Спід

Вступ
Нові форми вірусу СНІД
Статистика
Будова вірусної частинки ВІЛ
Будова вірусного генома та експресії генів ВІЛ
Гени і білки ВІЛ
Регуляція експресії вірусних генів
Теорії походження ВІЛ
Передача ВІЛ-інфекції
Ко-фактори ВІЛ-інфекції
Патогенез і клініка ВІЛ-інфекції
Вірус імунодефіциту людини типу 2 (ВІЛ 2)
Діагностика ВІЛ-інфекції
лікування
Можливості розробки вакцин
висновок

Відео: Як працює ВІЛ / СНІД

ВСТУП

ВІЛ-інфекція, подібно до вибуху, охватіласейчас майже всі континенти. За надзвичайно короткий час вона стала проблемойномер один для Всесвітньої організації охорони здоров`я і ООН, відтіснивши на второеместо рак і серцево-судинні захворювання. Мабуть, жодна хвороба незадавала вченим такі серйозні загадки за такий незначний термін. Війна свірусом СНІДу ведеться на планеті з наростаючими зусиллями. Щомісяця в міровойнаучной пресі публікуються нові відомості про ВІЛ-інфекції та її збудника, які часто змушують докорінно змінювати точку зору на патологіюетого захворювання. Поки загадок більше ... Перш за все - несподіванка появленіяіі швидкість поширення ВІЛ. До сих пір не вирішено питання про причини еговознікновенія. Досі невідома середня і максимальна тривалість прихованого періоду. Встановлено, що є кілька разновідностейвозбудітеля СНІДу.
Мінливість його унікальна, тому є всі основаніяожідать, що виявляться чергові варіанти збудника в різних регіонах світу, а це може різко ускладнити діагностіку.Еще загадки: який зв`язок СНІДу у людини зі СНІД-подібними захворюваннями у тварин (мавп, кішок, овець, великої рогатої худоби ) і яка можливість вбудовування генів возбудітеляСПІДа в спадковий апарат зародкових клітин? Далі. Чи правомірно самоназва? СНІД розшифровується як синдром набутого іммунодефіціта.Інимі словами, головна ознака хвороби - поразка імунної системи. Але каждимгодом накопичується все більше даних, які доводять, що збудник СПІДапоражает не тільки імунну, але і нервову сістему.С абсолютно непредвіденнимітрудностямі стикаються при розробці вакцини проти вірусу СПІДа.Кособенностям СНІДу відноситься те, що це, мабуть, перший в історіімедіціни набутийімунодефіцит, пов`язаний з конкретним збудником іхарактерізующійся епідемічним поширенням. Друга його особливість -майже "прицільне" ураження Т-хелперів. Третя особливість - це первоеепідеміческое захворювання людини, викликане ретровірусами. По-четверте, СПІДпо клінічних та лабораторних особливостей не схожий ні на які другіепріобретенние імунодефіцити

ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТТЯ СНІД

Термін СПІДвпервие з`явився в Щотижневому Звіті про Захворюваності і Смертність Центрів поКонтролю Захворювань в 1982 році щоб описати "... захворювання, сдержаннопредполагающее одефекте клеточногозвена імунітету, що зустрічається без відомих причин для уменьшеніярезістентності до тойболезні."

Початковий список ЦентраКонтроля Захворювань про СНІД-визначальними умовами, який включав саркомуКапоші, пневмоцистоз, комплекс Mycobacterium avium та інші умови, кілька разів був модифікований созначітельнимі змінами (Центр Контролю Захворювань (ЦКЗ), 1985а, 1987А, 1992а). В даний час ЦКЗ визначає СНІД в дорослому і подростковомвозрасте 13 років і старше як присутність одного з 25 СНІД-індікаторнихусловій, таких каксаркома Капоші, пневмоцистоз або дисемінований комплекс Mycobacterium avium. У дітей віком до 13 років определеніеСПІДа подібно з таким у підлітків і дорослих, за винятком того, що вспісок СНІД-определяющіхусловій входяттакжелімфоідний пневмоніт і хроніческіебактеріальние інфекції (ЦКЗ, 1987b). Далі буде наведено список ВІЛ-маркерних заболеваній.Область визначення серед дорослих і підлітків була розширена в 1993 годувключеніем в цей список ВІЛ-інфекції у людини зі зниженням в кровіколічестваCD4 + T-лімфоцітовменее 200в 1 мм3. Поточні наблюденіязаменілі критерії, опубліковані в 1987 році, які були засновані наклініческіх симптомах, а не на визначенні CD4 + T-лімфоцитів.

Отже, термін СНІД розшифровується як сіндромпріобретенного імунодефіциту, але придбаних імунодефіцитів багато, аСПІД- один. Тому сьогодні правільнеесказать так: СНІД - це такий придбаний імунодефіцит, який відрізняєтьсявід інших наявністю певного комплексу властивостей і спеціфіческоговозбудітеля. Про це специфічному збудника далі і піде мова.

ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ВІЛ

Взимку 1980-81 року в госпіталь Нью-Йоркскогоуніверсітета надійшли кілька людей з незнайомою для лікарів формою саркоми Капоші - захворювання, відкритого ще в 1872 році Морітц Капоші. На шкірі нижніх конечностейпоявляются вузлики коричнево-красногоілі блакитно-червоного кольору. Іноді вони покрилися виразками і омертвевают, але, як правило, не вражають внутрішні органи, і не вважаються злоякісними пухлинами (у більшості хворих саркома Капоши триває 8-1 років і добре поддаетсяхіміотерапевтіческому лікуванню). У США і країнах Західної Європи саркома Капошінаблюдается надзвичайно рідко: 1-2 випадку на 10 мільйонів населення, причому, як правило, тільки у чоловіків старше 60 років. Чоловіки ж надійшли вНью-Йоркський госпіталь були у віці 30 років.
Всі вони оказалісьгомосексуалістамі. Саркома Капоші протікала у них злоякісно і великачастина з них загинула протягом 20 місяців.

Навесні 1981 лікарі Лос-Анджелесаобнаружілі ще одну категорію хворих - із злоякісною формою пневмоцістнойпневмоніі. Це захворювання викликається найпростішим Pneumocystis carinii і зустрічається крайнередко у осіб з пригніченою функцією імунної системи - наприклад, подвергшіхсяінтенсівной імунодепресивної терапії після трансплантації органов.Пневмоцістная пневмонія була зареєстрована у молодих людей, які тожеоказалісь гомосексуалістами. Влітку 1981 року в США налічувалося вже 116подобних випадків ...

Хоча клінічна картина вказувала на відомий вже до томувремені синдром імунодефіциту, причина та шляхи захворювання залишалися неяснимі.Неожіданное поява хвороби, блискавичне поширення, дивна зв`язок созлокачественнимі пухлинами, пневмоцистної пневмонією, гемофілію, гомосексуалізмом, венеричними хворобами, надзвичайно тривалий прихований періоді відсутність ефективних засобів лікування - все це викликало шок у лікарів іучених. Вірус, відомий нині як збудник СНІДу, був відкритий тільки в 1983року, і його називали по-різному. Група вчених Національного інституту раку вСША, керованих відомим імунологом і вірусолога Робертом Галло, открилавозбудітеля Т-клітинного лейкозу, захворювання, зареєстрованого в кінці 70-х років в країнах Карибського басейну і в Південній Японії.
Лейкоз протікав оченьтяжело: хворі гинули за 3-4 місяці. Успіху Галло сприяло те, що всередині 70-х років він виявив фактор росту Т-клітин, який зараз називаютінтерлейкіном-2. Це дозволило культивувати Т-лімфоцити в пробірке.Возбудітелем гострого Т-клітинного лейкозу у людини виявився ретровірус. Галлоназвал "свій" агент вірусом Т-клітинної лейкемії людини - HTLV-1. І припустив, що він виник в Африці, де їм заразилися примати Старого Світу, та й людина теж, що вАмеріку і країни Карибського басейну вірус проник завдяки работорговле.Вияснілось, що у багатьох видів африканських мавп в крові містяться антітелак HTLV-1.
Деякі різновиди вірусу, особливо виділені у зелених мавп і шимпанзе, імелімного схожого з HTLV-1.В надалі виявилося, що HTLV-1передается при переливанні крові. Виділено ще один вірус цієї групи, викликає рідкісне захворювання крові, - HTLV-2. Якраз в цей час в США почалася епідемія СНІДу, одніміз шляхів передачі якого також було переливання крові. Тому Галлопредположіл, що HTLV-1 збудник СНІДу. І дійсно у деяких хворих вдалося виделітьантітела до HTLV-1, а у частини вдалося виділити і сам вірус.Однако Галло помилився.

