ВИЧ инфекция. Симптомы, способы инфицирования, диагностика и лечение. Ситуация в Российской Федерации. Тест на ВИЧ в аптеке: как это работает, тонкости использования и расшифровка результатов

ВИЧ-инфекция – это состояние, характеризующееся прогрессирующим иммунодефицитом, вызванное наличием в организме вируса иммунодефицита человека (чаще ВИЧ 1).

Существуют различные виды ВИЧ-инфекции. Как правило, это состояния, вызванные вирусом первого и второго типов. Существуют некоторые отличия двух – второй тип встречается значительно реже и характеризуется более длительным состоянием благополучия у человека.

Наиболее распространенной болезнью является ВИЧ 1 типа. Он встречается повсеместно и около 90% инфицированных людей имеют подтвержденный первый тип.

Даже один контакт с вирусом может привести к заражению. Поэтому крайне важно знать все о структуре, механизмах передачи, диагностике, лечении и мерах профилактики.

Выделяют несколько типов вируса иммунодефицита человека. Основными из них являются ВИЧ 1 и ВИЧ 2. Для вируса первого типа также выделяют главную и дополнительную подгруппы.

Чтобы понять, чем отличается ВИЧ 1 от ВИЧ 2, необходимо знать строение данных вирусов.

Главное отличие состоит в структуре белков самого вириона. Это влияет на репликацию вируса (после попадания в организм человека) и клинические проявления иммунодефицита.

Существует несколько разновидностей вируса иммунодефицита первого типа. Они обозначаются от A до K, буквами английского алфавита. Основное отличие между ними состоит в небольших генных мутациях внутри вириона. Каждый вид ВИЧ 1 имеет свою распространенность. Например, подтип B широко распространен в Америке, Таиланде, Европе, а подтип K можно встретить только в пределах Конго и Камеруна.

Геном и кодируемые белки

В состав вируса входят 9 генов. Три из них относятся к структурным, остальные – к регуляторным.

В таблице представлены белки, которых нет у ВИЧ 2 – они характерны исключительно для вируса первого типа.

Геном вируса иммунодефицита является изменчивой структурой – за счет антигенного дрейфа, его структура может меняться. Именно антигенами кодируемыми геном объясняется появление различных групп вируса (от A до K).

Гены ВИЧ кодируют около 15 белковых структур. Основными из них являются:

• обратная транскриптаза;
• протеиназа;
• интеграза;
• белки, которые отвечают за инфицирование клеток и создание вирусных копий.

Данные протеины необходимы для проникновения вируса в клетку и начала синтеза провирусной ДНК.

Устойчивость иммунитета к ВИЧ

Восприимчивость организма человека к ВИЧ-инфекции приближается к 100%. На данный момент выделяют только один вариант невосприимчивости – отсутствие специфических рецепторов. Существуют гены CCR5, SDF1, CCR2 — их задача заключается в контроле над синтезом молекул, которые участвуют в проникновении ВИЧ в клетку организма. Если человек является гомозиготой по данным генам – он устойчив к попаданию ВИЧ организм половым путем. У людей с гетерозиготным генотипом восприимчивость к вирусу есть, однако она не достигает 100%.

Интересный факт, что люди с CCR5 не чувствительны к передаче ВИЧ-инфекции половым путем. Однако при введении наркотических препаратов либо донорской крови, зараженной вирусом, заболевание у них будет развиваться.

Генетическая мутация также влияет и на течение иммунодефицита. Люди, которые подвержены ей (вне зависимости от того, являются они гетерозиготами, либо гомозиготами) даже без приема антиретровирусной терапии длительное время могут поддерживать уровень T-лимфоцитов в пределах нормы. У них реже развивается СПИД и выраженные клинические проявления.

Мутации более подвержены люди европеоидной расы, в то время как у выходцев из Африки она практически не встречается. Соответственно, инфицированные люди не только типом вируса отличаются. Так, к ВИЧ 1 (исходя из его региона распространения) может формироваться устойчивость, в то время как к ВИЧ 2 такой особенности не наблюдается.

Чувствительность вируса иммунодефицита человека к внешним воздействиям

В естественных условиях сухой среды, вирус сохраняет активность в течение нескольких часов. В жидких средах, которые содержат большое количество частиц ВИЧ (как в эякуляте или крови), его активность может сохраняться до нескольких суток.

В замороженной инфицированная сыворотке крови вирус может сохранять свою жизнедеятельность до нескольких лет.

ВИЧ чувствителен к воздействию высоких температур. При нагревании в течение получаса до температуры 56°C, инфекционный титр снижается в 100 раз. Для гибели в температуре 70-80°C необходимо не более 10 минут.

Не чувствительным вирус остается к воздействию ионизирующего излучения и ультрафиолетового облучения.

Некоторые химические вещества также способны убить ВИЧ. Так, при обработке поверхности 70% этиловым спиртом, вирионы погибают в течение минуты.

