Возбудителем ВИЧ-инфекции является вирус иммунодефицита человека: ВИЧ (1,2) -
он может быть двух типов (1 и 2) (по английски HIV).
Заболевание которое вызывает ВИЧ называется ВИЧ-инфекцией. Под термином СПИД
подразумевается конечная -- терминальная стадия ВИЧ - инфекции. Поэтому
правильно говорить ВИЧ, а не вирус СПИДа.
Возбудитель ВИЧ- инфекции относится к семейству Retroviridae. Представители
этого семейства поражают самых различных животных -- грызунов, птиц,
млекопитающих, человека. Вирусы входящие в это семейство являются РНК-овыми, они
способны с помощью обратной транскриптазы образовывать ДНК на матрице вирусной
РНК. ДНК затем способна встраиваться в хромосому клетки и существовать там. Этим
обусловлены особенности эпидемиологии ретровирусных инфекций -- наличие как
горизонтального, так и вертикального пути передачи. Вертикальный путь передачи
это путь передачи потомству в составе хромосомы (не в процессе родов, а по
наследству во время формирования зиготы).
Возбудитель ВИЧ- инфекции относится к роду Lentovirus, который включает в
себя тех представителей семейства ретровирусов, которые вызывают медленные
вирусные инфекции.
ВИЧ-1 был открыт в 1982 году Галло и параллельно Мортанье. ВИЧ-2 был открыт в
1985 году, впервые описан в Западной Африке. Структурно ВИЧ-1 отличается от
ВИЧ-2 по строению гликопротеидов мембраны. Чаще всего встречается ВИЧ-1.
Клиника, патогенез заболеваний вызываемых вирусами одинаковы.
Строение вируса
.
В центре вирусной частицы находятся 2 зигзагообразных молекулы
РНК. Вместе с молекулами РНК находятся 2 молекулы обратной транскриптазы (или
ревертазы). Они упакованы с помощью белков: р-15, р-24. Вирус имеющее внешнюю
оболочку, представленную белком р-18 и липопротеидную оболочку -- суперкапсид.
Липопротеид имеет антигенные детерменанты -- молекулы гликопротеидов,
напоминающие гриб, ножка которого погружена в мембрану суперкапсида, а шляпка
обращена наружу. Шляпка образована так называемым гликопротеидом р-120, а ножка
представлена gp-41. Весь гликопротеидный рецептор, включающий в себя и шляпку и
ножку называется gp-160.
Вирус имеет округлую форму, средние размеры 100-140 нм, вирус является сложным
(окружен суперкапсидом и белковыми оболочками). Геном вируса содержит 9 генов из
них 3 структурных и 6 регуляторных. Геном является очень изменчивым: постоянно
идет процесс антигенного дрейфа. Существует несколько серологических рас вируса:
8 уже сформированных антигенных вариантов: A B C D E F G H. Значение варианта
вируса позволяет предположить источник заражения. Так например в Африке чаще
всего встречается антигенные варианты F G H, В чаще всего передается среди
гомосексуалистов.
Высокая изменчивость, текучесть антигенного состава крайне затрудняет
разработку специфической профилактики -- разработку вакцины.
Культивирование вируса
: in
vitro культивируется в 2 биологических средах -- в
культуре клеток, лимфоцитов хелперов с добавлением различных стимуляторов роста
-- фитогемагглютинина и других, существует эффект цитопотического действия,
который выражается в образовании симпласта, то есть стабильной клетки из
Т-лимфоцитов, межклеточные перегородки которых сливаются образуя огромные пласты
или сети, представляющие как бы одну клетку имеющую 200-300-500 ядер. В культуре
накапливаются миллионы и миллиарды копий вируса. Подобная культура используется
для накопления вирусов с целью получения диагностических препаратов. Второй
биологической моделью для культивирования вируса являются животные --
специальные чистолинейные кролики, шимпанзе, гиббоны. Вирус в лабораторных
животных размножается, но каждое из них является тупиком: от одного к другому
животному и от животного к человеку этот вирус не передается, но вирус можно
накапливать, можно моделировать патогенез заболевания .
Устойчивость вируса
.
Вирус обладает средней для сложных вирусов устойчивостью. Он
мгновенно погибает при кипячении, но для того чтобы гарантировать что вирус
погиб нужно кипятить 20-30 мин, очень быстро погибает под действием различных
дезинфектантов -- перекись водорода, глутаральдегид, хлор- , фенол-содержащих
препаратов. Для обработки рук и антисептических процедур рекомендуют применять
хлоргексидин, спирт не очень быстро убивает вирус (70% за 10 мин). При
нагревании до 180 вирус в течении часа погибает на 100%, при автоклавировании на
100%. В настоящее время методы которые реально могут гарантировать нам
уничтожение ВИЧ это автоклавирование и воздушная стерилизация. Все остальные
методы являются методами интенсивной дезинфекции, но не стерилизации, поскольку
никто не знает чем покрыты вирионы в том материале который обрабатывается.