Група вчених Пастерівського інституту в Парижі під руководствомЛюка Монтаньє, оснащена значно гірше групи Галло, була створена з цельюізучіть можливий зв`язок ретровірусів з пухлинними захворюваннями іммуннойсістеми, що виражаються в збільшенні лімфатичних вузлів (лімфаденопатії). Длявиявленія шуканих вірусів французькі вчені використовували відкритий группойГалло інтерлейкін-2. При дослідженні одного пацієнта, болевшеголімфаденопатіей протягом декількох років, було виділено вірус, ідентіфіцірованнийкак ретровірус. За своїми властивостями він був схожий на HTLV-1, але мав деякі особливості.
Потім аналогічний вірус виділили від хворих на СНІД. У 1983 році журнал "Саєнс" надрукував статтю французьких учених. Вони повідомляли про наявність у 2 з 33 больнихСПІДом ретровируса, який, на відміну від HTLV-1, не володів здатністю впливати на злокачественноеперерожденіе Т-лімфоцитів. Автори дали йому назву LAV (вірус, асоційований слімфоаденопатіей). Він викликає не розмноження, а, навпаки, гібельТ-лімфоцитів. Між обома групами вчених почався інтенсивний обмін ідеями, біологічними матеріалами. Група Галло, користуючись розробленими нею методами, виділила від хворих на СНІД новий ретровірус, названий HTLV-3. Вдалося отримати особливу лініюТ-лімфоцитів, в якій вірус інтенсивно розмножувався, але Т-клітини не погібалі.В початку 1984 року американці повідомили про відкритий ними вірус у пресі. І тогдаже встановили, що HTLV-3 і LAV ідентичні.

Тому вірус стали позначати як HTLV-3 / LAV.В 1986 році Комітет з таксономії і номенклатурі вірусів запропонував дати возбудітелюСПІДа нову назву - HIV / ВІЛ (вірус імунодефіциту людини).
Отже, збудник СНІДу був відкритий через двароку після опублікування перших статей про новий захворюванні, а метод егодіагностікі розроблений менш ніж через 2.5 року після перших публікацій. Це призвело до того, що на першій Міжнародній конференції зі СНІДу, состоявшейсяв квітні 1985 року в Атланті панувала атмосфера оптимізму. Однак новиетревогі виникли при вивченні унікальних особливостей збудника.

ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДНИКА СНІДу

ВІЛ був відкритий. Роберт Галло і егосотруднікі спочатку вважали, що HIV і HTLV-1прінадлежат до одного сімейства - HTLV, так як у них багато спільних властивостей. Обидва збудники обладаютсродством до Т-лімфоцитів-хелперів з молекулою-рецептором CD4 на поверхні. Обидва вірусапереносятся при переливанні крові. В обох випадках вірусоносітельствосопровождается накопиченням відповідних антитіл в крові. Є подібність вбудованим оболонкових (env) генів. Однак у міру вивчення ВІЛ з`ясувалися і його суттєві відмінності від HTLV-1. Вони оказиваютдіаметрально протилежне патологічне дію:
HTLV-1 перетворює нормальну Т-клітку в злоякісну і викликає нестримне розмноження Т-хелперів, тоді як ВІЧубівает ці клітини. Неоднаковим виявилося і їх будова. ІсследованіяА.Ф.Биковского і Л.Монтанье показали, що у серцевини HTLV-1 сферична форма, а у ВІЛ вона конусоподібна. Существенниеразлічія виявилися і в геномах вірусів. У порівнянні з HTLV-1 геном ВІЛ містить несколькодополнітельних генів. Головний білок серцевини ВІЛ - р24 - не має аналогів уінших ретровірусів. Процес транскрипції геному ВІЛ протікає в тисячу разбистрее, ніж у клітинних генів, що в значній мірі об`ясняетпоразітельную швидкість розмноження ВІЛ. Встановлено, що ВІЛ стоїть ближче всегок лентивірусу, що викликає важкі хронічні інфекції у копитних жівотних.Особенно чітко видно подібності ВІЛ з вірусом Меді-вісна, який даетхроніческую інфекцію у овець, що приводить, як і СНІД у людей, до смертельного ісходу.Подобно Меді-вісна , ВІЛ характеризується крайньою мінливістю - вона в 30 -100, а за деякими даними і в мільйон разів вище, ніж у вірусу грипу. Стосується вонане тільки штамів вірусу виділених від різних хворих, але і в різний час годаот одного того ж хворого. Етосвойство різко ускладнює можливість отримання вакцин проти ВІЛ.

НОВІ ВАРІАНТИ ВІРУСУ СНІД

У квітні 1986 року в журналі "Сайєнс" билоопубліковано повідомлення, що група американських вчених на чолі з Ессекс, виділила у здорових людей в Сенегалі вірус, схожий з вірусом афріканскіхзелених мавп: сироватки заражених людей реагували з антигенами вірусамартишек, але не давали реакції (або вони були слабкими) з антигенами ВІЧ.Предполагалось, що вірус міг бути попередником ВІЛ. Автори наіменовалівиделенний вірус HTLV-4.
HTLV-4, подібно ВІЛ, інфікує Т-хелпери, але не вбиває їх. Електронний мікроскоп НЕ зафіксували відмінностей від ВІЛ. На думку Ессекса, хоча HTLV-4 інфікує Т-хелпери у клінічно здорових людей, не виключено, що в подальшому вони захворіють. Наприкінці 1986 року Монтаньє ісотруднікі оголосили про відкриття нового вірусу у двох хворих на СНІД. За своемустроенію він не відрізнявся від ВІЛ, теж вбивав Т-хелпери. Але, в протівоположностьВІЧ, в сироватках хворих були відсутні антитіла до останнього і ДНК обоіхвірусов були ідентичні.
Автори позначили новий вірус як HIV-2 (ВІЛ-2). Сироватки хворих пріВІЧ-2 реагували з вірусом зелених мавп, тому Монтаньє вважає, що уних може бути спільне походження. Порівняльне вивчення геномів ВІЛ-1 Івіча-2 показало, що в еволюційному плані ВІЛ-2 далеко відстоїть від ВІЛ-1. Авторивисказивают припущення, що обидва віруси існували задовго до вознікновеніясовременной епідемії СНІДу. У деяких країнах Західної Африки встреченитіпічние випадки СНІДу при відсутності антитіл до ВІЛ. Хворих виділені ретровіруси, які подібно ВІЛ-1, обладаютсродством до CD4-хелперів і викликають їх загибель. ВІЛ-2 обнаружіваетсяглавним чином в Західній Африці. ВІЛ-2 споріднений збуднику СНІД-подобногозаболеванія у макак. Він здатний інфікувати різні види приматів, удаленниеот людини на сходах еволюції, тоді як ВІЛ-1 заражає тільки людей ішімпанзе. Детальніше про ВІЛ-2 буде сказано нижче.

Є думка, що непатогенних вірус HTLV-4еволюціоніровал в нешкідливий вірус африканських зелених мавп, которийпревратілся в патогенний ВІЛ-2 - попередник ВІЛ-1. Вивчення СПІДстімуліровало пошуки подібних збудників. Крім ВІЛ-1, в різних країнах, переважно в Західній Африці, "мешкають" різні ВІЛ-подібні варіантивіруса, патогенні і непатогенні для людини. З іншого боку в цих жестранах циркулюють варіанти мавпячих вірусів - патогенні для мавп і непатогенні для них. Можливо, що нові ВІЛ-подібні віруси людини большесходни за своїми біологічними і антигенними властивостями з мавпячими вірусами, ніж з ВІЛ. Можна припустити, що в міру досліджень будуть найденинеізвестние раніше різновиди ВІЛ-подібних вірусів людини ...
Повідомлення ободного з таких відкриттів з`явилося в 1990 році. Передбачається, що виделенновий тип вірусу імунодефіциту людини - ВІЛ-3. Вірус був виділений отклініческі здорової жінки, яка була статевим партнером позитивного поантітелам до ВІЛ чоловіки. Сироватка жінки була слабоположительной в ІФА, снизку титром в непрямому імунофлюоресцентному тесті з антитілами до ВІЛ-1 раба, і давав слабкі смуги в положеннях, характерних для білків р24 і gp41 в імуноблоті. Аналізвиделенного ретровируса за допомогою модифікованого тесту на связиваніеантігенов показав, що виділений ізолят не є ВІЛ-1. Порівняння белковвиделенного ізоляту - ANT70- з білками ВІЛ-1 і ВІЛ-2 показало, що їх молекулярна маса відрізняється отсоответствующіх білків ВІЛ-1 і ВІЛ-2. Сироватки жінки, а потім і її партнералучше реагували з ANT70, ніж з ВІЛ-1 і ВІЛ-2. Пізніше вірус ANT70 був виділений і від статевого партнера жінки. Нуклеотіднаяпоследовательность генома виділеного вірусу істотно відрізняється отпоследовательностей геномів ВІЛ-1 і ВІЛ-2. Послідовність длінногоконцевого повтору (LTR- longterminal repeat) на 3 кінці вірусного генома отлічаетсяпрімерно на 30% від підстав LTRВІЧ-1 і більш ніж на 50% від LTR ВІЛ-2. Якщо врахувати, що у різних штамів ВІЛ-1 LTR разлічаютсяпрімерно на 15%, то виявлені у виділеного штаму відмінності в 30% і болеедают підстави вважати, що виділений новий, третій представник семействавірусов-збудників СНІД - ВІЛ-3

СТАТИСТИКА

За даними ВООЗ на кінець 1994 року в світі зареєстровано 17 мільйонів ВІЛ-інфікованих. Причому 66% з ніхнаходітся в Африці на територіях на південь від Сахари (11.2 мільйона чоловік). У Південній і Південно-Східній Азіінасчітивается близько 3 мільйонів носіїв вірусу СНІД. У всій Австралазії зареєстровано лише около12.000 зараженних.В 15 країнах (всі вони розташовані натериторії южнееСахари) кількість ВІЛ-інфікованих становить в районі 500 чоловік на 10.000населенія. У 50 країнах цей показник коливається в районі 5 чоловік на 10.000населенія. В інших країнах він нижче. Таким чином, спостерігається оченьнеравномерное поширення вірусу СНІД, але все-таки захворювання має масштабипандеміі. Різниться і частота виявлення вірусу серед різних верств населенія.Среді чоловіків-гомосексуалістів вона становить 60-90%, а серед наркоманів, що вживають наркотики внутрішньовенно - 13-20%.