Заменой данному средству могут стать:

• 6% раствор перекиси водорода;
• 0,5% раствор гипохлорида натрия;
• 5% раствор лизола;
• 1% раствор глутаральдегида;
• раствор ацетона либо эфира.

Родственные вирусы

Кроме двух основных типов инфекции (ВИЧ 1 и ВИЧ 2) выделяют родственные вирусы. Их часто называют ВИЧ 3 и ВИЧ 4. Считается, что они не получили широкого распространения и являются подтипами вируса иммунодефицита первого типа. В исследованиях было установлено, что это вирусы SIV, которые передались когда-то от обезьяны человеку и со временем мутировали до проявлений ВИЧ-инфекции.

Основным вирусом этого типа является штамм O – к 2013 году он был выделен у 100 000 ВИЧ-инфицированных людей на земле. К другим подвидам относятся вирусы N, P.

Интересным фактом является то, что данные подтипы можно выявить только у людей, проживающих в Камеруне или имеющих камерунское происхождение.

Эпидемиология

Источником ВИЧ-инфекции является человек с данным вирусом в организме. Передача не зависит от периода болезни, наличия либо отсутствия клинических проявлений. Даже в инкубационном периоде возможна передача инфекции.

ВИЧ является пандемией, широко распространенной по всему миру. Ежегодно регистрируют десятки тысяч новых случаев заражения.

ВИЧ 1 и ВИЧ 2 выявлены во всех странах мира. В этом году по всему миру число ВИЧ-инфицированных достигло 37 000 000 человек. Из них 1 800 000 — это впервые выявленные случаи.

Обычно, когда говорят о вирусе иммунодефицита человека, подразумевают именно первый тип. ВИЧ 1 распространен повсеместно – на его долю приходится около 90% всех инфицированных в Европе, Азии, Канаде, США.

Вирус иммунодефицита второго типа также может встречаться у жителей данных регионов. Однако ареалом его распространения считаются страны Западной Африки, Ангола, Бразилия и Индия.

Причиной смерти является не попадание или развитие вируса в организме человека, а постепенное прогрессирование болезни и развитие Синдрома Приобретенного Иммунодефицита и присоединение сопутствующих заболеваний.

Всего, с начала эпидемии ВИЧ, заразилось 76 100 000 человек (по данным неофициальной статистики — 88 000 000). Из них от осложнений и сопутствующих заболеваний погибло 35 000 000 (по данным неофициальной статистики – 41 500 000) человек.

Определить на данный момент количество людей с ВИЧ 2 на этапе-стадии СПИД, как и аналогичное количество людей с ВИЧ 1, не представляется возможным.

Однако достоверно известно, что среди общего числа ВИЧ-инфицированных людей в мире, антиретровирусную терапию сейчас получили только 21 000 000 человек.

Наиболее частой причиной заражения является передача вируса от инфицированного человека через незащищенный половой контакт. Значительно меньше случаев передачи среди людей, получающих донорские препараты крови. Однако они занимают второе место среди механизмов передачи. Это происходит из-за того, что при выполнении анализа крови анализ на ВИЧ может оказаться ложноотрицательным. Тогда реципиенту (человеку, получающему донорский препарат) в организм может попасть вирус.

Случаи вертикальной передачи – от матери ребенку во время беременности трансплацентарно, достаточно редки. Такой механизм передачи встречается 1 на 100 000 беременных.

Свою долю в распространение инфекции вносят и ВИЧ-диссиденты. Это люди, которые отрицают наличие ВИЧ-инфекции, несмотря на все доводы современной науки. Соответственно, они не принимают терапию и не считают нужным говорить о своем ВИЧ-положительном статусе половым партнерам.

Что происходит при попадании в организм

Проникая в организм человека, вирус иммунодефицита должен связаться с восприимчивыми (иммунокомпетентными клетками). В этом ему помогают CD 4+ -антигены, располагающиеся на соответствующих клетках человека.

Оболочка вируса содержит белки тканевой совместимости человека. Поэтому его проникновение происходит беспрепятственно со стороны иммунной системы. После соединения группы вирусов к клеткам человека происходит проникновение РНК вируса во внутриклеточное пространство. С помощью фермента обратной транскриптазы начинается синтез ДНК по информации, которую содержал вирус (вместо нормального ДНК человека). При этом клетка изменяет свои функции, создавая новую частицу вируса и гибнет. Из нее выходит частица, которая присоединяется к новой клетке и все начинается заново.

Когда вирусные частицы выходят в кровь, организм начинает вырабатывать специфические факторы для их уничтожения. Однако они не действуют на те частицы, которые уже находятся внутри клеток.

Гибель нормальных клеток человека, а это клетки иммунной системы, приводит к развитию иммунодефицита. Когда нормальных, не пораженных вирусом клеток начинает не хватать для обеспечения адекватного иммунного ответа, развивается СПИД.

Для данной стадии характерным является развитие злокачественных новообразований, либо присоединение оппортунистической инфекции.

