HIV infekcija i AIDS - uzroci i patogeneza

Uzročnik HIV infekcije

Opisana su dva serotipa - HIV-1 i HIV-2, koji se razlikuju po strukturnim i antigenskim karakteristikama. U Ukrajini je HIV-1 (glavni uzročnik bolesti) od epidemiološkog značaja.

Taksonomija HIV-a

Virus humane imunodeficijencije pripada carstvu Viridae, porodici Retroviridae, potporodici Lentiviridae.

Glavna svojstva virusa humane imunodeficijencije

Struktura virusne čestice HIV-a

Prema elektronskoj mikroskopiji, virus ima okrugli oblik i složenu strukturu. Promjer viriona je 100-120 nm.

HIV-1 i HIV-2 proteinske skupine

Proteinske skupine	HIV-1	HIV-2
Proteini ovojnice (env)	GP160, GP120, GP41	Gр140, gр105, gр36
Osnovni proteini (gag)	P17, p24, p55	P16, p25, p56
Virusni enzimi (pol)	P31, p51, p66	R68

Molekularna težina proteina mjeri se u kilodaltonima (kDa): gp - glikoproteini; p - proteini.

Središte viriona sadrži virusni genom, koji se sastoji od dva lanca RNA, unutarnjih proteina p7 i p9 te enzima - reverzne transkriptaze (revertaze), proteaze, RNaze i integraze (endonukleaze). Genom je okružen unutarnjom proteinskom membranom. Unutarnja membrana HIV-1 sastoji se od proteina p17, p24 i p55. Proteini p16, p25 i p56 tvore unutarnju membranu HIV-2. Vanjsku lipidnu membranu HIV-1 prodire glikoprotein gpl60, koji se sastoji od transmembranskog (gp41) i visoko imunogenog (gpl20) fragmenta. Membranski proteini gp41 i gpl20 povezani su nekovalentnom vezom i tvore nastavke na površini viriona koji osiguravaju vezanje HIV-a za receptore ljudskih ciljnih stanica.

Antigena struktura

Genom virusa sadrži devet gena - tri strukturna i šest regulatornih. Genom je varijabilne strukture zbog antigenog drifta. Postoji niz seroloških varijanti virusa (na primjer, A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Perzistencija virusa u okolišu

U prirodnim uvjetima, HIV (u osušenom stanju) ostaje aktivan nekoliko sati; u tekućinama koje sadrže veliki broj virusnih čestica, poput krvi i ejakulata, nekoliko dana.

U smrznutom krvnom serumu aktivnost virusa određuje se tijekom nekoliko godina.

Zagrijavanje na 56 °C tijekom 30 minuta dovodi do 100-strukog smanjenja zaraznog titra virusa. Na višoj temperaturi (70-80 °C) virus umire nakon 10 minuta. Kada se virioni tretiraju 70%-tnom otopinom etilnog alkohola tijekom jedne minute, oni se inaktiviraju. Kada su izloženi 0,5% natrijevom hipokloritu, 1% glutaraldehidu, 6% vodikovom peroksidu, 5% lizolu, eteru ili acetonu, također se primjećuje smrt virusnih čestica.

HIV je relativno neosjetljiv na ultraljubičasto zračenje i ionizirajuće zračenje.

Patogeneza HIV infekcije

Diferencijacijski antigen CD4+ (CD - kratica za Cell Differentiation antigen) i nespecifične (neovisne o prisutnosti CD4+) komponente su receptori za HIV. CD4+ je glikoprotein molekularne težine 55 000 kDa. Njegova struktura je slična određenim dijelovima imunoglobulina. Virusni protein gpl20 ima sličnu strukturu - to određuje sposobnost viriona da prodru u stanicu.

CD4+ receptor, smješten na membrani imunokompetentnih stanica, obavlja funkciju prepoznavanja antigena (zajedno s HLA proteinima - glavnim kompleksom histokompatibilnosti klase II).

Vrste stanica pogođenih virusom humane imunodeficijencije

Vrsta ćelije	Tkiva i organi
T-limfociti. makrofagi	Krv
Langerhansove stanice	Koža
Folikularne dendritične stanice	Limfni čvorovi
Alveolarni makrofagi	Pluća
Epitelne stanice	Debelo crijevo, bubrezi
Cervikalne stanice	Cerviks
Oligodendroglijske stanice	Mozak

HIV ovojnica sadrži proteine humanog kompleksa histokompatibilnosti klase I i II, pa prodiranje virusa u tijelo ne uzrokuje reakciju odbacivanja. Fiksacija viriona na površini ciljne stanice događa se uz sudjelovanje glikoproteina gpl20. Glikoprotein gp41 osigurava fuziju virusne ovojnice s membranom ciljne stanice. Dvolančana RNA virusa prodire u stanicu, gdje se uz pomoć reverzne transkriptaze sintetizira jednolančana provirusna DNA. Zatim se formira dvolančana DNA koja se uz pomoć integraze integrira u staničnu DNA. Virusna DNA djeluje kao matrica za sintezu RNA koja sastavlja novu virusnu česticu.

Genetske pogreške često se javljaju tijekom replikacije HIV-a, što rezultira stvaranjem različitih podtipova virusa.

Nakon što HIV prodre u CD4+ stanice, počinje njegova replikacija: što su CD4+ stanice aktivnije, to je intenzivnija reprodukcija virusa. Stoga regulatori koji aktiviraju CD4+ stanice osiguravaju povećanu replikaciju virusa. Takvi regulatori uključuju TNF: faktor stimulacije kolonija (colony-stimulating factor) i IL-6.

Interferon i transformirajući faktor rasta su regulatori koji inhibiraju replikaciju virusa. Kao što su studije pokazale, TNF-a aktivira transkripciju HIV-1 provirusne DNA u kronično zaraženim T stanicama i makrofagima. Monociti koji sintetiziraju TNF-a ne samo da induciraju ekspresiju HIV-inficiranih stanica, već i stimuliraju aktivaciju latentnog provirusa. Zabilježena je istovremena aktivnost TNF-a, IL-6 i faktora koji stimulira kolonije granulocita i makrofaga.

Imunopatogenetski znakovi HIV infekcije - nedostatak T-veze i B-veze imunološkog sustava: nedostatak komponenti komplementa i fagocita; smanjene funkcije nespecifičnih obrambenih čimbenika. Poliklonska aktivacija B-limfocita dovodi, s jedne strane, do hipergamaglobulinemije, a s druge - do slabljenja sposobnosti stanica da proizvode antitijela koja neutraliziraju virus. Dolazi do povećanja broja CIC-a i stvaranja antitijela na limfocite; to uzrokuje još veće smanjenje broja CD4+ T-limfocita. Primjećuje se razvoj autoimunih procesa. Poraz imunološkog sustava kod HIV infekcije je sistemski.

Uz deficit CD4+ limfocita, tijekom bolesti se povećava funkcionalna insuficijencija CD8+ limfocita, NK stanica (prirodnih ubojica) i neutrofila. S pogoršanjem imunološkog statusa razvijaju se razne infektivne, alergijske, autoimune i limfoproliferativne bolesti, kao i sindrom karakterističan za bolest imunokompleksa (ovi čimbenici određuju kliničku sliku HIV infekcije).

U početnim fazama bolesti tijelo proizvodi antitijela koja neutraliziraju virus i potiskuju aktivnost slobodno cirkulirajućih virusa. Međutim, takva antitijela ne djeluju na viruse koji se nalaze u stanicama (proviruse). S vremenom (obično nakon 5-6 godina) zaštitne sposobnosti imunološkog sustava se iscrpljuju i posljedično se virus nakuplja u krvi.