Хоча останнім часом начінаетнаблюдаться зворотна картина. Перша хвиля епідемії поширювалася средімужчін-гомосексуалістів, а нинішня - серед наркоманів, пріменяющіхвнутрівенние ін`єкції, що дозволить епідемії в більшій мірі захопити ігетеросексуальную частина населення. Перехід епідемії на гетеросексуальну частьнаселенія відбуватиметься завдяки бісексуальним чоловікам, наркоманам іпростітуткам. Сьогодні відсоток жінок серед хворих на СНІД становить около5-10%, серед яких 50% хворих - ін`єкційні наркомани, 29% заразілісьпрі гетеросексуальних статевих контактах. Правда, вивчення гетеросексуальногопуті поширення виявило відмінності в ефективності передачі вірусу - онамаксімальна серед жінок, партнери яких хворі на СНІД, а для передачі отбольной жінки до її партнерам становить 65%. Накопичено також убедітельниеданние про те, що в Африці ВІЛ поширюється в основному завдяки гетеросексуальнимполовим контактам, причому співвідношення між числом хворих чоловіків і женщінсоставляет приблизно 1: 1.

Крім статевих контактів важливу роль іграютпереліванія зараженої крові, і, можливо, голки для лікувальних маніпуляцій, атакож вертикальний шлях передачі. Зараз встановлено, що перші випадки СПІДаімелі місце в Африці ще в кінці 70-х років. Епідеміологічні дані для рядаафріканскіх країн показали, що в певних групах відсоток заражених оченьвисок: 80-90% повій, 30% їхніх клієнтів, 30% хворих посещающіхвенерологіческіе відділення, 10% донорів крові, 10% жінок, які відвідували клінікіпренатального профілю. І хоча високий рівень інфікованості був вначалехарактерен тільки для районів Центральної Африки, вірус і викликане їм болезньраспространілісь звідти майже по всьому континенту. Але, на жаль, точниеціфри кількості хворих та інфікованих в світі невідомі. Це обусловленонесколькімі причинами. По-перше, сама статистика недосконала - ВОЗрегістрірует тільки хворих з вираженою картиною захворювання і не враховує осіб з пре-СНІД івірусоносітелей. По-друге, деякі країни дають неповні дані тому, що у них тестування на ВІЛ подвергаетсянезначітельная частина людей, що відносяться до категорії високого ризику. Це передусім країни Африки і Азії, де відсутність коштів для постановкісоответствующіх досліджень перешкоджає повноцінному виявленіюінфіцірованних, перш за все донорів крові. Третя причина полягає в тому, чтоправітельства ряду країн побоюються публікації цих відомостей, щоб вони ненавреділі іноземному туризму, який є там одним з главнихісточніков національного доходу

БУДОВА вірусної ЧАСТИНКИ ВІЛ

Віріон має сферичну форму, діаметром100-150 нм. Основні риси будови схожі з іншими представниками підродини лентивирусов. Зовнішня оболочкавіруса, або "конверт" складається з бімолекулярного шару ліпідів, який імеетпроісхожденіе з клітинної мембрани клітини господаря. У цю мембрану встроенирецепторние освіти, з вигляду нагадують гриби. "Капелюшок гриба" складається ізчетирех молекул гликопротеида gp120, який має споріднення до молекул CD4. "Ніжка гриба" складається з чотирьох молекул глікопротеїдів gp41, які вбудовані вмембрану. Так як мембрана має клітинне походження, то на її поверхні всередині неї зберігається безліч клеточнихбелков. Під зовнішньою оболонкою розташовується серцевина вірусу (кор), яка має форму усіченого конуса і утворена білком р24. Проміжок междунаружной вірусною мембраною і серцевиною вірусу заповнений матриксних белкомр17. Усередині серцевини розташовуються дві молекули вірусної РНК, пов`язані снізкомолекулярнимі білками (р9 і р7) основного характеру. Кожна молекула РНКсодержіт 9 генів ВІЛ. Три з них - gag, env і pol- є структурними.
Є також три регуляторних гена: tat, rev і nef, і три додаткові гени: vpu, vpr і vif. Ці генисодержат інформацію, необхідну для продукціібелков, які керують здатністю вірусу інфікувати клітину, репліціроватьсяі викликати захворювання. Кінці кожної молекули РНК містять дублірованнуюпоследовательность РНК, так званий довгий кінцевий повтор - LTR. Ділянки LTR діють какпереключателі для управління процесом вірусної транскрипції, взаємодіючи сбелкамі ВІЛ або з білками клітини господаря. Крім РНК там же знаходяться вірусниеферменти: зворотна транскриптаза, що складається з двох субодиниць - р64 / 53, протеаза - Р22, ендонуклеаза (інтеграли) - р31. Зворотній транскріптазаосуществляет синтез вірусної ДНК з молекули вірусної РНК. Ендонуклеазапроізводіт вбудовування вірусної ДНК в геном клітини хазяїна, в результаті чегообразуется провірус. Протеаза бере участь в "нарізуванні" попередників віруснихбелков при дозріванні нової вірусної частинки

БУДОВА ГЕНОМУ та експресії генів ВІЛ

Важливість дослідження будови геному ВІЧобусловлена тим, що в основі всіх патологічних процесів, що відбуваються прізараженіі вірусом, лежить експресія вірусних генів. Вивчення структуригенетіческого апарату ВІЛ за допомогою молекулярного клонування виявило егосложную організацію і значні відмінності між ізолятів. ДНК провірусаімеет 9283 пари нуклеотидів (п.н.) і оточена довгими кінцевими повторами - LTR - в 638 п.н.В LTR виявляються всі обичниерегуляторние елементи. В якості затравки при синтезі мінус ланцюга ДНК ВІЧіспользуется тРНКліз, в той час як більшість ретровірусів млекопітающіхіспользуют тРНКпро. ТРНКліз використовується і при синтезі мінус-ланцюга ДНК вірусаопухолі молочних залоз мишей (MMTV), який має і дуже схожу послідовність поліпурінового тракту. Однакона цьому схожість ВІЛ і MMTVзаканчівается. Як стало ясно цей ретровірус має мало спільного і з ретровирусами людини HTLV-1 і HTLV-2, хоча в ранніх сообщеніяхговорілось про їх взаємної гомології. Найбільш близькими до ВІЛ як по морфології, так і за течією викликається захворювання виявилися віруси групи лентівірусов.Клонірованная провірусна ДНК вірусів вісна і інфекційної анемії коней, що відносяться до підродини лентивирусов, утворює стабільні гібриди спровірусной ДНК ВІЛ. Аналіз первинної послідовності нуклеотидів етіхпровірусних ДНК виявив великі ділянки гомології, особливо в областях генів gag і pol.

Гени І БІЛКИ ВІЛ

gag. Перша відкрита рамка кодує внутренніебелкі віріона. Ці білки разом з білками, кодованими геном pol, прочитуються, як і у другіхретровірусов, з повнорозмірною РНК в 9300 нуклеотидів. В результаті трансляцііетой іРНК (див. Малюнок 2) утворюється попередник з мовляв. Масою 55 кД. Упроцесі подальшого протеолітичного розщеплення цей білок нарізається на p17, p24, p9і р7. Согласнонаблюденіям, в сироватках хворих СНІД виявляються антитіла до всіх етімпродуктам. Значну фракцію складають антитіла до р24 - основномувнутреннему білку віріона. Антитіла до р24 зазвичай з`являються на ранніх стадіяхзаболеванія і часто зникають у міру його прогресування.

pol. Як і в інших ретровірусів, які кодуються цим геном белкісчітиваются у вигляді gag-pol попередника. Посколькурамка зчитування гена polне збігається з рамкою gag, при дозріванні і РНКpolдолжно відбуватися видалення невеликого інтрони, сдвігающеерамку зчитування. Аналіз первинної нуклеотидної послідовності області перекривання генів gag і pol виявляє присутність тамнесколькіх ділянок, які можуть виконувати функцію акцепторних сайтовсплайсінга. Іншим механізмом поєднання рамок зчитування є такзваний "перескок рамки" при трансляції. В результаті рибосоми "перестрибують" через стоп-кодон, що обмежує рамку gag, і прочитують pol вже в правильній рамці счітиванія.Подобний механізм описаний для деяких ретровірусів.
Ген polкодірует 3 ферменту: протеазу (Р22), зворотну транскриптазу (р64 / 53) іендонуклеазу (р31). Ці білки утворюються в результаті протеолітіческогорасщепленія попередника з молю масою 150КД. Незважаючи на относітельнонебольшое кількість цих білків у вирионе (приблизно 2 молекули на віріон), антитіла до них виявляються в сироватках хворих на СНІД. Найбільш яскраво вираженареакція з р31.