Диагностические процедуры

Для диагностики ВИЧ-инфекции используются следующие методы:

1. Вирусологический – выделение вируса и определение его типа.
2. ПЦР (полимеразно-цепная реакция) – необходима для определения вирусной нагрузки, оценки эффективности терапии и составления прогноза.
3. Серологический (ИФА) – определение антител в крови к ВИЧ;
4. Иммуноблоттинг – определение специфических белков, входящих в состав вируса.

Наиболее точным и сложным методом в выполнении является иммуноблоттинг. Анализ крови на антитела к ВИЧ 2 или ВИЧ 1 можно брать уже через две недели после предполагаемого контакта. Исследование выполняется с помощью ИФА может давать ложноположительные, либо ложноотрицательные результаты.

Если дважды выявляются положительные результаты исследования (антитела к ВИЧ-инфекции), человек направляется в Центр СПИДа, где ему проводят иммуноблоттинг для подтверждения, либо опровержения инфекции.

Методы воздействия

Этиотропная терапия предполагает замедление репликации вируса. Это позволяет замедлить прогресс ВИЧ-инфекции и значительно увеличить время до перехода в стадию СПИДа.

Основные классы препаратов:

1. Нуклеотидные ингибиторы обратной транскриптазы – НИОТ.
2. Ингибиторы слияния вируса с клеткой-мишенью.
3. Ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы – ННИОТ.
4. Ингибиторы протеазы.

Подбор терапии для каждого конкретного пациента осуществляется исходя из следующих факторов:

• стадия заболевания;
• количество T-лимфоцитов;
• иммунный ответ;
• переносимость препарата;
• изменения вирусной нагрузки;
• готовность человека к лечению.

Необходимо помнить о том, что своевременное применение антиретровирусной терапии позволяет продолжить длительность жизни человека и улучшить ее качество. При своевременном обращении за медицинской помощью и постоянном приеме препаратов, продолжительность жизни составляет около 75-80 лет.

Профилактика

ВИЧ передается исключительно от лица с ВИЧ-инфекцией к здоровому человеку. Для того, чтобы уберечься от развития данного заболевания, необходимо знать его основные пути передачи:

• при незащищенном половом акте (особенно при анальном контакте);
• инъекционная наркомания;
• переливания препаратов крови;
• от матери к ребенку во время беременности.

Профилактические мероприятия во всем мире сводятся к следующим правилам:

1. Любая форма полового контакта со случайным партнером должна проходить с использованием презервативов.
2. После незащищенного полового акта, необходимо механическим путем удалить выделения с полового члена и влагалища.
3. При взятии донорской крови должен быть сделан анализ на ВИЧ.
4. Отказ от наркотических веществ.
5. При контакте другого лица с ВИЧ-инфекцией, необходимо убедиться в целостности кожных покровов и слизистых оболочек обеих партнеров. Если такие имеются – необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью и обработать поврежденную поверхность.
6. Беременная женщина должна быть обследована на ВИЧ-инфекцию для исключения вертикального способа передачи.

Мужчинам и женщинам, даже не имеющим риска заражения ВИЧ-инфекцией, рекомендуют ежегодно проходить анонимный тест на ВИЧ. Это позволит проверить свой статус и начать своевременное лечение.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 – относятся к семейству ретровирусов, поражающих, главным образом, представителей класса позвоночных.

Вирус иммунодефицита человека является самой распространенной формой. На сегодняшний день уже зарегистрировано 4 разновидности этого вируса.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 — два типа вирусов одинаково беспощадно разрушают Т-хелперные клетки особой разновидности Т-лимфоцитов. Основное назначение Т-хелперов (помощников) – защита организма (т.е. иммунитета) от чужеродных генетических вторжений. Именно от их слаженной работы зависит победа или полный крах иммунной системы человека. Основная беда заключена в том, что скорость размножения ВИЧ в несколько раз больше, чем скорость размножения самих Т-хелперных клеток.

Отличие ВИЧ-2 от ВИЧ-1:

• ВИЧ-2 генетически в меньшей степени похож на вирус типа -1, он более схож с вирусом иммунодефицита обезьян, т.е. они отличаются по генотипу. ВИЧ-2 обладает меньшей контагиозностью, поэтому риск заразиться ВИЧ-2 при непосредственном контакте с больным человеком намного меньше в сравнении с ВИЧ-1. Но если произошло заражение ВИЧ-2, то на организм будет несколько снижена вирусная нагрузка, потому что для удвоения числа частиц ВИЧ-2 нужно времени в 6 раз больше, чем ВИЧ-1. И как следствие – снижается темп разрушений Т-лимфоцитов.
• Развитие болезни по второму типу протекает замедленно, и клиническая картина ее долго неясна.
• Лабораторными методами доказать наличие ВИЧ-2-инфекции бывает очень тяжело.
• Вирус типа-2 обладает меньшей вирулентностью и не передается так легко, как ВИЧ-1. Для его передачи необходимы повторные контакты, поэтому гетеросексуальный путь передачи является одним из главных.
• Не зарегистрировано вертикального пути передачи, т.е. плоду от матери, и не наблюдалась передача вируса путем кормления грудью.

