HIV-infektion og AIDS - Årsager og patogenese

Det forårsagende agens for HIV-infektion

To serotyper er blevet beskrevet - HIV-1 og HIV-2, som adskiller sig i strukturelle og antigeniske egenskaber. I Ukraine er HIV-1 (den primære årsag til sygdommen) af epidemiologisk betydning.

Taksonomi for HIV

Human immundefektvirus tilhører kongeriget Viridae, familien Retroviridae, underfamilien Lentiviridae.

De vigtigste egenskaber ved den humane immundefektvirus

Strukturen af HIV-viruspartiklen

Ifølge elektronmikroskopi har virussen en rund form og en kompleks struktur. Virionens diameter er 100-120 nm.

HIV-1 og HIV-2 proteingrupper

Proteingrupper	HIV-1	HIV-2
Envelopeproteiner (env)	GP160, GP120, GP41	GRP140, GRP105, GRP36
Kerneproteiner (gag)	S. 17, s. 24, s. 55	S. 16, s. 25, s. 56
Virale enzymer (pol)	P31, p51, p66	R68

Proteiners molekylvægt måles i kilodalton (kDa): gp - glykoproteiner; p - proteiner.

Virionens centrum indeholder det virale genom, som består af to RNA-strenge, de interne proteiner p7 og p9, og enzymer - revers transkriptase (revertase), protease, RNase og integrase (endonuklease). Genomet er omgivet af en intern proteinmembran. HIV-1's interne membran består af proteinerne p17, p24 og p55. Proteinerne p16, p25 og p56 danner den interne membran af HIV-2. HIV-1's ydre lipidmembran penetreres af glykoproteinet gpl60, der består af et transmembranfragment (gp41) og et højimmunogent fragment (gpl20). Membranproteinerne gp41 og gpl20 er forbundet med en ikke-kovalent binding og danner processer på virionens overflade, der sikrer HIV's binding til receptorerne i humane målceller.

Antigenisk struktur

Virusgenomet indeholder ni gener - tre strukturelle og seks regulatoriske. Genomet har en variabel struktur på grund af antigenisk drift. Der findes en række serologiske varianter af virussen (for eksempel A, B, C, D, E, F, G, H).

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

Viruspersistens i miljøet

Under naturlige forhold forbliver HIV (i tørret tilstand) aktiv i flere timer; i væsker, der indeholder et stort antal viruspartikler, såsom blod og ejakulat, i flere dage.

I frossen blodserum bestemmes virussens aktivitet over flere år.

Opvarmning til 56 °C i 30 minutter fører til et 100-dobbelt fald i virussens infektiøse titer. Ved en højere temperatur (70-80 °C) dør virussen efter 10 minutter. Når virioner behandles med en 70% ethylalkoholopløsning i et minut, inaktiveres de. Ved udsættelse for 0,5% natriumhypochlorit, 1% glutaraldehyd, 6% hydrogenperoxid, 5% lysol, ether eller acetone bemærkes også død af viruspartikler.

HIV er relativt ufølsom over for ultraviolet stråling og ioniserende stråling.

Patogenesen af HIV-infektion

Differentieringsantigenet CD4+ (CD - forkortelse for Cell Differentiation Antigen) og ikke-specifikke (uafhængige af tilstedeværelsen af CD4+) komponenter er receptorer for HIV. CD4+ er et glykoprotein med en molekylvægt på 55.000 kDa. Dets struktur ligner visse dele af immunoglobuliner. Det virale protein gpl20 har en lignende struktur - dette bestemmer virioners evne til at trænge ind i cellen.

CD4+-receptoren, der er placeret på membranen af immunkompetente celler, udfører funktionen med at genkende antigener (sammen med HLA-proteiner - det store histokompatibilitetskompleks klasse II).

Celletyper påvirket af human immundefektvirus

Celletype	Væv og organer
T-lymfocytter. Makrofager	Blod
Langerhans-celler	Læder
Follikulære dendritiske celler	Lymfeknuder
Alveolære makrofager	Lunger
Epitelceller	Tyktarmen, nyrerne
Cervikale celler	Livmoderhalsen
Oligodendroglia-celler	Hjerne

HIV-kappen indeholder proteiner fra det humane histokompatibilitetskompleks af klasse I og II, så virussens penetration i kroppen forårsager ikke en afstødningsreaktion. Fiksering af virioner på overfladen af målcellen sker ved deltagelse af glycoproteinet gpl20. Glykoproteinet gp41 sikrer fusion af viruskappen med målcellens membran. Virussens dobbeltstrengede RNA trænger ind i cellen, hvor enkeltstrenget proviralt DNA syntetiseres ved hjælp af revers transkriptase. Derefter dannes dobbeltstrenget DNA, som integreres i celle-DNA'et ved hjælp af integrase. Viralt DNA fungerer som en matrix til syntesen af RNA, som samler en ny viral partikel.

Genetiske fejl opstår ofte under HIV-replikation, hvilket resulterer i dannelsen af forskellige undertyper af virussen.

Når HIV trænger ind i CD4+ celler, begynder dets replikation: jo mere aktive CD4+ cellerne er, desto mere intens er virussens reproduktion. Derfor sørger regulatorer, der aktiverer CD4+ celler, for øget replikation af virusset. Sådanne regulatorer omfatter TNF: kolonistimulerende faktor (kolonistimulerende faktor) og IL-6.

Interferon og transformerende vækstfaktor er regulatorer, der hæmmer viral replikation. Som studier har vist, aktiverer TNF-a transkription af HIV-1 proviralt DNA i kronisk inficerede T-celler og makrofager. Monocytter, der syntetiserer TNF-a, inducerer ikke kun ekspression af HIV-inficerede celler, men stimulerer også aktivering af det latente provirus. Samtidig aktivitet af TNF-a, IL-6 og kolonistimulerende faktor i granulocytter og makrofager er registreret.

Immunopatogenetiske tegn på HIV-infektion - mangel på T-link og B-link i immunsystemet: mangel på komplementkomponenter og fagocytter; nedsat funktion af ikke-specifikke forsvarsfaktorer. Polyklonal aktivering af B-lymfocytter fører på den ene side til hypergammaglobulinæmi og på den anden side til en svækkelse af cellernes evne til at producere virusneutraliserende antistoffer. Der er en stigning i antallet af CIC og dannelsen af antistoffer mod lymfocytter; dette forårsager et endnu større fald i antallet af CD4+ T-lymfocytter. Udviklingen af autoimmune processer bemærkes. Nedbrydningen af immunsystemet ved HIV-infektion er systemisk.

Sammen med underskuddet af CD4+ lymfocytter øges den funktionelle insufficiens af CD8+ lymfocytter, NK-celler (naturlige dræbere) og neutrofiler i løbet af sygdomsforløbet. Med forværring af immunstatus udvikles forskellige infektiøse, allergiske, autoimmune og lymfoproliferative sygdomme, såvel som et syndrom karakteristisk for immunkomplekssygdom (disse faktorer bestemmer det kliniske billede af HIV-infektion).

I sygdommens indledende stadier producerer kroppen virusneutraliserende antistoffer, der undertrykker aktiviteten af frit cirkulerende vira. Sådanne antistoffer virker dog ikke på vira, der findes i celler (provira). Med tiden (normalt efter 5-6 år) er immunsystemets beskyttelsesevne udtømt, og derfor ophobes virussen i blodet.