Infecția cu HIV și SIDA - Cauze și patogeneză

Agentul cauzator al infecției cu HIV

Au fost descrise două serotipuri - HIV-1 și HIV-2, care diferă prin caracteristicile structurale și antigenice. În Ucraina, HIV-1 (principalul agent cauzator al bolii) are o semnificație epidemiologică.

Taxonomia HIV

Virusul imunodeficienței umane aparține regnului Viridae, familiei Retroviridae, subfamiliei Lentiviridae.

Principalele proprietăți ale virusului imunodeficienței umane

Structura particulei virale HIV

Conform microscopiei electronice, virusul are o formă rotundă și o structură complexă. Diametrul virionului este de 100-120 nm.

Grupuri proteice HIV-1 și HIV-2

Grupuri de proteine	HIV-1	HIV-2
Proteinele anvelopei (env)	GP160, GP120, GP41	Gр140, gр105, gр36
Proteinele centrale (gag)	P17, p24, p55	P16, p25, p56
Enzime virale (pol)	P31, p51, p66	R68

Greutatea moleculară a proteinelor se măsoară în kilodaltoni (kDa): gp - glicoproteine; p - proteine.

Centrul virionului conține genomul viral, care este format din două catene de ARN, proteinele interne p7 și p9, și enzime - transcriptaza inversă (revertază), protează, RNază și integrază (endonuclează). Genomul este înconjurat de o membrană proteică internă. Membrana internă a HIV-1 este formată din proteinele p17, p24 și p55. Proteinele p16, p25 și p56 formează membrana internă a HIV-2. Membrana lipidică externă a HIV-1 este penetrată de glicoproteina gpl60, constând dintr-un fragment transmembranar (gp41) și unul extrem de imunogen (gpl20). Proteinele membranare gp41 și gpl20 sunt conectate printr-o legătură necovalentă și formează procese pe suprafața virionului care asigură atașarea HIV la receptorii celulelor țintă umane.

Structura antigenică

Genomul virusului conține nouă gene - trei structurale și șase reglatoare. Genomul are o structură variabilă din cauza derivei antigenice. Există o serie de variante serologice ale virusului (de exemplu, A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Persistența virusului în mediu

În condiții naturale, HIV (în stare uscată) rămâne activ timp de câteva ore; în fluide care conțin un număr mare de particule virale, cum ar fi sângele și ejaculatul, timp de câteva zile.

În serul sanguin congelat, activitatea virusului este determinată pe parcursul mai multor ani.

Încălzirea la 56 °C timp de 30 de minute duce la o scădere de 100 de ori a titrului infecțios al virusului. La o temperatură mai mare (70-80 °C), virusul moare după 10 minute. Când virionii sunt tratați cu o soluție de alcool etilic 70% timp de un minut, aceștia sunt inactivați. La expunerea la hipoclorit de sodiu 0,5%, glutaraldehidă 1%, peroxid de hidrogen 6%, lizol 5%, eter sau acetonă, se observă și moartea particulelor virale.

HIV este relativ insensibil la radiațiile ultraviolete și la radiațiile ionizante.

Patogeneza infecției cu HIV

Antigenul de diferențiere CD4+ (CD - abreviere pentru antigenul de diferențiere celulară) și componentele nespecifice (independente de prezența CD4+) sunt receptori pentru HIV. CD4+ este o glicoproteină cu o greutate moleculară de 55.000 kDa. Structura sa este similară cu anumite părți ale imunoglobulinelor. Proteina virală gpl20 are o structură similară - aceasta determină capacitatea virionilor de a pătrunde în celulă.

Receptorul CD4+, situat pe membrana celulelor imunocompetente, îndeplinește funcția de recunoaștere a antigenelor (împreună cu proteinele HLA - complexul major de histocompatibilitate clasa II).

Tipuri de celule afectate de virusul imunodeficienței umane

Tipul de celulă	Țesuturi și organe
Limfocite T. macrofage	Sânge
Celulele Langerhans	Piele
Celule dendritice foliculare	Ganglionii limfatici
Macrofagele alveolare	Plămâni
Celule epiteliale	Intestin gros, rinichi
Celulele cervicale	Cervix
Celulele oligodendrogliale	Creier

Învelișul HIV conține proteine ale complexului de histocompatibilitate umană din clasele I și II, astfel încât penetrarea virusului în organism nu provoacă o reacție de respingere. Fixarea virionilor pe suprafața celulei țintă are loc cu participarea glicoproteinei gpl20. Glicoproteina gp41 asigură fuziunea învelișului viral cu membrana celulei țintă. ARN-ul bicatenar al virusului pătrunde în celulă, unde, cu ajutorul transcriptazei inverse, se sintetizează ADN proviral monocatenar. Apoi, se formează ADN bicatenar, care este integrat în ADN-ul celular cu ajutorul integrazei. ADN-ul viral acționează ca o matrice pentru sinteza ARN-ului, care asamblează o nouă particulă virală.

Erorile genetice apar adesea în timpul replicării HIV, ducând la formarea diferitelor subtipuri ale virusului.

După ce HIV pătrunde în celulele CD4+, începe replicarea sa: cu cât celulele CD4+ sunt mai active, cu atât reproducerea virusului este mai intensă. Prin urmare, regulatorii care activează celulele CD4+ asigură o replicare crescută a virusului. Printre acești regulatori se numără TNF: factorul de stimulare a coloniilor (colony-stimulating factor) și IL-6.

Interferonul și factorul de creștere transformant sunt regulatori care inhibă replicarea virală. După cum au arătat studiile, TNF-a activează transcripția ADN-ului proviral HIV-1 în celulele T și macrofagele infectate cronic. Monocitele care sintetizează TNF-a nu numai că induc expresia de către celulele infectate cu HIV, dar stimulează și activarea provirusului latent. Se înregistrează activitatea simultană a TNF-a, IL-6 și a factorului de stimulare a coloniilor de granulocite și macrofage.

Semne imunopatogenetice ale infecției cu HIV - deficitul legăturii T și B ale sistemului imunitar: lipsa componentelor complementului și a fagocitelor; diminuarea funcțiilor factorilor de apărare nespecifici. Activarea policlonală a limfocitelor B duce, pe de o parte, la hipergamaglobulinemie, iar pe de altă parte - la o slăbire a capacității celulelor de a produce anticorpi neutralizanți ai virusului. Există o creștere a numărului de CIC și formarea de anticorpi împotriva limfocitelor; aceasta determină o scădere și mai mare a numărului de limfocite T CD4+. Se observă dezvoltarea proceselor autoimune. Înfrângerea sistemului imunitar în infecția cu HIV este sistemică.

Odată cu deficitul de limfocite CD4+, în evoluția bolii crește și insuficiența funcțională a limfocitelor CD8+, a celulelor NK (natural killers) și a neutrofilelor. Odată cu deteriorarea stării imune, se dezvoltă diverse boli infecțioase, alergice, autoimune și limfoproliferative, precum și un sindrom caracteristic bolii complexelor imune (acești factori determină tabloul clinic al infecției cu HIV).

În stadiile inițiale ale bolii, organismul produce anticorpi neutralizanți ai virusului, care suprimă activitatea virusurilor care circulă liber. Cu toate acestea, acești anticorpi nu acționează asupra virusurilor care se află în celule (provirusuri). În timp (de obicei, după 5-6 ani), capacitățile de protecție ale sistemului imunitar sunt epuizate și, în consecință, virusul se acumulează în sânge.