Кроме лимфоцитов, вирус разрушает другие клетки: макрофаги, нервные клетки, моноциты, клетки печени и сердца. Происходит полный разлад нормального взаимодействия всех составных частей иммунной системы. Организм человека теряет способность обеззараживать злокачественные клетки, нарушается работа клеток мозга, селезенки, печени, происходят дистрофические изменения в работе сердечно-сосудистой, дыхательной систем, пищеварительного тракта. Проявления ВИЧ-инфекции настолько разнообразны, что распознать её на ранней стадии весьма затруднительно.

Лечение ВИЧ

В результате того, что оба типа вирусов вызывают одинаковые клинические синдромы, к ним применяют одинаковое лечение. Но это лечение назначает только врач.

Основное лечение больных включает в себя: антиретровирусную терапию, направленную на сдерживание удвоения вирусов, и химиотерапию вторичных заболеваний.

Главная цель терапии — не допустить снижения иммунитета, когда возникают болезни, опасные для жизни. Такое лечение не позволяет перейти болезни в стадию СПИДа, что продлевает жизнь больных до биологической старости.

Официально зарегистрировано 4 разновидности вируса иммунодефицита человека, которые отличаются друг от друга наличием разных структурных гликопротеидов оболочки ВИЧ. Наиболее распространенными из них признаны первый и второй типы.

Методы диагностики ВИЧ предусматривают идентификацию этих двух групп вирусов. Что означает, если анализы указывают на различные серотипы ВИЧ 1 и ВИЧ 2?

В 1983 году из семейства ретровирусов учеными был выделен вирус иммунодефицита человека. Вирус в человеческом организме вызывает угнетение иммунной системы, что клинически проявляется как синдром приобретенного иммунодефицита. Видовой штамм 1 – наиболее распространенная форма вирусных частиц, вызывающих иммунодефицит.

Строение вируса довольно простое: сферическая форма с диаметром около 120 нм, что приблизительно в 60 раз меньше размеров красных кровяных клеток – эритроцитов. Вирионы структурно состоят из нескольких тысяч белковых молекул.

Существует несколько путей передачи вируса от инфицированного человека здоровому: половой, трансплацентарный, через кровь, через грудное молоко. Однако получение вирусных частиц от инфицированного партнера возможно только при наличии входных ворот для инфекции. Это может быть открытая рана на коже, порезы или царапины, дефекты слизистых оболочек, среди которых выделяется эрозия шейки матки.

При попадании в организм человека вирус проникает внутрь иммунных клеток и размножается там, что приводит к гибели защитных структур. Усугубляется состояние тем, что скорость нарастания количества вирусных элементов гораздо выше, чем скорость продукции иммунных клеток системой кроветворения.

Частицы 1-го штамма способны поражать:

• Т-лимфоциты;
• макрофаги;
• клетки нервной системы;
• клеточные элементы сердца и печени.

Клинически это проявляется четырьмя стадиями развития заболевания: инкубационный период, стадии первичных и вторичных проявлений, терминальная фаза – СПИД. На начальных стадиях инфицирования болезнь проявляется как обычная простуда. Больные при этом жалуются на незначительное повышение температуры, апатию, мышечную слабость и так далее. Вирус на этом этапе может не обнаруживаться специфическими исследованиями крови. Однако уже на этот момент могут иметься незначительные изменения в общих анализах крови и мочи. По мере угнетения иммунитета появляются новые, более грозные, симптомы заболевания, что наводит на мысль о СПИДе.

Информация о ВИЧ-2

В 1986 году был обнаружен вирус, который вызывает болезнь, илентичную по клиническим признакам с ВИЧ-инфекцией. Это стало открытием для вирусологии, что повлекло за собой дополнительные исследования по изучению инфекционных агентов, вызывающих иммунодефицит.

2-й тип не встречается у жителей стран Европы и Америки. Выявляют 2-й тип только в сочетании с первым. Наибольшее распространение вирус иммунодефицита 2 типа имеет у населения стран Западной Африки:

• Сенегал;
• Мозамбик;
• Зимбабве;
• Гвинея;
• Того;
• Мали;
• Камерун и другие.

2-я разновидность инфекции зарегистрирована у представителей 15 африканских странах. От общей доли инфицированных вирусом иммунодефицита на долю заражения ВИЧ-2 приходится около 70%.

Симптоматика инфекции второго типа не отличается от признаков ВИЧ-1. Следует отметить только, что часто представляется невозможным выявить ВИЧ-2 на первой стадии развития заболевания, что связано с замедленной фазой репликации (размножения) вируса.

Основной путь передачи 2 штамма – половой, преимущественно при гетеросексуальных контактах. Исследования, проводимые в странах Западной Африки, отмечают, что наиболее подвержены заболеваемости женщины с большим количеством половых партнеров. Наибольшее число зараженных выявлено среди проституток. При этом отмечается, что, чем больше возраст женщины, тем более вероятно заражение её вирусом иммунодефицита человека.