Вирионы могут находится внутри комка биологической жидкости и переживать
обработку дезинфектантами.
Взаимодействие вируса с клетками организма.
В организме вирусы взаимодействуют с СД-4 рецепторами которые располагаются
на поверхности иммунокомпетентных клеток -- лимфоцитов, макрофагов, а также все
клетки имеющие отношение к макрофагальной системе. Взаимодействия вируса с
клеткой мишенью включает 6 стадий: адсорбция к СД-4 рецепторам, прокол клетки,
затем эндоцитоз, депротеинизация с участием протеинкиназ клетки хозяина, синтез
ДНК на матрице (--) РНК с участием обратной транскриптазы, на матрице ДНК затем
может происходить синтез вирусной РНК. ДНК вируса включается в геном клетки,
затем происходит синтез вирусных компонентов -- белков, затем происходит
самосборка вириона и его отпочкование, в ходе которого вирус приобретает
суперкапсид. Процесс взаимодействия вируса с чувствительной клеткой происходит с
различной скоростью: вирус может персистировать в клетке ничем себя не проявляя,
у него может отсутствовать синтез нуклеиновых кислот и белков, второй тип
взаимодействия соответствует медленному размножению и отпочкованию вируса и
инфецированию новых клеток. Третий вариант -- быстрое размножение вируса в
клетке, гибель ее и выход вируса. Обычно в одной клетке образуется 10000 новых
вирусов.
На использовании этих этапов взаимодействия вирусов и клеток основаны методы
лечения и профилактики.
Эпидемиология ВИЧ- инфекции.
Предполагают что вирус существовал в человеческой популяции до того как
началась пандемия. Уже после открытия вируса было установлено по сохранившимся
сывороткам что вирус был в 1976 году в Англии, в 1966 году в Африке, в 1952 - в
Африке. Однако групповых вспышек не было зарегистрировано.
ВИЧ присутствует у больного человека во всех клетках где есть СД-4 рецепторы
-- это Т-хелперы, тканевые макрофаги, в клетках кишечника, слизистых и т д. У
инфецированного человека вирус выделяется со всеми биологическими жидкостями:
максимальное количество его находится в крови в семенной жидкости. Среднее
количество вируса - в лимфе, ликворе, влагалищном отделяемом (100-1000 вирионов
на 1 мл). Еще меньше вируса в молоке кормящей матери, в слюне, слезах, поте.
Содержание вируса в них таково что этого недостаточно чтобы вызвать инфекцию.
Механизм , пути передачи вируса.
Из горизонтальных путей передачи аэрозольный,
фекально-оральный пути отсутствуют, трансмиссивный путь не был установлен, хотя
было зарегистрировано присутствие вируса в клопах. Контактно-бытовым путем вирус
также не передается. Таким образом, вирус передается половым путем -- гомо- и
гетеросексуальным способом.
Описан артифициальный механизм передачи ВИЧ -- это искусственный путь
передачи через хирургическое или искусственное воздействие, с повреждением
кожных покровов или слизистых. В медицине -- это хирургические вмешательства,
уколы и т д. Кроме того артифициальный путь возможен в парикмахерских а также
при пользовании зубными щетками при нанесении татуировок.
Во всем мире зарегистрировано 19,5 млн ВИЧ- инфецированных (на самом деле их
приблизительно в 5 раз больше), из них 18 млн взрослых и 1,5 млн детей, 6 млн
больных СПИДом. В России -- около 1000 ВИЧ- инфецированных, из них около 100 в
Петербурге и области. Пандемия развивается не так интенсивно как предполагали.
На 1995 год прогнозировали 500 млн ВИЧ- инфецированных. В Америке основным путем
распространения (70%) является гомосексуальный, 20% больных наркоманы. В Японии,
Китае основной путь заражения через переливание крови, в России 30% больных
составляют гомосексуалисты, в 30% заражение произошло гетеросексуальным путем,
10% через переливание крови, остальное через общий шприц и другими путями.
