HIV-infektio ja AIDS - Syyt ja patogeneesi

HIV-infektion aiheuttaja

Kaksi serotyyppiä on kuvattu - HIV-1 ja HIV-2, jotka eroavat toisistaan rakenteellisten ja antigeenisten ominaisuuksien suhteen. Ukrainassa HIV-1:llä (taudin pääasiallinen aiheuttaja) on epidemiologinen merkitys.

HIV:n taksonomia

Ihmisen immuunikatovirus kuuluu Viridae-valtakuntaan, Retroviridae-heimoon, Lentiviridae-alaheimoon.

Ihmisen immuunikatoviruksen tärkeimmät ominaisuudet

HIV-viruspartikkelin rakenne

Elektronimikroskopian mukaan viruksella on pyöreä muoto ja monimutkainen rakenne. Virionin halkaisija on 100–120 nm.

HIV-1- ja HIV-2-proteiiniryhmät

Proteiiniryhmät	HIV-1	HIV-2
Vaippaproteiinit (env)	GP160, GP120, GP41	140 g, 105 g, 36 g
Ydinproteiinit (gag)	S. 17, 24, 55	S. 16, 25, 56
Viruksen entsyymit (pol)	S. 31, s. 51, s. 66	R68

Proteiinien molekyylipaino mitataan kilodaltoneina (kDa): gp - glykoproteiinit; p - proteiinit.

Virionin keskellä on virusgenomi, joka koostuu kahdesta RNA-juosteesta, sisäisistä proteiineista p7 ja p9 sekä entsyymeistä - käänteiskopioijaentsyymistä (revertaasi), proteaasista, RNaasista ja integraasista (endonukleaasi). Genomia ympäröi sisäinen proteiinikalvo. HIV-1:n sisäkalvo koostuu proteiineista p17, p24 ja p55. Proteiinit p16, p25 ja p56 muodostavat HIV-2:n sisäkalvon. HIV-1:n ulkokalvon läpäisee glykoproteiini gpl60, joka koostuu transmembraanisesta (gp41) ja erittäin immunogeenisestä (gpl20) fragmentista. Kalvoproteiinit gp41 ja gpl20 ovat yhteydessä toisiinsa ei-kovalenttisella sidoksella ja muodostavat virionin pinnalle prosesseja, jotka varmistavat HIV:n kiinnittymisen ihmisen kohdesolujen reseptoreihin.

Antigeeninen rakenne

Viruksen genomissa on yhdeksän geeniä – kolme rakennegeeniä ja kuusi säätelygeeniä. Genomin rakenne vaihtelee antigeenisen ajautumisen vuoksi. Viruksesta on useita serologisia variantteja (esimerkiksi A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Viruksen pysyvyys ympäristössä

Luonnollisissa olosuhteissa HIV (kuivassa tilassa) pysyy aktiivisena useita tunteja; nesteissä, jotka sisältävät suuren määrän viruspartikkeleita, kuten veressä ja siemennesteessä, useita päiviä.

Pakastetussa veriseerumissa viruksen aktiivisuus määritetään useiden vuosien ajan.

Kuumentaminen 56 °C:seen 30 minuutiksi johtaa viruksen tarttuvan tiitterin 100-kertaiseen laskuun. Korkeammassa lämpötilassa (70–80 °C) virus kuolee 10 minuutin kuluttua. Kun virioneja käsitellään 70-prosenttisella etyylialkoholiliuoksella minuutin ajan, ne inaktivoituvat. Myös viruspartikkelien kuolema havaitaan, kun ne altistetaan 0,5-prosenttiselle natriumhypokloriitti-, 1-prosenttiselle glutaraldehydi-, 6-prosenttiselle vetyperoksidi-, 5-prosenttiselle lysolille, eetterille tai asetonille.

HIV on suhteellisen epäherkkä ultraviolettisäteilylle ja ionisoivalle säteilylle.

HIV-infektion patogeneesi

CD4+ -differentiaatioantigeeni (CD - lyhenne sanoista Cell Differentiation antigen) ja epäspesifiset (CD4+:n läsnäolosta riippumattomat) komponentit ovat HIV:n reseptoreita. CD4+ on glykoproteiini, jonka molekyylipaino on 55 000 kDa. Sen rakenne on samanlainen kuin tiettyjen immunoglobuliinien osien. Virusproteiinilla gpl20 on samanlainen rakenne - tämä määrittää virionien kyvyn tunkeutua soluun.

Immunokompetenttien solujen kalvolla sijaitseva CD4+-reseptori suorittaa antigeenien tunnistamisen (yhdessä HLA-proteiinien kanssa - merkittävä histoyhteensopivuuskompleksi luokka II).