Чем отличаются 2 вида вирусов

Несмотря на одинаковое воздействие различных типов вируса на иммунную систему инфицированного человека, существуют и различия между ними. Итак, чем отличаются ВИЧ-1 и ВИЧ-2:

1. 1-й и 2-й типы вируса имеют разный антигенный и белковый состав. 1-й вид имеет ген vpu, а в структуре 2-го его нет. Ген vpx, напротив, отсутствует у 1-го типа вируса, но имеется у 2-го.
2. Вторым отличием ВИЧ-1 от ВИЧ-2 является разница в молекулярной массе белковых составляющих вириона. Например, гликопротеин оболочки вируса 1-го типа имеет массу 120 кД, а у 2-го типа она составляет 140 кД.
3. 2-й тип после инфицирования размножается и проявляет себя в организме человека намного медленнее первого типа. Чтобы удвоилось количество вирусных частиц типа 2-го, необходимо в 6 раз больше времени, чем для типа 1. Также в организме человека медленнее начинают вырабатываться антитела к ВИЧ-2.
4. ВИЧ-2 обладает меньшей вирулентной способностью, чем вирус 1-го типа. Поэтому число людей, инфицированных им, намного меньше, чем количество зараженных ВИЧ-1.
5. Данные, полученные при исследовании типов ВИЧ, свидетельствуют о том, что в числе инфицированных 2-м типом нет ни наркоманов, ни гомосексуалистов. Это говорит о передаче инфекции преимущественно при гетеросексуальных контактах.
6. Отсутствуют зарегистрированные случаи вертикальной передачи 2-й разновидности, т.е. от матери к ребенку, находящемуся в утробе. Также отсутствуют данные о передаче вируса второго типа через грудное молоко.

Очень редко при диагностике по крови идентифицируются сразу два типа вируса у одного пациента. Чаще это говорит о недостоверном результате, так как тест фиксирует перекрестные реакции. Однако при действительном инфицировании обоими вирусными типами болезнь протекает тяжелее, и последняя её стадия (СПИД) наступает намного быстрее даже при лечении антиретровирусными препаратами. При одновременном поражении организма двумя разновидностями вирусных частиц часто уже на первой стадии заболевания пациенту может потребоваться терапия в условиях отделения реанимации.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, на английском HIV) является причиной ВИЧ-инфекции, которая всегда заканчивается развитием СПИДа — синдрома приобретенного иммунодефицита человека, при котором развиваются инфекционные заболевания в тяжелой форме и неопластические процессы.

Источником вирусов является только больной человек. Его кровь, сперма и влагалищный секрет имеют в достаточном для заражения концентрацию инфекционного материала. Половой, парентеральный и трансплацентарный являются основными путями передачи инфекции. Вирус иммунодефицита человека — 1 является наиболее вирулентным. Именно он является причиной эпидемий во многих странах мира.

ВИЧ впервые был открыт в 1983 году в двух независимых лабораториях: лаборатории Люка Монтаньи Института Пастера (Франция) и Национальном институте рака в лаборатории Роберта Галло (США).

Рис. 1. Люк Монтанье (фото слева) и Роберт Галло (фото справа).

Вирусы иммунодефицита человека поражают клетки, на поверхности которых имеются СD4 + -рецепторы:

• Т-лимфоциты (распознают и уничтожают клетки, несущие чужеродные антигены),
• тканевые макрофаги и моноциты (захватывают и переваривают бактерии и чужеродные частицы),
• фолликулярные дендритные клетки (стимулируют Т-лимфоциты),
• клетки нейроглии,
• клетки Лангерганса,
• эпителиальные клетки кишечника и шейки матки.

При их концентрации Т-лимфоцитов ниже 200 в 1 мкл клеточный иммунитет перестает защищать организм больного. Инфицированные клетки погибают. Развивается СПИД.

Рис. 2. ВИЧ покидает клетку-мишень. Теперь она называется вирионом.

Классификация ВИЧ

Вирус иммунодефицита человека относится к семейству ретровирусов , роду лентивирусов . Обладает лимфотропностью. Различают 2 основных вида вирусов иммунодефицита — ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Виды ВИЧ-3 и ВИЧ-4 являются редкими разновидностями. Их роль в распространении инфекции малозаметна.

• Ретровирусы (от латинского retro — обратный) относятся к семейству РНК-содержащих вирусов, заражающие позвоночных. ВИЧ в отличие от онковирусов приводит инфицированные клетки к гибели, а не вызывает их пролиферативный рост, как онковирусы. Ретровирусы являются причиной развития злокачественных процессов в виде саркомы и лейкемии у целого ряда животных и только один вид вызывает лимфосаркому у человека.
• Лентивирусы (от латинского lentus — медленный) вызывают заболевания с длительным инкубационным периодом и медленным, но неуклонно прогрессирующем течением. Лентивирусы доставляют в клетку хозяина значительное количество генетического материала и обладают способностью к репликации (возобновлению) в неделящихся клетках.

