNA του HIV-1 σε χρόνια μολυσμένα Τ κύτταρα και μακροφάγα. Τα μονοκύτταρα που συνθέτουν TNF-a όχι μόνο επάγουν την έκφραση από κύτταρα μολυσμένα με HIV, αλλά διεγείρουν και την ενεργοποίηση του λανθάνοντος προϊού. Καταγράφεται ταυτόχρονη δράση του TNF-a, της IL-6 και του παράγοντα διέγερσης αποικιών των κοκκιοκυττάρων και των μακροφάγων.

Ανοσοπαθογενετικά σημάδια της λοίμωξης από HIV - ανεπάρκεια του Τ-δεσμού και του Β-δεσμού του ανοσοποιητικού συστήματος: έλλειψη συστατικών του συμπληρώματος και φαγοκυττάρων. μειωμένες λειτουργίες μη ειδικών αμυντικών παραγόντων. Η πολυκλωνική ενεργοποίηση των Β-λεμφοκυττάρων οδηγεί, αφενός, σε υπεργαμμασφαιριναιμία και, αφετέρου, σε εξασθένηση της ικανότητας των κυττάρων να παράγουν αντισώματα εξουδετέρωσης του ιού. Υπάρχει αύξηση στον αριθμό των CIC και ο σχηματισμός αντισωμάτων στα λεμφοκύτταρα. Αυτό προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη μείωση στον αριθμό των CD4+ Τ-λεμφοκυττάρων. Σημειώνεται η ανάπτυξη αυτοάνοσων διεργασιών. Η ήττα του ανοσοποιητικού συστήματος στη λοίμωξη από HIV είναι συστηματική.

Παράλληλα με το έλλειμμα των CD4+ λεμφοκυττάρων, η λειτουργική ανεπάρκεια των CD8+ λεμφοκυττάρων, των NK κυττάρων (φυσικών φονέων) και των ουδετερόφιλων αυξάνεται κατά τη διάρκεια της νόσου. Με την επιδείνωση της ανοσολογικής κατάστασης, αναπτύσσονται διάφορες λοιμώδεις, αλλεργικές, αυτοάνοσες και λεμφοϋπερπλαστικές ασθένειες, καθώς και ένα σύνδρομο χαρακτηριστικό της ανοσολογικής νόσου (αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν την κλινική εικόνα της λοίμωξης από HIV).

Στα αρχικά στάδια της νόσου, ο οργανισμός παράγει αντισώματα εξουδετέρωσης ιών που καταστέλλουν τη δραστηριότητα των ελεύθερα κυκλοφορούντων ιών. Ωστόσο, τέτοια αντισώματα δεν δρουν σε ιούς που βρίσκονται στα κύτταρα (προϊοί). Με την πάροδο του χρόνου (συνήθως μετά από 5-6 χρόνια), οι προστατευτικές ικανότητες του ανοσοποιητικού συστήματος εξαντλούνται και, κατά συνέπεια, ο ιός συσσωρεύεται στο αίμα.