HIV-infektion och AIDS - Orsaker och patogenes

Det orsakande medlet för HIV-infektion

Två serotyper har beskrivits - HIV-1 och HIV-2, vilka skiljer sig åt i strukturella och antigeniska egenskaper. I Ukraina är HIV-1 (den främsta orsaken till sjukdomen) av epidemiologisk betydelse.

Taxonomi för HIV

Humant immunbristvirus tillhör kungariket Viridae, familjen Retroviridae, underfamiljen Lentiviridae.

De viktigaste egenskaperna hos humant immunbristvirus

Strukturen hos HIV-viruspartikeln

Enligt elektronmikroskopi har viruset en rund form och en komplex struktur. Virionets diameter är 100-120 nm.

HIV-1- och HIV-2-proteingrupper

Proteingrupper	HIV-1	HIV-2
Höljproteiner (env)	GP160, GP120, GP41	Gr140, gr105, gr36
Kärnproteiner (gag)	S17, s24, s55	S16, s25, s56
Virala enzymer (pol)	P31, P51, P66	R68

Proteinernas molekylvikt mäts i kilodalton (kDa): gp - glykoproteiner; p - proteiner.

Virionens centrum innehåller det virala genomet, som består av två RNA-strängar, de interna proteinerna p7 och p9, och enzymer - omvänt transkriptas (revertas), proteas, RNas och integras (endonukleas). Genomet är omgivet av ett internt proteinmembran. HIV-1:s interna membran består av proteinerna p17, p24 och p55. Proteinerna p16, p25 och p56 bildar det interna membranet hos HIV-2. Det yttre lipidmembranet hos HIV-1 penetreras av glykoproteinet gpl60, som består av ett transmembranfragment (gp41) och ett högimmunogent fragment (gpl20). Membranproteinerna gp41 och gpl20 är sammankopplade med en icke-kovalent bindning och bildar utskott på virionens yta som säkerställer HIV:s bindning till receptorerna i mänskliga målceller.

Antigenisk struktur

Virusgenomet innehåller nio gener - tre strukturella och sex regulatoriska. Genomet har en variabel struktur på grund av antigendrift. Det finns ett antal serologiska varianter av viruset (till exempel A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Virusets persistens i miljön

Under naturliga förhållanden förblir HIV (i torkat tillstånd) aktivt i flera timmar; i vätskor som innehåller ett stort antal viruspartiklar, såsom blod och ejakulat, i flera dagar.

I fryst blodserum bestäms virusets aktivitet över flera år.

Uppvärmning till 56 °C i 30 minuter leder till en 100-faldig minskning av virusets infektionstiter. Vid en högre temperatur (70-80 °C) dör viruset efter 10 minuter. När virioner behandlas med en 70-procentig etylalkohollösning i en minut inaktiveras de. Vid exponering för 0,5 % natriumhypoklorit, 1 % glutaraldehyd, 6 % väteperoxid, 5 % lysol, eter eller aceton noteras även död av viruspartiklar.

HIV är relativt okänsligt för ultraviolett strålning och joniserande strålning.

Patogenesen av HIV-infektion

Differentieringsantigenet CD4+ (CD - förkortning för Cell Differentiation antigen) och icke-specifika (oberoende av närvaron av CD4+) komponenter är receptorer för HIV. CD4+ är ett glykoprotein med en molekylvikt på 55 000 kDa. Dess struktur liknar vissa delar av immunoglobuliner. Det virala proteinet gpl20 har en liknande struktur - detta avgör virionernas förmåga att penetrera in i cellen.

CD4+-receptorn, som är belägen på membranet hos immunkompetenta celler, utför funktionen att känna igen antigener (tillsammans med HLA-proteiner - huvudhistokompatibilitetskomplex klass II).

Celltyper som påverkas av humant immunbristvirus

Celltyp	Vävnader och organ
T-lymfocyter. makrofager	Blod
Langerhansceller	Läder
Follikulära dendritiska celler	Lymfkörtlar
Alveolära makrofager	Lungor
Epitelceller	Tjocktarmen, njurarna
Cervikala celler	Cervix
Oligodendrogliaceller	Hjärna

HIV-höljet innehåller proteiner från det humana histokompatibilitetskomplexet av klass I och II, så virusets penetration i kroppen orsakar inte en avstötningsreaktion. Fixering av virioner på målcellens yta sker med hjälp av glykoproteinet gpl20. Glykoproteinet gp41 säkerställer fusionen av virushöljet med målcellens membran. Virusets dubbelsträngade RNA penetrerar cellen, där enkelsträngat proviralt DNA syntetiseras med hjälp av omvänt transkriptas. Därefter bildas dubbelsträngat DNA, vilket integreras i cellens DNA med hjälp av integras. Viralt DNA fungerar som en matris för syntesen av RNA, vilket sätter ihop en ny viruspartikel.

Genetiska fel uppstår ofta under HIV-replikation, vilket resulterar i bildandet av olika subtyper av viruset.

Efter att HIV penetrerat CD4+ celler börjar dess replikation: ju mer aktiva CD4+ cellerna är, desto intensivare blir virusets reproduktion. Därför ger regulatorer som aktiverar CD4+ celler ökad replikation av viruset. Sådana regulatorer inkluderar TNF: kolonistimulerande faktor (kolonistimulerande faktor) och IL-6.

Interferon och transformerande tillväxtfaktor är regulatorer som hämmar virusreplikation. Som studier har visat aktiverar TNF-a transkription av HIV-1 proviralt DNA i kroniskt infekterade T-celler och makrofager. Monocyter som syntetiserar TNF-a inducerar inte bara uttryck av HIV-infekterade celler, utan stimulerar också aktivering av det latenta proviruset. Samtidig aktivitet av TNF-a, IL-6 och kolonistimulerande faktor hos granulocyter och makrofager registreras.

Immunopatogenetiska tecken på HIV-infektion - brist på T-länken och B-länken i immunsystemet: brist på komplementkomponenter och fagocyter; minskad funktion hos ospecifika försvarsfaktorer. Polyklonal aktivering av B-lymfocyter leder å ena sidan till hypergammaglobulinemi och å andra sidan till en försvagning av cellernas förmåga att producera virusneutraliserande antikroppar. Det sker en ökning av antalet CIC och bildandet av antikroppar mot lymfocyter; detta orsakar en ännu större minskning av antalet CD4+ T-lymfocyter. Utvecklingen av autoimmuna processer noteras. Immunsystemets nederlag vid HIV-infektion är systemiskt.

Tillsammans med bristen på CD4+ lymfocyter ökar den funktionella insufficiensen av CD8+ lymfocyter, NK-celler (naturliga mördarceller) och neutrofiler under sjukdomsförloppet. Med försämrad immunstatus utvecklas olika infektions-, allergiska, autoimmuna och lymfoproliferativa sjukdomar, liksom ett syndrom karakteristiskt för immunkomplexsjukdom (dessa faktorer avgör den kliniska bilden av HIV-infektion).

I sjukdomens inledande skeden producerar kroppen virusneutraliserande antikroppar som hämmar aktiviteten hos fritt cirkulerande virus. Sådana antikroppar verkar dock inte på virus som finns i celler (provirus). Med tiden (vanligtvis efter 5–6 år) förbrukas immunförsvarets skyddsförmåga och följaktligen ansamlas viruset i blodet.