Рис. 3. При выходе нового вируса наружу он называется вирионом. На фото незрелый вирион. Нуклеокапсид не структурирован. Внешняя оболочка широкая и рыхлая.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 — основные виды ВИЧ

Вирусы иммунодефицита человека отличаются друг от друга генетически и по антигенным характеристикам. Современная классификация выделяет 2 основных вида вирусов: вирус иммунодефицита человека — 1 (ВИЧ-1) и вирус иммунодефицита человека — 2 (ВИЧ-2). Однако известны еще ВИЧ-3 и ВИЧ-4 — редкие разновидности с малозаметной ролью в распространении эпидемии. Предполагают, что ВИЧ-1 возник в результате передачи людям вируса иммунодефицита шимпанзе, а ВИЧ-2 — красноголовых мангобеев.

Оба вида вируса при попадании в организм человека вызывают иммунодефицит. Наблюдаются отличия в клиническом течении заболевания.

Рис. 4. Предполагают, что ВИЧ-1 возник в результате передачи людям вируса иммунодефицита шимпанзе, а ВИЧ-2 — красноголовых мангобеев.

Вирус иммунодефицита человека — 1 (ВИЧ-1)

ВИЧ-1 впервые описан в 1983 году. Он является самым патогенным и распространенным среди всех вирусов ВИЧ. Незначительные изменения в геноме этого типа вируса приводят к появлению большого числа новых штаммов, что позволяет возбудителю ускользать от иммунной системы больного и приобретать лекарственную устойчивость к противовирусным препаратам.

• Именно ВИЧ-1 стал виновником глобальной эпидемии.
• Вирусы иммунодефицита человека — 1 подразделяются на несколько групп: M, N, O и Р, 90% которых составляет группа М. В свою очередь группа М подразделяется на 11 подтипов, доминирующих в тех или иных частях света.
• ВИЧ-1 подтип А широко распространен в России и Африке. В настоящее время произошло смешение штамма А, доминирующего в настоящее время и штамма АG, занесенного из Средней Азии. Так появился более опасный штамм ВИЧ-1А63.
• При инфицировании ВИЧ-1 заболевание чаще переходит в стадию СПИД.
• В стадии СПИД чаще развивается кандидоз ротовой полости, и хроническая лихорадка.

В каждом случае, когда нет указаний на вид вируса, подразумевают вирус иммунодефицита человека-1.

Вирус иммунодефицита-2 (ВИЧ-2)

ВИЧ-2 возник в результате передачи людям вируса иммунодефицита от красноголовых мангобеев. Идентифицирован в 1986 г. Описано 8 групп вирусов, но в эпидемическом плане более опасными являются только группы А и В.

• ВИЧ-2 обладает меньшей вирулентентностью, чем ВИЧ-1.
• При одновременном попадании в организм человека ВИЧ-1 и ВИЧ-2, ВИЧ-2 обеспечивает, пусть и небольшую, защиту клеток от инфицирования ВИЧ-1.
• Заболевание протекает более продолжительно и реже переходит в стадию СПИД.
• При заболевании в 1 мкл крови вирусов значительно меньше, чем при инфицировании ВИЧ-1.
• При ВИЧ-2 чаще развиваются такие инфекции, как хроническая диарея, холангит, энцефалит и тяжелые .

Строение ВИЧ

Рис. 5. Строение ВИЧ.

Вирус, пребывающий вне клетки, называется вирионом . Вирионы являются конечной фазой развития вирусов. Именно на этих представителях микромира основана классификация и систематизация вирусов.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 имеют ядро (пулевидный нуклеокапсид), состоящее из РНК и ферментов и оболочку (мембрану или суперкапсид). Зрелые вирионы содержат до нескольких тысяч разного типа белковых молекул, имеют сферическую форму диаметром от 100 до 180 нм.

Строение нуклеокапсида ВИЧ

• Внутри ВИЧ располагаются 2 одноцепочечные вирусные РНК и 3 фермента: обратная транскриптаза (ревертаза), интеграза и протеаза, прочно связанные (упакованные) с капсидными белками р24, р7 и р9.
• Снаружи капсида находится 2000 молекул матриксного р17-белка толщиной 5 — 7 нм. Они располагается между капсидом вируса и внешней оболочкой.
• Нуклеокапсидный белок р7 и р9 обеспечивает связь с геномной РНК.
• С капсидом ВИЧ-1 связано 200 копий циклофилина А, участвующего в сборке вириона.
• Внутри (или за пределами?) капсида вириона находится белок Vhr.

Расшифровка некоторых обозначений

Геном вируса представляет собой совокупность генов, содержащих биологическую информацию, которая необходима для построения и поддержки жизнедеятельности микроорганизма. Геномная нуклеиновая кислота сама по себе не является инфекционным фактором.

Обратная транскриптаза (ревертаза) — это фермент, участвующий в синтезе ДНК на матрице РНК. Название «обратная» получила от того, что большинство подобных процессов проходит в другом направлении, когда РНК синтезируется с матрицы ДНК.

Интеграза — это фермент, ускоряющий (катализирующий) включение (интеграцию) ДНК ВИЧ в хромосому хозяина. ДНК вируса перед интеграцией замыкаются в кольцо.