sor. Tретьяоткритая рамка перекривається з 3 `кінцем гена pol і кодує білок з молю масою 23кД. Антитіла до цього білка вдається виявити в сироватках хворих СПІДом.По мабуть, білок транслюється зі сплайсірованний поліаденілірованних РНКразмером 5500 і 5000 нуклеотидів (див. Малюнок 2). Як показали досліди сиспользованием інфекційної провірусної ДНК ВІЛ, мутації в області генапрактіческі не впливали на здатність вірусу реплицироваться і оказиватьцітопатогенное дію на CD4-клеточнуюлінію, якщо не брати до уваги невеликого уповільнення цих процесів у порівнянні сісходним вірусом. Проте, висока консервативність нуклеотіднойпоследовательності гена sor вказує на наявність якоїсь функції продукту цього гена вжізненном циклі вірусу. Можливо, ця функція важлива при реплікації внелімфоідних клітинах, наприклад у нервових і ретікулоепітеліальних.

env.РНК, яка кодує білки оболонки віріона, утворюється в результаті сплайсингу, що призводить до видалення з геномної РНК великого інтрони, що містить гени gag, polі sor (див. Малюнок 2) .ОбразующаясяіРНК розміром 4300 нуклеотиду содержітоткритую рамку з типовим ініціював AUG, яка може направляти синтез білка , що складається з 861 амінокіслотногоостатка з мовляв. масою 97.5 кБ. Цей білок попередник надалі обільноглікозіліруется, в результаті чого його мовляв. маса зростає до 160 кД.Предшественнік містить 3 гідрофобні області, характерні для оболочечнихбелков інших ретровірусів. Перший гідрофобну ділянку (з 17-ї по 31-юамінокіслоти) відповідає сигнальному пептиду, другий знаходиться в районесайта протеолітичного розщеплення білка-попередника, третій являетсячастью трансмембранного білка. В результаті протеолітичного расщепленіяобразуется 2 сильно глікозильованих білка: зовнішній білок оболонки gp120 і трансмембранний белокgp41.
Інтереснойособенностью трансмембранного білка є наявність незвично дліннойпоследовательності (довжиною в 150 амінокислотних залишків) гідрофільнихамінокіслот слідом за гідрофобною частиною трансмембранного білка. Етапоследовательность, мабуть, є внутрішньоклітинним фрагментом gp41. Ще, як показаліісследованія, правильний процесинг gp160 відбувається не у всіх клітинних лініях. Від чого етозавісіт, поки невідомо.

orf. Ця відкрита рамка розташована між 8347-м і 8992-мнуклеотідамі і простягається, таким чином, в U3 область 3`-LTR. Кодується цим геном білок імеетмол. масу 27 кД і транслюється зі сплайсірованной іРНК розміром 1800нуклеотідов (див. Малюнок 2) .Хоча антитіла до цього білка вдається виявити в кровібольних СНІДом, він не є абсолютно необхідним для реплікації віруса.Продукт 3 `orf впливає на Цитопатогенні вірусу.

tat-3. Явище трансактіваціі було вперше описано для ретровірусів людини HTLV-1 і HTLV-2. Білок, що здійснює функціютрансактіваціі, кодується у цих вірусів невеликій відкритій рамкою, розташованої на 3 `кінці генома після гена env. Механізм його дії полягає в активації транскріпцііструктурних генів вірусу, внаслідок чого ген, що кодує білок-трансактиватор, був названий tat (transactivator of transcription).

Феномен трансактіваціі виражений у ВІЛ на несколькопорядков сильніше, ніж у HTLV-1 і HTLV-2. Як сейчасстало ясно, за цей процес у ВІЛ відповідають принаймні, 2 гени: tat-3 і art (trs) .Перший з них кодується іРНК розміром близько 2000нуклеотідов, що утворюється в результаті складного сплайсингу (див. Малюнок 2) .Механізм дії білка tat-3у ВІЛ значно складніше, ніж у аналогічних білків tat вірусів HTLV-1 і HTLV-2.

Продукт гена tat-3 - білок з мовляв. масою 14 кД, що виявляються за допомогою сиворотокбольних СНІД. Мутації в5`-областіпервого кодує екзонів tat-3нарушают здатність вірусу синтезувати структурні білки і репліціроваться.Еті мутації можуть бути комплементіровани в клітинних лініях, постоянноекспрессірующіх tat-3белок. Зараз отримані лінії як В- так і Т-лімфоцитів, стабільнотрансформірованних tat-3геном і продукують білок-трансактиватор. Інші клітинні лінії, наприклад HeLa, продуцірующіефункціональний tat-3белок, також можуть підтримувати розмноження мутантного по tat-3 ВІЛ. Використання подобнихклеточних ліній і клонованих провірусних ДНК, що містять різного размераделеціі в tat-3 гені, дозволило вивчити механізми дії кодованого цим геном білка.

art(Trs). Другімбелком, які беруть участь в регуляції експресії структурних генів ВІЛ являетсяпродукт гена art (antirepression transactivator- антірепрессорний трансактиватор). Транслюється він, мабуть, з іРНК, що належить до того ж классумолекулразмером 2000 нуклеотидів, що і іРНКtat-3. Кодують Екзони гена art перекриваються екзонів tat-3 (див. Малюнок 2), а при сплайсинге використовуються ті жеакцепторние і донорні сайти. Однак при трансляції art функціоніруетініціаторний AUG скоордінатой 5500, а не 5412, як для гена tat-3. В результаті, art читається із зсувом рамки отностительно tat-3, що призводить до зменшення еекодірующей рамки в першому транслюється екзоні з 214 до 76 нуклеотидів і дозбільшення в другому з 44 до 271 нуклеотиду. Синтезується білок складається з 116амінокіслотних залишків, причому основна частка припадає на амінокислоти, що проявляють основні властивості. Подібні білки володіють спорідненістю до нуклеіновимкіслотам і часто регулюють експресію генів.

Дія продукту art здійснюється напосттранскріпціонном рівні. Мабуть, він активує трансляцію іРНКструктурних генів gag і env, знімаючи дію специфічних негативних регуляторів (див. Нижче). Поряд з етімпродукт art бере участь і в регуляції сплайсингу РНК, в зв`язку з чим для вказаного гена було предложенодругое назва - trs (transregulator of splicing- трансрегулятор сплайсингу).

РЕГУЛЮВАННЯ ЕКСПРЕСІЇ ВІРУСНИХ ГЕНІВ

Як було зазначено вище, геном ВІЛ, помімообичних ретровірусних генів (gag, pol, env), містить ще ряд генів, функціікоторих полягають в регуляції експресії синтезу структурних білків віріона.Еслі про функції продуктів генів sor і 3`-orfмало що відомо, крім того , що вони не є необхідними для реплікаціівіруса, про дії продуктів генів tat-3 і artімеется багато даних, що укладаються в певну схему.

Перші досліди з вивчення синтезу деяких ферментів вклетках, трансформованих рекомбінантними ДНК, що містять гени етіхферментов під контролем LTR ВІЛ, показали, що кількість специфічних мРНК резкоувелічівается (в 100-1000 разів) після введення в клітини додатково активно експресованого tat-3 гена. Подальші досліди показали, що продукт гена tat-3 збільшує колічествоспеціфіческіх іРНК приблизно в 10 разів, причому його дія опосредованопоследовательностью, присутньої в R-елементі LTR ВІЛ. Однак для максимального ефекту tat-3-залежною трансактіваціінеобходімо присутність послідовності U3 - елемента LTR.Такім чином, продукт гена tat-3визивает активацію транскрипції, і його підвищення продуктивності лікарських здійснюється наетапе ініціації транскрипції.

Важливою частиною tat-3-залежною трансактіваціі є активація трансляціііРНК. Цей посттранскрипційна ефект tat-3-білка також опосередкований послідовністю R-елемента LTR ВІЛ. Етапоследовательность була позначена TAR (trains acting responsive) і локалізована між-17 та + 80нуклеотідамі в LTR ВІЛ. Аналіз первинної нуклеотидної послідовності етогоучастка показав наявність там 24-х нуклеотидного зверненого повтору (між 1-м і59-м нуклеотидами), який може формувати петлю в іРНК. Така вторічнаяструктура іРНК може заважати 40Sсуб`едініце рибосоми пересуватися уздовж іРНК при ініціації трансляції іпрепятствовать, таким чином, синтезу продукту. Взаємодія продукту гена tat-3 з цією ділянкою іРНКрелаксірует структуру і знімає, таким чином, перешкода для трансляції. Вексперіменте було з`ясовано, що делеції в TAR ділянці знімали гальмує дію R-елемента на трансляцію, проте повністю ліквідували ефект трансактіваціі. Таким чином, tat-3 кодується білок або індуковані їм клітинні факториузнают TAR послідовність як в ДНК (провірус), так і в іРНК іактівірует відповідно транскрипцію або трансляцію.Действіе другогогена-трансактіватор - art-здійснюється тільки на посттранскрипційна рівні. Продукт гена art (trs) бере участь в регуляції сплайсінга.Он знімає репресію специфічних негативних регуляторів трансляції, розташованих на иРНК, що кодує білки gag і env. За відсутності активного гена art (trs) порушується синтез саме цих білків, в той час какекспрессія інших генів (наприклад tat-3) не порушується.

