ŽIV infekcija ir AIDS - priežastys ir patogenezė

ŽIV infekcijos sukėlėjas

Aprašyti du serotipai – ŽIV-1 ir ŽIV-2, kurie skiriasi struktūrinėmis ir antigeninėmis savybėmis. Ukrainoje epidemiologinę reikšmę turi ŽIV-1 (pagrindinis ligos sukėlėjas).

ŽIV taksonomija

Žmogaus imunodeficito virusas priklauso Viridae karalystei, Retroviridae šeimai, Lentiviridae pošeimiui.

Pagrindinės žmogaus imunodeficito viruso savybės

ŽIV viruso dalelės struktūra

Remiantis elektroninės mikroskopijos duomenimis, virusas yra apvalios formos ir sudėtingos struktūros. Viriono skersmuo yra 100–120 nm.

ŽIV-1 ir ŽIV-2 baltymų grupės

Baltymų grupės	ŽIV-1	ŽIV-2
Apvalkalo baltymai (env)	GP160, GP120, GP41	140 g, 105 g, 36 g
Pagrindiniai baltymai (gag)	17, 24, 55 psl.	16, 25, 56 psl.
Virusiniai fermentai (pol)	31, 51, 66 psl.	R68

Baltymų molekulinė masė matuojama kilodaltonais (kDa): gp – glikoproteinai; p – baltymai.

Viriono centre yra viruso genomas, kurį sudaro dvi RNR grandinės, vidiniai baltymai p7 ir p9 bei fermentai – atvirkštinės transkriptazės (revertazės), proteazės, RNazės ir integrazės (endonukleazės). Genomą supa vidinė baltymų membrana. ŽIV-1 vidinę membraną sudaro baltymai p17, p24 ir p55. Baltymai p16, p25 ir p56 sudaro ŽIV-2 vidinę membraną. Išorinę ŽIV-1 lipidų membraną prasiskverbia glikoproteinas gpl60, kurį sudaro transmembraninis (gp41) ir labai imunogeniškas (gpl20) fragmentas. Membraniniai baltymai gp41 ir gpl20 yra sujungti nekovalentine jungtimi ir viriono paviršiuje sudaro procesus, kurie užtikrina ŽIV prisijungimą prie žmogaus taikinių ląstelių receptorių.

Antigeninė struktūra

Viruso genome yra devyni genai – trys struktūriniai ir šeši reguliaciniai. Genomas yra kintamos struktūros dėl antigeninio dreifo. Yra keletas serologinių viruso variantų (pavyzdžiui, A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Viruso išlikimas aplinkoje

Natūraliomis sąlygomis ŽIV (sausoje būsenoje) išlieka aktyvus kelias valandas; skysčiuose, kuriuose yra daug virusinių dalelių, pavyzdžiui, kraujyje ir ejakuliate, – kelias dienas.

Užšaldytame kraujo serume viruso aktyvumas nustatomas kelerius metus.

30 minučių kaitinant iki 56 °C, viruso infekcinis titras sumažėja 100 kartų. Aukštesnėje temperatūroje (70–80 °C) virusas žūsta po 10 minučių. Virionus minutę paveikus 70 % etilo alkoholio tirpalu, jie inaktyvuojami. Virusinės dalelės taip pat žūsta, kai virionai veikiami 0,5 % natrio hipochlorito, 1 % glutaraldehido, 6 % vandenilio peroksido, 5 % lizolio, eterio arba acetono.

ŽIV yra gana nejautrus ultravioletiniams spinduliams ir jonizuojančiai spinduliuotei.

ŽIV infekcijos patogenezė

Diferenciacijos antigenas CD4+ (CD – santrumpa, reiškianti ląstelių diferenciacijos antigeną) ir nespecifiniai (nepriklausantys nuo CD4+ buvimo) komponentai yra ŽIV receptoriai. CD4+ yra glikoproteinas, kurio molekulinė masė yra 55 000 kDa. Jo struktūra panaši į tam tikras imunoglobulinų dalis. Panašią struktūrą turi ir virusinis baltymas gpl20 – tai lemia virionų gebėjimą prasiskverbti į ląstelę.

CD4+ receptorius, esantis imunokompetentinių ląstelių membranoje, atlieka antigenų atpažinimo funkciją (kartu su HLA baltymais – pagrindiniu II klasės histosuderinamumo kompleksu).