Ihmisen immuunikatoviruksen vaikuttamien solutyyppien

Solutyyppi	Kudokset ja elimet
T-lymfosyytit. makrofagit	Veri
Langerhansin solut	Nahka
Follikulaariset dendriittisolut	Imusolmukkeet
Alveolaariset makrofagit	Keuhkot
Epiteelisolut	Paksusuoli, munuaiset
Kohdunkaulan solut	Kohdunkaula
Oligodendroglia-solut	Aivot

HIV-viruksen vaippa sisältää ihmisen histoyhteensopivuuskompleksin luokkien I ja II proteiineja, joten viruksen tunkeutuminen elimistöön ei aiheuta hylkimisreaktiota. Virionien kiinnittyminen kohdesolun pinnalle tapahtuu glykoproteiini gpl20:n osallistumisella. Glykoproteiini gp41 varmistaa virusvaipan fuusioitumisen kohdesolun kalvoon. Viruksen kaksijuosteinen RNA tunkeutuu soluun, jossa käänteiskopioijaentsyymin avulla syntetisoidaan yksijuosteista proviraalista DNA:ta. Sitten muodostuu kaksijuosteinen DNA, joka integroituu solun DNA:han integraasin avulla. Viruksen DNA toimii matriisina RNA:n synteesille, joka kokoaa uuden viruspartikkelin.

HIV-viruksen replikaation aikana esiintyy usein geneettisiä virheitä, jotka johtavat viruksen eri alatyyppien muodostumiseen.

Kun HIV on tunkeutunut CD4+-soluihin, sen replikaatio alkaa: mitä aktiivisempia CD4+-solut ovat, sitä voimakkaammin virus lisääntyy. Siksi CD4+-soluja aktivoivat säätelijät lisäävät viruksen replikaatiota. Tällaisia säätelijöitä ovat TNF: pesäkkeitä stimuloiva tekijä (pesäkkeitä stimuloiva tekijä) ja IL-6.

Interferoni ja transformoiva kasvutekijä ovat säätelijöitä, jotka estävät viruksen replikaatiota. Tutkimukset ovat osoittaneet, että TNF-a aktivoi HIV-1:n proviraalisen DNA:n transkriptiota kroonisesti infektoituneissa T-soluissa ja makrofageissa. TNF-a:ta syntetisoivat monosyytit eivät ainoastaan indusoi HIV-infektoituneiden solujen ilmentymistä, vaan myös stimuloivat latentin proviruksen aktivaatiota. TNF-a:n, IL-6:n ja granulosyyttien ja makrofagien pesäkkeitä stimuloivan tekijän samanaikainen aktiivisuus mitataan.

HIV-infektion immunopatogeneettiset oireet - immuunijärjestelmän T- ja B-linkin puutos: komplementtikomponenttien ja fagosyyttien puute; epäspesifisten puolustustekijöiden toiminnan heikkeneminen. B-lymfosyyttien polyklonaalinen aktivaatio johtaa toisaalta hypergammaglobulinemiaan ja toisaalta solujen kyvyn heikkenemiseen tuottaa virusta neutraloivia vasta-aineita. CIC-solujen määrä kasvaa ja lymfosyyttien vasta-aineiden muodostuminen lisääntyy; tämä aiheuttaa CD4+ T-lymfosyyttien määrän vielä suuremman vähenemisen. Havaitaan autoimmuuniprosessien kehittymistä. HIV-infektion immuunijärjestelmän heikkeneminen on systeemistä.

CD4+-lymfosyyttien puutteen myötä taudin aikana lisääntyy CD8+-lymfosyyttien, NK-solujen (luonnollisten tappajasolujen) ja neutrofiilien toiminnallinen vajaatoiminta. Immuunijärjestelmän heikkenemisen myötä kehittyy erilaisia tartuntatauteja, allergisia sairauksia, autoimmuunisairauksia ja lymfoproliferatiivisia sairauksia sekä immuunikompleksisairaudelle ominainen oireyhtymä (nämä tekijät määräävät HIV-infektion kliinisen kuvan).

Taudin alkuvaiheessa elimistö tuottaa virusta neutraloivia vasta-aineita, jotka tukahduttavat vapaasti kiertävien virusten aktiivisuuden. Tällaiset vasta-aineet eivät kuitenkaan vaikuta soluissa oleviin viruksiin (proviruksiin). Ajan myötä (yleensä 5–6 vuoden kuluttua) immuunijärjestelmän suojaavat ominaisuudet ehtyvät ja seurauksena virus kertyy vereen.