Протеаза — это фермент, который расщепляет пептидные связи между аминокислотами в белках.

Рис. 6. На электронной микрофотографии отчетливо видны нуклеокапсиды уже созревших вирионов (фото слева). На фото «D» видны вирусы, захваченные макрофагами.

Строение оболочки ВИЧ

• Оболочки ВИЧ (капсидная и суперкапсидная) защищают генетический материал от химических, физических и механических повреждений. Наружная оболочка помогает вирусу взаимодействовать с рецепторами клетки-мишени.
• Оболочка образуется в период почкования и состоит из слоя фосфолипидов, пронизанного 72-я гликопротеиновыми комплексами и мембранных клеток хозяина.
• Благодаря гликопротеинам оболочки вирусы стремятся только к определенным клеткам хозяина, несущими на своей поверхности специальные рецепторы СD4 + — Т-лимфоцитам, моноцитам, тканевым макрофагам, фолликулярным дендритным клеткам, нейроглии, клеткам Лангерганса, эпителиальным клеткам кишечника и шейки матки, что и определяет развитие проявлений ВИЧ-инфекции.
• При встрече с клетками хозяина в их оболочки вставляются трансмембранные гликопротеины gp41 и поверхностные гликопротеины gp120. Вирусы, лишенные этих белков, не способны проникать в клетки-мишени.

Рис. 7. На фото 3D-модель ВИЧ.

Рис. 8. На фото справа ВИЧ в разрезе.

Геном ВИЧ

Геном ВИЧ представлен двумя идентичными нитями РНК. Длина каждой нити составляет около 10 тыс. нуклеотидов. В геном входят 3 основных структурных и 7 регуляторных и функциональных генов, кодирующих 15 различных белков.

• Структурные (капсидные и суперкапсидные) белки ВИЧ кодируются геном Gag .
• Неструктурные белки кодируются геном P o l .
• Гены Tat, Nef, Vif, Rev, Vpu и Vpr кодируют белки, регулирующие процессы размножения и сборки вирусов, подавляют активность клеточных противовирусных систем.

Рис. 9. Нормальный лимфоцит (фото слева), зараженный ВИЧ (фото справа). На поверхности зараженной клетки образуются множественные пузырьки.

Белки ВИЧ

Как только вирион проник внутрь клетки хозяина (теперь он называется вирусом) при помощи фермента обратной транскриптазы происходит синтез ДНК-копии генома, которая встраивается в геном клетки хозяина. Так образуется провирус.

Далее при помощи ферментов на матрице провирусов синтезируются новые молекулы РНК вируса, а также структурные и регуляторные белки, осуществляющие сборку и почкование вирусов. Внутри вируса, как и на его поверхности, кроме кодируемых геномом находятся белки, которые захватываются вирусной частицей из клеток хозяина.

Гены Gag, Pol и Env отвечают за синтез основных белков ВИЧ.

Структурные белки ВИЧ

За синтез структурных белков ВИЧ отвечает ген Gag. Структурные белки входят в состав самой вирусной частицы. Они формируют капсид и вирусную оболочку.

Капсидные белки ВИЧ

Капсидные белки образуют вместилище (футляр) для нуклеиновой кислоты, входят в состав геномных белков и формируют ферменты. Капсидная оболочка собирается не из отдельных белков, а из субъединиц. Ее сборка запрограммирована в РНК.

• Белок р24 образует оболочку нуклеокапсида.
• Белок р17 образует матриксное вещество.
• Белок р9 и р7 обеспечивает связь с геномной РНК.

Рис. 10. Лимфоцит, поражённый ВИЧ. Вытянутые структуры на поверхности клетки вызваны гиперпродукцией белка Gag. (Фото NIBSC).

Суперкапсидные белки

За синтез оболочечных белков ВИЧ отвечает ген Env. Белки этой группы входят в состав наружной мембраны вириона, которая состоит из слоя фосфолипидов, пронизанного 72-я гликопротеиновыми комплексами. Свободная (наружная) часть гликопротеинового комплекса содержит аминогруппу ДО-конец. Погруженный в липидный слой конец содержит гидроксильную группу С-конец. Благодаря гликопротеиновым комплексам вирионы прикрепляются к клетке хозяина. Их называют прикрепительными белками.

В ходе эволюции вирусы приобрели адресную функцию — поиск нужных клеток хозяина среди множества других клеток, для чего на их поверхности появились специальные белки, распознающие чувствительные клетки и их рецепторы.

Внешняя оболочка вириона состоит из белковых комплексов (белка gp120 и gp41) и клеток оболочки хозяина, которые захватываются вирусами при почковании.

• Белок gp120 (самый наружный) обеспечивает связывание с клетками-мишенями.
• Белок gp41 обеспечивает проникновение вирионов в клетку.

Неструктурные белки

Неструктурные белки кодируются геном Pol. Они обслуживают процессы репродукции вирусов на разных его этапах. Ген Pol кодирует ферменты, участвующие в процессе интеграции генома вируса в геном клетки хозяина и ферменты, участвующие в процессе размножения вируса.