Žmogaus imunodeficito viruso paveiktų ląstelių tipai

Ląstelės tipas	Audiniai ir organai
T limfocitai. makrofagai	Kraujas
Langerhanso ląstelės	Oda
Folikulinės dendritinės ląstelės	Limfmazgiai
Alveoliniai makrofagai	Plaučiai
Epitelio ląstelės	Storoji žarna, inkstai
Gimdos kaklelio ląstelės	Gimdos kaklelis
Oligodendroglijos ląstelės	Smegenys

ŽIV apvalkale yra I ir II klasės žmogaus histosuderinamumo komplekso baltymų, todėl viruso patekimas į organizmą nesukelia atmetimo reakcijos. Virionų fiksacija tikslinės ląstelės paviršiuje vyksta dalyvaujant glikoproteinui gpl20. Glikoproteinas gp41 užtikrina viruso apvalkalo susiliejimą su tikslinės ląstelės membrana. Dvigrandė viruso RNR prasiskverbia į ląstelę, kur atvirkštinės transkriptazės pagalba sintetinama viengrandė provirusinė DNR. Tada susidaro dvigrandė DNR, kuri integrazės pagalba integruojama į ląstelės DNR. Virusinė DNR veikia kaip matrica RNR sintezei, kuri surenka naują virusinę dalelę.

ŽIV replikacijos metu dažnai pasitaiko genetinių klaidų, dėl kurių susidaro skirtingi viruso potipiai.

ŽIV prasiskverbus į CD4+ ląsteles, prasideda jo replikacija: kuo aktyvesnės CD4+ ląstelės, tuo intensyviau dauginasi virusas. Todėl reguliatoriai, aktyvuojantys CD4+ ląsteles, padidina viruso replikaciją. Tokie reguliatoriai yra TNF: kolonijas stimuliuojantis faktorius (kolonijas stimuliuojantis faktorius) ir IL-6.

Interferonas ir transformuojantis augimo faktorius yra reguliatoriai, slopinantys virusų replikaciją. Tyrimai parodė, kad TNF-α aktyvina ŽIV-1 proviruso DNR transkripciją chroniškai infekuotose T ląstelėse ir makrofaguose. TNF-α sintetinantys monocitai ne tik indukuoja ŽIV infekuotų ląstelių ekspresiją, bet ir stimuliuoja latentinio proviruso aktyvaciją. Registruojamas vienalaikis TNF-α, IL-6 ir granulocitų bei makrofagų kolonijas stimuliuojančio faktoriaus aktyvumas.

Imunopatogenetiniai ŽIV infekcijos požymiai – imuninės sistemos T ir B jungčių trūkumas: komplemento komponentų ir fagocitų trūkumas; sumažėjusios nespecifinių gynybos faktorių funkcijos. Polikloninis B limfocitų aktyvavimas, viena vertus, sukelia hipergamaglobulinemiją, kita vertus, susilpnina ląstelių gebėjimą gaminti virusus neutralizuojančius antikūnus. Padidėja CIC skaičius ir susidaro antikūnai prieš limfocitus; tai dar labiau sumažina CD4+ T limfocitų skaičių. Pastebimas autoimuninių procesų vystymasis. Imuninės sistemos pralaimėjimas sergant ŽIV infekcija yra sisteminis.

Kartu su CD4+ limfocitų deficitu ligos eigoje didėja CD8+ limfocitų, NK ląstelių (natūralių žudikų) ir neutrofilų funkcinis nepakankamumas. Pablogėjus imuninei būklei, išsivysto įvairios infekcinės, alerginės, autoimuninės ir limfoproliferacinės ligos, taip pat imuninių kompleksų ligai būdingas sindromas (šie veiksniai lemia ŽIV infekcijos klinikinį vaizdą).

Pradinėse ligos stadijose organizmas gamina virusus neutralizuojančius antikūnus, kurie slopina laisvai cirkuliuojančių virusų aktyvumą. Tačiau tokie antikūnai neveikia ląstelėse esančių virusų (provirusų). Laikui bėgant (paprastai po 5–6 metų) imuninės sistemos apsauginės galimybės išsenka, todėl virusas kaupiasi kraujyje.