Якщо підсумувати наведені дані, то можнопредложіть таку модель регуляції експресії генів ВІЛ. Продукт гена tat-3, взаємодіючи з TAR послідовністю в LTR провируса, активує транскрипцію провірусної ДНК. Можливо, це відбувається за счетуменьшенія гальмуючого дії на процес транскрипції спеціфіческогонегатівного регуляторного елемента (NRE), розташованого між-340-м і-185-м нуклеотидами в U3 послідовності LTR ВІЧ.Тот ж tat-3 белокактівірует і трансляцію іРНК, знімаючи інгібуючу дію на ініціаціютрансляціі TAR-елемента.Для повноцінного синтезу структурних білків віріона необхідна дія ещеодного білка - продукту гена art (trs). Цей білок з`являється у результаті описаних вище подій і перемикає сплайсинг на виробництво іРНК структурних генів. Етотже білок знімає дію негативних регуляторів трансляції, розташованих наіРНК, що кодують структурні білки (gag і env). Звичайно, передбачувана схема містить багато "білих плям" .Так, поки не ясно, що є вихідним поштовхом до активації провируса. Такаяактівація відбувається при антигенної стимуляції зараженого ВІЛ Т-лімфоцити, проте молекулярні механізми цього явища не вивчені. Важливу роль в актівацііпровіруса може грати і взаємодія вірусних генів з клітинними белкамі.Так, фактор транскрипції Sp1, присутній в клітинах ссавців, зв`язується з промоторних ділянкою в LTR промотораВІЧ і активує синтез РНК в 5-10 разів.

ТЕОРІЇ ПОХОДЖЕННЯ ВІЛ

Питання про походження ВІЛ 1-го та 2-го типу є одним з ключових в сучасному розумінні проблеми СНІДу, оскільки його рішення значною мірою визначає напрями діагностики, лікування і профілактики даної патології.

Отже, відомі наступні збудники СНІД:
n вірусіммунодефіціта людини (ВІЛ) - LAV / HTLV-3 (HIV, ВІЛ-1), поширений в основномв Америці, Європі, центральних, східних і південних районах Африки-
n родственниеобезьяньім віруси підгрупи західно-африканських Т-лімфотропних ретровірусів (LAV-2, HIV-2, ВІЛ-2), виділені группойЛ.Монтанье в 1986 р Від хворих на СНІД африканців з Гвінеї.
n вірусHTLV-4, виделеннийамеріканскімі вченими від представників груп підвищеного ризику (Сенегал). Поширений а передусім в Африці.
Описано случаіодновременного існування в організмі людини ВІЛ-1, ВІЛ-2 і HTLV-4 в різних поєднаннях.

З приводу проісхожденіявірусов імунодефіциту людини в літературі представлено багато даних, пороюпротіворечівих і не завжди повних. Суперечки точаться. У міру накопленіяматеріала виникли гіпотези походження ВІЛ, основні з яких будутпріведени нижче.

Вірус створений штучно в кінці 70-х годовтекущего сторіччя за допомогою методів генної інженерії на основі нових знань овліяніі різного роду випромінювань, іммунодепрессантовімононуклеарних антитіл на різні ланки імунної системи.
У природних умовах вірусіммунодефіціта людини може мати антропогенне походження, а саме:
- ВІЛ - тіпічнийекзогенний ретровірус, що існував у людей з давніх часів іеволюціоніровавшій разом з людиною при його розселення на Землі-
- в глухих куточках Центральної Африки ВІЛ циркулював івизивал ендемічні захворювання СНІД тривалий час, потім через о. Гаітіпопал в США і в подальшому досить швидко розповсюджувався на всі контіненти-
- ВІЛ - НЕ африканського походження, а виник і донинешней пандемії, існував в країнах помірного клімату (Північна Америка, Європа), через слабку патогенність викликаючи окремі захворювання, практіческіне діагностуються як СНІД
Зоонозноепроісхожденіе вірусу імунодефіциту людини, що могло бути реалізовано наступними шляхами:
- на початку 50-х годовнашего століття конструювання ВІЛ відбулося при генетичних рекомбінаціях (мабуть, випадкових) вірусу лейкозу людини і тварин (ретровірусу типу С) свірусом пухлини молочної залози мишей (ретровірус типу В) або з вірусомобезьяньего СНІД (ретровірус типу D) -
- в стародавні временамутанти вірусу імунодефіциту зеленої мавпи трансформувалися і обрелінового господаря - людини-

Відео: Фотопроект «СНІД. Відкриті обличчя »

за структурою геному та біологічними властивостями ВІЛ близький до лентивірусу вісна і вірусу інфекціоннойанеміі коней, відзначається виражена спільність їх внутрішніх (серцевинних) білків.
Ряд авторів стверджують, що пробіл в структурі і властивостях між вірусами імунодефіциту мавп і людини вже частково заповнений схожими вірусами HTLV-4, ВІЛ-2, а також недавно откритимшведскім вченим вірусом SBL, і процес цей буде тривати.

Однак проблема СПІДасегодня представляється настольконетрівіальной і багатопланової, що традиційний епідеміологіческійподход до вказаного захворювання як до звичайної антропозоонозної інфекції навряд ліможет бути вичерпним в трактуванні генезу ВІЛ. Для пояснення цього необходімоотметіть, що в еволюційному аспекті ретровіруси (в першу чергу онкогенні) часто і абсолютно виправдано розглядаються в нерозривному зв`язку з мобільниміклеточнимі елементами геному еукаріот. Примітним є фактудівітельного структурного подібності провірусних нуклеотиднихпослідовностей і перемещающіхсяелементов еукаріотичних геномів.

В першу очередьобращает на себе увагу той факт, що як проретровіруси, так і мобільниегенетіческіе елементи обмежені з обох сторін регуляторниміпоследовательностямі - довгими кінцевими повторами (LTR).
Більш того, LTR проретровірусов іподвіжних генетичних елементів самі характеризуються схожістю молекулярнойорганізаціі. У всіх перерахованих полінуклеотидних послідовностей LTR несуть на концахінвертірованние кінцеві повтори. Поява коротких кінцевих повторів по краямпроретровірусов і елементів геному еукаріот пов`язано з удвоеніемсоседніх ділянок ДНК, тобто вказує на загальний механізм їх інтеграції склеточним геномом. Однією із загальних характеристик процесу інтеграції в геноммобільних елементів (ретропозонів) і ретровірусів є використання обратнойтранскріпціі.

Подібним чином здійснюється і їх пряма транскрипція: як провіруси, так і мобільниегенетіческіе елементи транскрибуються у вигляді повнорозмірною РНК від началаодного LTR до концадругого. Обидва види транскриптів, що утворюються мають майже однакову довжину.

Наведені вище ідеякі інші ознаки структурно-функціональної схожості ретровірусів імобільних генетичних елементів дали підстави Х. Теміну висунути гіпотезу про походження ретровірусів з мобільних клітинних елементів еукаріотіческогогенома. Згідно з припущенням Темина еволюція ретровірусів починалася з того, що два невеликі мобільні елементи, перемістившись до країв генаДНК-полімерази, надалі у вигляді єдиного транспозона мігрували спільно сназванним геном, причому останній поступово трансформувався в генРНК-залежною ДНК-полімерази (зворотної транскриптази), а фланкірующіепоследовательності перетворилися в LTR. Надалі подібний новостворений мобільний елемент впроцессе транспозиції міг захопити і включити до свого складу інші структурниегени, характерні для ретровірусів (gag, env).

Одним з убедітельнихсовременних підтверджень Темина можуть служити дані, що вказують на високуюстепень структурно-функціональної близькості ретровірусів і мобільного елементагенома дріжджів Ту. Ретротранспозон Ту володіє довгими кінцевими повторами і двома структурними генами: Ту А і Ту В. При цьому ген Ту А є аналогомгена gag ретровірусів, що кодує синтез серцевинних білків віріона, а Ту - аналогом гена pol, керуючого сінтезомобратной транскриптази і протеази.

Якщо прізнатьправомочним витікає з викладеного, про походження ВІЛ з ретротранспозонов лімфоїдних клетокчеловека, то наступним закономірним етапомбило б вирішення питання про механізми активації определеннихретротранспозонов та набуття ними автономності з последующімфункціонірованіі в формі ВІЛ.

Необхідно відзначити, що ідея зв`язку імунодефіцитних станів в цілому з нестабільністю генома ужеполучіла досить широке поширення в клінічних спостереженнях іексперіментальних дослідженнях. Однак в якості характерістікінестабільності генома в більшій частині проаналізованих робіт рассматріваетсятолько рівень хромосомних аберацій, є показником грубих нарушенійструктури хроматину. Конкретні молекулярні механізми лабилизации генома вупомянутих дослідженнях не освітлені.