Существуют профессиональные заражения среди медицинских работников. Риск
заражения у мед работников, имеющих дело со специальными манипуляциями,
связанными с повреждением пациента составляют 0,5-1%. В основном это врачи
хирурги, акушеры, стоматологи. При переливании крови инфецированного ВИЧ риск
заболеть составляет почти 100%. Если человек пользуется общим шприцем с больным
ВИЧ- инфекцией риск составляет 10%. Гетеросексуальные контакты с точки зрения
эпидемиологии более безопасны: при единственном контакте с инфецированным ВИЧ
риск заболевания составляет 0,1%. При гомосексуальном контакте риск составляет
от 10 - 50% при единственном контакте.
Патогенез.
Инфекция начинается с внедрения вируса в организм человека.
Патогенез ВИЧ- инфекции включает в себя 5 основных периодов. Инкубационный
период продолжается от инфецирования до появления антител и составляет от 7 до
90 дней. Вирус размножается экспотенциально. Никаких симптомов не наблюдается.
Человек становится заразным через неделю. Стадия первичных проявлений
характеризуется взрывообразным размножением вируса в различных клетках,
содержащих СД-4 рецептор. В этот период начинается сероконверсия. Клинически эта
стадия напоминает любую острую инфекцию: наблюдается головная боль, лихорадка,
утомляемость, может быть диарея, единственным настораживающим симптомом является
увеличение шейных и подмышечных лимфоузлов. Эта стадия продолжается 2-4 недели,
затем начинается латентный период. В этот период вирус замедляет свою репликацию
и переходит в состояние персистенции. Латентный период длится достаточно долго -
5-10 лет, у женщин до 10 лет, у мужчин в среднем 5 лет. В этот период
единственным клиническим симптомом является лимфаденопатия -- длительная,
генерализованная и необратимая (то есть увеличение практически всех лимфоузлов).
Уменьшается количество Т-хелперов по отношению к Т-супрессорам, исчезают реакции
гиперчувствительности замедленного типа (например, реакция Манту). Четвертый
период включает в себя СПИД-ассоциированный комплекс (или пре-СПИД). Вирус
начинает интенсивно размножаться во всех тканях и органах, взрывообразно
реплицироваться с повреждением клеток. Наиболее сильно повреждаются Т-хелперы,
происходит и полная деструкция, что приводит к дерегуляции всей иммунной
системы, резко снижается иммунитет как гуморальный так и клеточный. На этот фоне
развиваются инфекционные и неинфекционные проявления: саркома Капоши -- это
злокачественная опухоль нижних конечностей, которая встречается крайне редко, а
у больных ВИЧ- инфекцией она поражает 80% больных, лимфома, инфекции и инвазии
крайне разнообразны и представляют непосредственную угрозу жизни больного:
вирусные инфекции -- вирус герпеса, из бактерий активизируются микобактерии
туберкулеза, стафилококки, стрептококки, легионеллы. Грибковые инфекции:
кандидоз, из заболеваний , вызванных простейшими -- пневмокониоз,
криптоспоридиоз, и один гельминтоз -- стронгилоидоз.
На пятом этапе -- собственно СПИД -- наблюдается полное отсутствие иммунного
ответа. Длительность примерно 1-2 года, непосредственной причиной смерти
являются вторичные инфекции.
Лабораторная диагностика:
1.
Скрининг антител против ВИЧ с помощью иммуноферментного
анализа (от начала второго периода и до смерти инфецированного). Если реакция
положительна, ставится повторная с другой сывороткой и на более совершенной
системе (разрешающая способность около 85%). Затем проводится иммуноблодинг,
который совмещает разрешающую способность электрофореза и иммуноферментного
анализа. Мы получаем разгонку антигенов вируса на геле или бумаге при помощи
электрофореза, затем обрабатываем сывороткой больного и меченой ферментом
сывороткой против сыворотки человека. При подозрении на ВИЧ- инфекцию и при
отрицательных реакциях на ВИЧ- 1 используется диагностикум ВИЧ-2. За рубежом
также применяется лабораторная диагностика на нахождение вирусного генома в
полимеразной цепной реакции.
Лечение и профилактика.
Разработано 3 направления в лечении:
этиотропная терапия. Используют следующие препараты: 1.
Азидотимизин (АЗТ), инактивирующий обратную транскриптазу вируса. Этот препарат
токсичный и дорогой, но он продлевает жизнь больному. 2. Альфа - интерферон
вместе с АЗТ удлиняет латентный период, подавляя репликацию.
Иммуностимуляция. Вводят интерлейкин -2, интерфероны и
иммуноглобулины.
Лечение опухолей, вторичных инфекций и инвазий
(применяют ацикловир и др).
Профилактика.
Только неспецифическая. Кровь для переливания должна
обязательно тестироваться на содержание ВИЧ. Попытки создать вакцины, в том
числе генноинженерия, производящиеся во всем мире пока успеха не имеют.