Наиболее изучены в настоящее время следующие неструктурные белки ВИЧ:

• р66 — обратная транскриптаза (участвует в синтезе ДНК на матрице РНК);
• р31 — интеграза (катализирует интеграцию ДНК вируса в хромосому хозяина;
• р10 — протеаза (расщепляет пептидные связи между аминокислотами в больших белковых молекулах).

Остальные гены ВИЧ

Такие гены, как Tat, Nef, Vif, Rev, Vpu и Vpr кодируют белки, регулирующие процессы размножения и сборки вирусов, подавляют активность клеточных противовирусных систем.

Рис. 11. На фото слева зафиксирован процесс отпочкования вирионов. Нуклеокапсид еще не структурен, внешняя оболочка более толстая из-за наличия мембранных белков. На фото справа зрелые вирионы во внеклеточном пространстве (электронная микрофотография). Нуклеокапсиды приобрели форму усеченного конуса. Оболочка стала тонкой, так как часть белков внешней оболочки утерян.

Антигенная структура ВИЧ

Вирусы иммунодефицита человека — 1 подразделяются на несколько групп: M, N, O и Р, 90% которых составляет группа М. В свою очередь группа М подразделяется на 11 подтипов, доминирующих в тех или иных частях света. Они отличаются друг от друга по аминокислотному составу белков.

К главным антигенам вируса иммунодефицита человека относятся:

• группо- и видоспецифичные антигены: белки, составляющие оболочку нуклеокапсида — р24;
• типоспецифичные антигены: белки, которые обеспечивают связь с клетками-мишенями — gр120 и белки, обеспечивающие проникновение вирионов в клетки — gр41.

ВИЧ обладают высокой биологической активностью и частотой генетических изменений (высокой изменчивостью), которые возникают в процессе самовоспроизведения, что создает большие препятствия на пути создания вакцины и эффективных лекарств.

Репликация ВИЧ

Репликация (воспроизведение) ВИЧ происходит в клетке хозяина поэтапно.

Рис. 15. На рисунке «b» (фото слева) незрелые вирионы. Нуклеокапсид находится в стадии формирования (округлой формы), белки оболочки выступают наружу в виде протуберанцев. На рисунке «а» (фото справа) зрелый вирион. Оболочка нуклеокапсида утеряла большую часть белков и истончилась и уплотнилась, а нуклеокапсид приобрел форму усеченного конуса, что отличает его от множества других вирусов.

Рис. 16. На поверхности зараженной клетки видны множественные пузыри, между которыми появились новообразованные вирусы. Пузырьки значительно больше по размеру и менее плотные, чем ВИЧ.

Мутации ВИЧ

• ВИЧ является самым патогенным и распространенным среди всех вирусов. Незначительные изменения в его геноме приводят к появлению большого числа новых штаммов, что позволяет возбудителю ускользать от иммунной системы больного и приобретать лекарственную устойчивость к противовирусным препаратам. Антигенная изменчивость ВИЧ в разы превышает изменчивость и атипичной пневмонии, частота мутаций которых составляет 10 -5 нуклеотидов в день. Его скорость транскрипции выше, чем у других вирусов и составляет около 20 млн. вирусных частиц в сутки. Все это затрудняет как диагностику, так и поиск методов специфической профилактики этого грозного заболевания.
• В организме инфицированного больного происходит беспощадная борьба между его иммунной системой и ВИЧ. Под воздействием иммунитета вирус мутирует. Но, как установили ученые, постоянные мутации приводят к ослаблению микроорганизма: снижается его поражающая способность, удлиняются сроки развития СПИД.

Рис. 17. На фото «В» нормальные вирионы: 4 отпочковывающихся (на ножке) и 1 созревший. На фото «С» и «Е» мутировавшие вирионы. На фото «С» несозревшие вирионы, причиной чего являются мутации фермента протеазы. На фото «Е» созревший вирион, но собрать нормальный капсид он не может.

Устойчивость ВИЧ во внешней среде

Чувствительность вируса иммунодефицита человека к внешним воздействиям

• Нагревание до 56°С инактивирует вирус в течение 30 минут, при кипячении вирус погибает мгновенно.
• Возбудитель чувствителен ко всем дезинфицирующим средствам: перекиси водорода, лизолу, эфиру, ацетону, гипохлориту натрия, этиловому спирту, хлорамину, хлорной извести и др. Инактивация наступает в течение 3 — 5 минут.
• Гибель вируса наступает при изменении pH среды — ниже 0,1 и выше 13.
• Губительным является ультрафиолетовое и ионизирующее излучение.

Устойчивость вируса иммунодефицита человека

• В крови и ее компонентах для переливания ВИЧ живут годы.
• В жидкой среде при температуре от 23 до 27°С — 25 суток.
• В замороженной сперме — несколько месяцев, сыворотке крови — до 10 лет.
• ВИЧ погибают при замораживании ниже 70°С;