Одним з такіхпрінціпіальних механізмів можна вважати неспецифічні реакції клеточногостресса, що супроводжуються синтезом білків теплового шоку. Переконливо показано, що тепловий шок і деякі хімічні індуктори клітинного стресу, що призводять до екстреного синтезу стресових білків, різко активують експрессіюдлінних кінцевих повторів ВІЛ а культурі клітин. Більш того, зона LTR ВІЛ, яка связиваетбелкі, що розпізнають ДНК, виявляється гомологічною відповідній зоні в складі генів синтезу білків тепловогошока. Це вказує на отчетлівуювзаімосвязьекспрессіі генетичних елементів ретровірусу (ретротранспозону?) З клеточнимстрессом. Якщо подібні явища мають місце in vivo, то це дозволило б наблизитися до зрозуміння не толькосаміх внутрішньоклітинних процесів, а й природи конкретних біохіміческіхмедіаторов (типу білків теплового шоку), які сприяють зростанню лабільностігенома.

Средіфакторов-індукторів клітинного стресу особлива роль прінадлежітультрафіолетовому випромінювання. Продемонстровано інтенсивна напрацювання мРНК, гибрідизуючою сДНК гена білка тепловогошока hsp 70, подвліяніем ультрафіолету in vivo.

Отже, УФ, індукуючи синтез білків теплового шоку в опромінених клітинах, мало б темсамим посилювати експресію елементів геному ВІЛ. Дійсно, в експеріментахустановлен факт більш ніж 150-кратного збільшення експресії ВІЛ-специфічних LTR, інтегрованих в геномклеток HeLa, послеоблученія їх УФ. Більш того, ступінь її інтенсифікації оказаласьпропорціональной дозі випромінювання.

При аналізі результатовісследованій постійно виникало питання про конкретні механізми действіяУФ-випромінювання як фактору геномного стресу, що призводить до активації експресії LTR ВІЛ. Особливу вніманіепрівлекла гіпотеза участі в названому процесі УФ-ендонуклеази - ферменту, що каталізує утворення однонітевихразривов ДНК під впливом УФ-випромінювання та ініціює її репарацію.

Після рядаексперіментов для підтвердження даної гіпотези був зроблений висновок, що лімфоцітикрові хворих на ВІЛ-інфекцію характеризуються підвищеною лабільністю геному, ступінь якого зростає в міру розвитку захворювання. Одним з ключевихпатобіохіміческіх механізмів дестабілізації геному лімфоцитів в цих умовах є процессисвободнорадікального окислення. Атака ДНК лімфоцитів вільними радікаламівизивает утворення однониткових розривів, що одночасно служить ініціірующімсігналомдля репарації указаннихповрежденій.

УФ-ендонуклеаза, що активується під впливом УФ-міметіческогодействія активних форм кисню, ініціює репараційні процеси, які в силу своєї надмірної інтенсивності призводять до формірованіюолігонуклеотідних послідовностей набагато більшої протяжності, ніж етонеобходімо для репарації розривів ДНК. Можливо, що образующіесяпоследовательності можуть служити або чинниками регуляції продукції іекспрессіі ретротранспозонов (в залежності від сайтів їх вбудовування врепарірующую ДНК), або навіть структурними їх елементами. На користь данногопредположенія непрямим чином свідчать результати роботи, согласнокоторим тепловий шок і окислювальний стрес істотно посилюють транскріпціюретротранспозонов у дрозофіли.

Последующаяавтономізація ретротранспозонов в лімфоїдних клітинах (в тому числі в процессепассірованія через організм реципієнта генетичного матеріалу лімфоцитів) за допомогою відповідних реаранжировок і сплайсингу, згідно представленнойгіпотезе, призводить до поступової трансформації ретротранспозонов в ВІЛ.
Безсумнівно, значеніефакта значною лабилизации генома лімфоцитів в умовах ВІЛ-інфекції можетбить інтерпретовано неоднозначно. Можна припустити, що дестабілізірованнийгеном лімфоїдної клітини є набагато більш сприйнятливим до інтеграції внего ДНК-транскриптів ВІЛ і, таким чином, подібні лімфоцити являютсялішь "благодатним грунтом" дляраспространенія ВІЛ-інфекції. Однак є ряд результатів, які могутсвідетельствовать на користь запропонованої вище гіпотези.

При обстеженні семіпаціентов, в клітинах яких був відсутній генетичний матеріал ВІЛ (за даннимісследованія методом ДНК-зондів), а в сироватці були відсутні антитіла до белкамВІЧ, було встановлено, що після переливання донорської крові (НЕ імевшейнікакіх маркерів ВІЛ) і подальшої процедури реінфузії аутокрові, облученнойультрафіолетом, в терміни від 1 до 3 місяців в сироватці цих пацієнтів появляютсяантітела до білків р17 і р24 ВІЛ. Результати виявлення провіруснихпоследовательностей за допомогою ДНК-зондів у лімфоцитах обстежених кнастоящему моменту оцінюються як невизначені.

Безумовно, ці данниееще важко трактувати як однозначні, проте в цілому вони можуть являтьсяподтвержденіем положення: проблема СНІДу як в фундаментальних, так і впрікладних її аспектах не може бути вирішена в рамках традиційних підходів крассматріваемой патології як до тривіальної вірусної інфекції.

Очевидно, що багато ізімеющіхся відомостей і гіпотез про природу збудника синдрому пріобретенногоіммунодефіціта людини вимагають уточнення, додаткових досліджень івсестороннего аналізу

ПЕРЕДАЧА ВІЛ-ІНФЕКЦІЇ

ВІЛ передається типовим для всехретровірусов способами, тобто "вертикально" (дитині від матері) і "горизонтально", особливо при статевих контактах. Крім цього до "горизонтальному" шляху передачі ставляться парентеральний - ін`єкційний, пріпопаданіі будь-якої біологічної рідини від ВІЛ-інфікованого на шкіру іслізістие при наявності на них мікротравм. Слід, правда, зазначити, що врізних біологічних рідинах титр вірусу може бути дуже різний: максимальна концентрація спостерігається в спермі і крові, а, наприклад, в слюнеілі слізної рідини можуть перебувати лише одиничні екземпляри вірусу. Ещеодно обставина впливає на передачу інфекції: деякі носії ВІЧвиделяют набагато більше вірусу ніж інші, хоча титр вірусу в зараженномматеріале виміряти досить важко. Передача вірусу визначається також другіміфакторамі, такими як травми, вторинні інфекції, ефективність епітеліальнихбарьеров, а також присутність або відсутність клітин з рецепторами для ВІЛ .. Етіфактори дозволяють пояснити, чому при одних обставин, наприклад, прігомосексуальних контактах, вірус поширюється швидше, ніж при інших.

Важливим фактором, що впливає на заразність, може битьстадія інфекції. При більшості вірусних інфекцій найвищі титри вірусадостігаются на ранніх стадіях, ще до утворення антитіл. У разі ВІЛ етуфазу важко вивчати, оскільки вона зазвичай безсимптомно, а гуморальнийпротівовірусний відповідь ще слабкий або взагалі не виявляється. Проте, етастадія, мабуть, найбільш небезпечна для оточуючих. Є також дані про те, що хворий знову стає більш інфекційним, коли вже розвивається СНІД.

Підсумовуючи все вищесказане, можна виділити следующіефактори, що впливають на передачу ВІЛ-інфекції: титр вірусу, травма, вторічнаяінфекція, епітеліальні рецептори, інтенсивність експозиції, фаза інфекції

КО-ФАКТОРИ ВІЛ-інфекції

В пандемії ВІЛ-інфекції велика рольки-факторів, тобто факторів, що сприяють її поширенню. Вони лібоактівізіруют ті чи інші шляхи інфікування, або підвищують чувствітельностьорганізма до зараження.

Один з важливих ко-факторів - число статевих партнеров.Гомосексуалісти, хворі на СНІД, мають в середньому протягом життя близько 1100полових партнерів, здорові гомосексуалісти - 500, гетеросексуалісти -25.

Полегшують поширення епідемії та венеріческіезаболеванія. Через що з`являються при них виразки та інші нарушеніяцелостності слизових оболонок і шкірних покривів статевих органів пронікаетвірус СНІДу.

Різні вірусні інфекції послаблюють, а то і зводять Нанета імунітет організму. В першу чергу мова йде про вірусному гепатиті В. В світі налічується приблизно 200 мільйонів носіїв цього вірусу. Їм ежегоднозаражаются 10-15 відсотків гомосексуалістів - багато хто з них хронічно інфіціровани.Резко підвищують чутливість до ВІЛ такі інфекції, як туберкулез.Гомосексуалісти зазвичай схильні до імунодепресії через сістематіческогопоступленія в організм сперми, яка має виражену іммунодепрессівнимдействіем.

До ко-факторів ставитися також вік: 90% больнихСПІДом захворює у віці між 20 і 45 роками. СНІД - причина смерті мужчінв проміжку між 25 і 44 роками, що пов`язано з великою сексуальнойактівностью і наркоманією саме в цей період.
Більш злоякісний перебіг СНІДу у дітей об`ясняетсянезрелостью їх імунної системи.

Повторні інфекції та переливання крові у больнихгемофіліей стимулюють імунну систему, що теж сприяє обостреніючувствітельності цих осіб до ВІЛ.

Ко-факторами можуть бути і віруси, які недавнообнаружілі у хворих на СНІД. Вчені з Інституту патології Збройних сил СШАвиделілі з організму 23 з 24 хворих на СНІД раніше невідомий вірус.Предполагается, що кооперація цього вірусу з ВІЛ веде до саркоми Капоші, котораячасто розвивається при СНІДі.

Р.Галло з співробітниками відкрили новий вірус, относящійсяк групі герпесу. Його виявили в клітинах хворих з лимфоаденопатией, якібули інфіковані ВІЛ. Вірус був названий NBLV (людський В-лімфотропний вірус) .Вполне можливо, що і він ко-факторВІЧ і "бере участь" в освіті пухлин лімфоїдної тканини.

ПАТОГЕНЕЗ І КЛІНІКА ВІЛ-ІНФЕКЦІЇ

ПАТОГЕНЕЗ

У різних індивідуумів "чуйність" організму назараженіе ВІЛ неоднакова. Це залежить від специфіки їх системи гістосовместімості.У ВІЛ-інфікованих частіше, ніж у інших, зустрічається HLA-B35 фенотип. Встановлено, що той же фенотип - головний факторріска для зараження ВІЛ наркоманів, що вводять наркотики внутрішньовенно.

В організмі вірус впроваджується в чутливі клеткі.Основние клітини мішені CD4-лімфоцити (хелпери), на їх поверхні є молекули CD4-рецептори, здатні зв`язуватися з поверхневим білком ВІЛ -gp120. У меншому чіслеоні міститися на мембранах макрофагів, ще в меншому на мембранахВ-лімфоцитів. Крім того, ВІЛ проникає в ЦНС, вражаючи нервові клітини і клеткінейрогліі, в хромафінні клітини кишечника, в сперму.

МЕХАНІЗМИ Взаємодія ВІЛ З РІЗНИМИ ЛАНКАМИ ІМУННОЇ СИСТЕМИ

Відомо, що продуктивна взаємодія вірусу і клітини включає кілька фаз: адсорбцію вірусу і його проникнення в клітину, "роздягання" вірусу, біосінтезвірусних компонентів, формування вірусних частинок і вихід вірусу з клеткі.Вірус істотно змінює метаболізм клітини, і трансформована клітина ужепо особливому взаємодіє як з родинними, так і з іншими клеткаміорганізма

Початок заболеваніяобично проявляється на тлі інтенсивної репродукції вірусів в клітинах РЕС, епітелії дихальної або травної систем, крові та ін. Виникаючі у результаті імунної відповіді антитіла певною мірою препятствуютраспространенію вірусу в організмі, але істотно не впливають на процеси егорепродукціі. Створюється враження, що антитіла не тільки не визначають ісходпервічной вірусної інфекції, а більш того, можуть маскувати ціркулірующійвірус в крові та інших рідинах організму. Більш виражені в початковому періодеінфіцірованія фактори неспецифічного захисту - підвищена температура, підвищення рівня різних інгібіторів, інтерферону та ін.

У патогенезі СНІД, Помнению більшості дослідників, вирішальне значення має ізбірательноецітопатіческое вплив вірусу СНІД на Т-лімфоцити-хелпери-індуктори, що впершу чергу проявляється в зниженні противірусного, протимікробної іпротівоопухолевого імунітету. Наслідком зазначеного є накопичення вірусав крові і інтенсивне його поширення в організмі, посилення перебігу інеобратімое розвиток опортуністичних інфекцій, прискорення злокачественногороста внаслідок преморбидного дії персистирующего в клітинах опухолічастіц вірусу і поразки натуральних кілерів. Первинне селектівноецітодеструктівное дію вірусу на Т-хелпери-індуктори проявляється в развітіілімфопеніі, зниженні числа циркулюючих в крові Т4-клітин, нарушеніісоотношенія Т4 / Т8 і пригнічення проліферації Т-лімфоцитів у відповідь на действіемітогенов (фитогемагглютинин, конкавалін А, специфічні антигени), сніженііілі повній відсутності реакції шкірної гіперчутливості до шкірних алергенів, зниженні проліферації аутологічних лімфоцитів в змішаній реакції, уменьшеніепродукціі гамма-глобуліну лейкоцитами хворих оппортуніс іческого інфекціями, ослаблення Експрес Т-клітинних рецепторів до інтерлейкіну-2, дефектностіпродукціі лимфокинов, поликлональной активації В-лімфоцитів з продукціейбольшого числа фракцій гамма-глобуліну.

Іммунологіческіенарушенія при СНІД виявляються також в підвищенні рівня циркулюючих іммуннихкомплексов, антилімфоцитарними антитіл нез`ясованої специфічності, в увеліченііколічества і лабільності альфа-інтерферону. Однак описані вишеіммунологіческіе аномалії не є строго специфічними саме для СНІД, онівстречаются і при імунодефіцитах інший етіологіі- діфференціаціяспеціфічності поразки особливо скрутна в початковий період захворювання.

Збудник СНІД імеетвираженний тропізм до Т-лімфоцитів і іншим клітинам з антигенною формулою - ОКТ-4 (Т-хелпери, В-клітини, моноцити, макрофаги). Зазначене спорідненість зумовлено надзвичайно високим аффінітетомглікопротеіда зовнішньої оболонки віріона до рецептора Т4 (CD4), розташованих на поверхні-хелперів. Було доведено, що мембранний білок лімфоцитів CD4 служить рецептором для вірусу СПІД.Что стосується вірусних білків, то лише один з них з молекулярної масою 11000 Д (білок gp120) способенсвязиваться з CD4белком.

Для ряду вірусовчеловека встановлено зв`язок клітинної чутливості до них з определенниміхромосомамі людських клітин. Наприклад, в хромосоме19 локалізовані геничувствітельності до вірусів поліомієліту, в хромосомі 3 - до вірусу герпесу, вхромосоме 21 - до вірусів Коксакі В. В якій хромосомі існують геничувствітельності до вірусу СНІД, поки не встановлено.

Генетіческіеісследованія показали зв`язок розвитку СНІД з певним типом антігеновглавного комплексу гістосумісності (МНС). Встановлено, що серед больнихСПІД вельми значно кількість осіб, що мають HLA-DR5 антигени. Підтверджено, що особи з таким фенотипом лімфоцітовсоставляют групу з підвищеним ризиком захворювання саркомою Капоші, що зустрічається в 6 разів частіше, ніж в інших групах.

Відомо, чтоіммунореактівность залежить як від структури антигену, так і від генетіческіхособенностей організму і пов`язана з одним з типів клітин або їх субпопуляцій, що беруть участь в імунних реакціях. У слабо реагує організму немає Ir-гена (або він з якоїсь лібопрічіне не реалізує свої функції), що дозволяє Т-хелперів розпізнати антигени надати допомогу В-лімфоцитів. Недостатність імунної відповіді на рівні-клітин нерідко обумовлена відсутністю іншого гена, контролюючого сінтезвеществ клітинної поверхні (акцепторів), які сприймають дополнітельнийсігнал від Т-хелперів (Leu3a +). Ланцюг подій віммунной системі розгортається таким чином. Антиген, захваченниймакрофагом, руйнується до окремих фрагментів гидролитическими ферментамі.Затем в роботу вступають Ir-гени, які контролюють утворення сімейства так званих Ia-білків. У різних індівдуумов іліліній тварин ці білки відрізняються один від одного по структурі, отражаяразлічіе в генах, які забезпечують їх синтез. Якщо білки макрофаговспособни вступати у взаємодію з даним антигеном, то образовавшійсякомплекс антиген-білок мігрує до мембрани макрофага і виявляється на ееповерхності. В результаті створюються умови для роботи Т-хелперів. Т-хелперимогут найбільш чітко розпізнавати антиген тільки в асоціації його з Ia-білком. Ідентіфіціровавантіген, змінений Ia-білком, Т-хелпери надають необхідну допомогу В-клітинам, які без цього непріступают до синтезу імуноглобулінів. Помічниками Т-В-кооперації служать такжеразлічние білки регулятори, лімфокіни, секретуються Т-клітинами.

Виявлені антитіла, що нейтралізують вірус СНІД, у хворих зі СНІД та СНІД-комплексом ..

Останнім часом встановлено, що ВІЛ в імунній системі інфікує перш за все макрофаги і моноцити, з допомогою яких і поширюється в організмі. Місцем збереження цілком могутбить також тромбоцити, В-лімфоцити, епітеліальні клітини, гліальні клеткінервной системи.

Антиген зустрічається склеткамі Лангерганса, які представляють його (в комплексі з антігеномгістосовместімості) Т-клітинам, запрограмованим відповідати на даний антиген (докладніше про клітинах Лангерганса нижче). Активовані таким чином клеткіекспрессіруют рецептори до інтерлейкіну-1 (ІЛ-1). ІЛ-1 крім лімфоїдних клетокімеет і ряд інших клітин-мішеней, що обумовлює множинну спрямованість біологічної актівностіетого речовини і його участь в цілому ряді процесів, що не відносяться собственнок імунним. Виділяється кератиноцитами (і, можливо, клітинами Лангерганса) чинник змушує активовані Т-клітини секретировать інтерлейкін-2 (ІЛ-2) найважливіший тип лімфокінів. Рецептором для ІЛ-2на клітці є структура носить назву Tac-антигена. ІЛ-2 вступає в зв`язок срецепторамі на поверхні інших Т-клітин, що відповідають на даний антиген інаходящіхся в дермі, лімфатичних вузлах, селезінці, і ініціює іхпроліферацію. Результатом зазначеного є нова популяція Т-клітин, що виробляють антитіла до цього антигену.

ВПЛИВ ВІЛ НА Т-хелперів

Существуетцелий ряд доповнюють один одного механізмів взаємодії ВІЛ з клеткаміТ-хелперів. Останні стимулюють роботу Т-кілерів і макрофагів, індуціруютпродукцію антитіл В-лімфоцитами. Лімфоцити-носії молекул Т8 (CD8) можуть бути або кілерами, лібосупрессорамі. Деякі з механізмів ще спірні, піддаються змінам-постійно з`являються нові деталі і нюанси впливу ВІЛ на імунну систему

1-й механізм. Пріпродуктівном процесі відбулася репродукції і масованому (кілька тисячвіріонов в генерації однієї клітини) виході з лімфоцитів ВІЛ інтенсивно лізіруетТ-хелпери. Але навіть якщо віруси спонтанно відокремлюються від Т-клітини-хелпери (без її лізису), клітина невстигаючих відновлювати цілісність мембран, молекули цитоплазми свободноелімініруют з клітки, і Т-хелперів гине. Оскільки Т-хелпери составляютпорядка 60% циркулюючих Т-клітин, швидка їх загибель призводить до глубокімнарушеніям імунної системи інфікованої людини. СНІД розвивається на фонеострой недостаточностіCD4-лімфоцитів.

2-й механізм. На фонеобщей стимуляції метаболізму лімфоцитів після їх інфікування вірусом, що приводить їх до "загибелі від виснаження", відбувається інтеграція геномів вірусу іклеткі. Диссиминация інфекції захоплює значну кількість хелпернихТ-лімфоцитів CD4 + фенотипу, при етомхроніческіе инфекциии ряд інших впливів ведуть до додаткової стимуляції CD4 + популяції. Посилена проліферація-клітин веде до активації супресорних механізмів, збільшення кількості CD8-лімфоцитів (Leu2a + - Т-супресори) та різкого повишеніюіх функції.

3-й механізм. Частинки ВІЛ ізменяютреактогенние зони поверхні Т-хелперів, що призводить до образованіюнежізнеспособних сінцітіев. Компоненти вірусної оболонки, синтезовані впроцессе репродукції вірусу, різко порушують цитоплазматическую мембрануклеткі-господаря: в результаті елімінації протоплазми клітини зливаються, утворюються нежиттєздатні багатоядерні структури

Ісследованіяподтверділі, що вірус різко змінює мембрани Т-лімфоцитів і призводить до іхсліянію в нежиттєздатні багатоядерні клітини-монстри. Освіта сінцітіеввозможно по типу гемагглютинирующих ефекту, коли здорові лімфоцити прісопрікосновеніі з інфікованими в свою оболонку включають поверхневі белківіруса, і взаємодія рецепторних зон призводить до утворення крупнихнежізнеспособних конгломератів.

4-й механізм. ВІЛ не руйнує CD4-лімфоцити, а змінює ізначно уповільнює їхній ріст в періодичній культурі, тоді як інші відиТ-клітин продовжують розмножуватися нормально. Відзначено, що швидкість гібелізараженних клітин пропорційна кількості CD4-рецепторів на їх поверхні. Згодом число CD4-клітин становітьсяменьше, хоча деяка їх частина виживає і зберігає вірус в латентномсостояніі у вигляді провируса.

5-й механізм. ВІЧмаскірует CD4-маркер.Било показано, що в тих, хто вижив CD4-лімфоцітахвірус може маскувати CD4-маркерні поверхні клітин або запобігати його появі там. У результатеполучается, що число CD4-клетокеще менше, ніж насправді. Зі зникненням CD4-клітин падає рівень ІЛ-2 і у результаті сповільнюється зростання клонів зрілих Т-клітин, індукованих етімлімфокіном. Через ослаблення синтезу інтерлейкіну та інтерферону падає актівностьК-клітин і макрофагів, які в номі стімуліруютя цими білками.

В інфікованих ВІЧклетках відбувається зниження білків МНС класу 1 на їх поверхні. Посколькуцітотоксіческіе CD8-лімфоцітимогут пов`язувати антиген тільки разом з білками МНС класу 1, цей еффектпрепятствует пізнанню і руйнування інфікованих вірусом клітин. Таким путемВІЧ уникає будь-яких впливів з боку імунної системи, тобто создаетсясітуація "імунного паралічу".

Антигени 1 классаглавного комплексу гістосумісності - молекули HLA-A, B, C і 2класс - HLA-DR- молекули, наявні наповерхні макрофагів, В-лімфоцитів, активованих Т-лімфоцитів. Молекули 1класса необхідні для розпізнавання поверхневих клітинних антигенів, а 2класс -для контролю відповіді. ВІЧпревращает Т-хелперів в донора супрессивного фактора. Р.Галло було повідомлено, чтоВІЧ викликає не тільки зменшення числа CD4-клітин і виділення розчинної фактора супресії оставшімісялімфоцітамі, але і робить ці вцілілі клітини не здатними здійснювати первуюрешающую стадію імунної відповіді - впізнавання антигену. Це можна пояснити тим, що вірус викликає ушкодження рецепторів антигену на поверхні CD4-клітин. Цей рецепторподобен замку: для того, щоб почався Т-клітинну відповідь в нього повинен битьвставлен "ключ", яким служить поєднання антигену і білка МНС класу. Возможнотакже, що вірус кодує білок, що потрапляє на поверхню інфіцірованнойклеткі і перешкоджає нормальній рецепції.

6-й механізм. Вінфіцірованних CD4-клеткахВІЧ викликає секрецію розчинної фактора супресії. Ця речовина блокіруетіммунние реакції, що залежать від Т-клітин як in vitro, так і in vivo.Прі цьому пригнічується утворення специфічних антитіл і проліферація Т-клітин.

Вважають, що геномвіруса не кодують послідовність розчинних факторів супресії, а толькоіндуцірует в CD4-клеткетего синтез. Такий же механізм, можливо, лежить в основі імуносупресії прідругіх інфекціях. Цікаво було б порівняти цей супресивний фактор сіммуносупрессівним фактором продуктів перекисного окислення ліпідів.

7-й механізм. Вірусіммунодефіціта людини викликає зміни поверхні CD4-лімфоцитів, що провокує іхунічтоженіе як чужих імунній системі. CD4-клітини, будучи інфікованими, гинуть від того, що на ніхнападают Т-лімфоцити-кілери. Таким шляхом йде безперервне зниження колічестваТ-хелперів в крові, лімфовузлах, селезінці і інших тканинах. У той же времяколічество супресорних CD8-лімфоцітовне зменшується і навіть дещо зростає, що призводить до зниження показателяТх / Тс.

8-й механізм. Пронікшійв лімфоцити ВІЛ змінює геном Т-хелперів, в результаті чого вони позбавлені можливості до трансформації інормальному відповіді на ІЛ-2.

ВЗАЄМОДІЯ ВІЛ З Т-супресорів

Дж.Леви ссотруднікамі Каліфорнійського університету встановили, що імунна сістемаорганізма здатна контролювати розмноження вірусу СНІД в заражених клітинах, а Т-супресори пригнічувати розмноження ВІЛ. З огляду на, що тільки цітотоксіческіеклеткі і Т-супресори здатна пригнічувати розмноження ВІЛ, а їх рецепториустроени таким чином, що антиген зв`язується лише одночасно з білками МНСкласса1, на відміну від Т-хелперів, що зв`язуються з білками МНС класу 2, можносделать висновок про можливе ушкодження ВІЛ білків МНС класу 2.

РЕЗУЛЬТАТИ Взаємодія ВІЛ З У-КЛІТИНАМИ

Крімтого-клітин при ВІЛ-інфекції порушується Імунорегуляторний роль і другіхсубпопуляційлімфоцітов. Незважаючи нанормальное кількість циркулюючих В-лімфоцитів, реакція їх на Т-завісімиеантігени різко знижена, як знижені і відповіді на Т-залежні і незавісімиеполіклональние активатори. У той же час збільшено число В-лімфоцитів спонтанносекретірующіх імуноглобуліни.

Співробітники ІнстітутаАллергіі і ІнфекціоннихЗаболеваній вБетесде (Bethesda) встановили, що ВІЛ безпосередньо без посередництва Т-клітин, актівіруетВ-лімфоцити. Пік інтенсівностісозреванія і диференціювання В-лімфоцитів відзначається на четверті суткіс моменту інкубації їх з вірусом HIV, а в звичайних умовах на активацію В-лімфоцитів Т-клеткаміуходіт значно більше часу. Максимум виділення антитіл припадає на10-е добу.

У хворих СНІД повишенуровень IgA і IgG. Рівень IgMне змінений, в той же час підвищений рівень острофазних білків, наприклад, С-реактивного білка. Оскільки у В-лімфоцитів відсутні рецептори CD4, а вірус все жесорбіруется на їх поверхні, ймовірно, що ретровірус HIV здатний взаємодіяти і з іншої рецепторами або рецепторними полями імунокомпетентних клітин.