Характеристика возбудителя

Таксономия. ВИЧ - лимфотропный вирус, относится к семейству Retroviridae, роду Lentivirus. Выделяют два типа вируса - ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которые отличаются по структурным и антигенным характеристикам.

Морфология. ВИЧ - сложноорганизованный вирус шарообразной формы, диаметром 100-150 нм. Капсид имеет форму усеченного конуса (рис. 11.2). В капсиде хранятся две молекулы плюс-РНК и ферменты - обратная транскриптаза, интеграза и протеаза. Сам капсид состоит из 2000 копий белка р24. Капсид окружен матриксным белком р17, сверху находится наружная двухслойная липопротеиновая оболочка, пронизанная гликопротеиновыми шипами. Каждый шип gp160, состоит из трех молекул трансмембранного гликопротеина gp41 и поверхностного гликопротеина gp120.

Рис. 11.2. Схема строения ВИЧ-1 (пояснения см. в тексте)

Геном ВИЧ представлен двумя нитями РНК и состоит из трех основных структурных генов (gag, pol, env) и семи регуляторных и функциональных генов. Ген gag (от англ. group antigen - «групповой антиген») кодирует матриксные, капсидные, нуклеокапсидные

показано 46 из 69

стр. 46

белки. Ген pol кодирует ревертазу, интегразу, РНКазу и протеазу. Ген env кодирует поверхностный гликопротеин gp120 и трансмембранный gp41. Функциональные гены выполняют регуляторные функции и обеспечивают процессы репродукции и участие вируса в инфекционном процессе.

Антигенная структура. АТ вырабатываются ко всем белкам, продуктам генов env, gag, pol, но наиболее значимый иммунный ответ вызывают группоспецифический АГ р24 и поверхностные гликопротеины gp160, gp120, gp41. Гликопротеин gp41, помимо антигенной специфичности, обеспечивает слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной. Поверхностный gp120 содержит участок, ответственный за прикрепление вируса к клеточному рецептору CD4 и корецепторам. Он несет главную антигенную детерминанту, к которой вырабатываются АТ. Участок гена env, кодирующий gp120, обладает повышенной мутабельностью, поэтому в каждом цикле репликации образуются новые варианты gp120.

Разновидности ВИЧ. На основе последовательности в env-гене ВИЧ-1 подразделяется на три группы: М, N, O. Группы O и N характерны для Западной Африки. Группа М является доминирующей и подразделяется на 10 субтипов (A-К), которые имеют различное географическое распространение. В России превалирует субтип А.

Культивирование. Вирус культивируется только на специальных культурах клеток, вызывая симпластообразование.

Резистентность. ВИЧ погибает при использовании всех известных дезинфицирующих средств, под влиянием солнечных и УФ-лучей, 70% этилового спирта. Нагревание до 56 °C резко снижает инфекционность вируса, при температуре 70 °C вирус инактивируется через 10 мин (лиофилизированные кровяные продукты прогревают при температуре 68 °C в течение 72 ч). ВИЧ жизнеспособен в течение нескольких лет в замороженной сыворотке и сперме, в высушенной плазме при температуре 23-27 °C вирусная активность сохраняется 7 дней.

Эпидемиология. В настоящее время эпидемия ВИЧ-инфекции охватила все континенты. Эпицентром эпидемии ВИЧ-1 является Восточная Африка, а ВИЧ-2 преимущественно распространен в Западной Африке. В мире проживают более 40 млн человек, зараженных ВИЧ, а более 3 млн человек умерли от этой инфекции. Основные способы передачи ВИЧ-инфекции: гетеро- и гомосексуальные контакты, переливание крови и кровепродуктов, внутривенное употребление наркотиков, пересадка органов и тканей, вертикальная передача (от матери к ребенку во время беременности, родов, кормления грудью), профессиональные заражения (укол или порез контаминированными инструментами).

Репликация. ВИЧ инфицирует клетки, несущие на своей поверхности CD4-рецептор и хемокиновые рецепторы. CD4-рецептором и хемокиновыми рецепторами обладают Т-хелперы, макрофаги, фолликулярные дендритные клетки, клетки островков Лангерганса, клетки микроглии мозга.

Вначале вирус связывается с CD4-рецептором. Связывание с хемокиновыми рецепторами необходимо для слияния вириона с клеточной мембраной, обеспечивающего проникновение вируса в клетку.

Жизненный цикл ВИЧ состоит из четырех стадий:

- адсорбции и проникновения вируса в клетку путем эндоцитоза;

- высвобождения вирусной РНК, синтеза ДНК-провируса и интеграции его в геном клетки хозяина;

- синтеза РНК-вируса, трансляции и формирования вирусных белков;

- сборки, созревания и высвобождения из клетки путем почкования вновь сформированных вирионов.

Полный жизненный цикл вируса реализуется за 1-2 сут, причем за это время формируется более одного миллиарда вирусных частиц.

Патогенез. В результате взаимодействия с ВИЧ гибнут Т-лимфоциты, клетки нейроглии мозга. В-лимфоциты подвержены неспецифической поликлональной активации. При этом снижается количество Т4-лимфоцитов, а также соотношение Т4/Т8. Моноциты, макрофаги, клетки островков Лангерганса, дендритные клетки в результате взаимодействия с ВИЧ не деградируют, действуя как резервуар инфекции для заражения других клеток путем межклеточного слияния, позволяя вирусу распространяться, избегая нейтрализующего действия АТ. Поражение иммунных клеток приводит к иммунодефицитам и появлению вторичных заболеваний инфекционной и неинфекционной природы, а также злокачественных опухолей.

показано 48 из 69

стр.

Иммунный ответ. Первые недели после инфицирования представляют собой период серонегативного окна, когда АТ к ВИЧ не выявляются. Его продолжительность составляет в среднем от 3 нед до 3 мес, но может длиться и до 6-19 мес.

АГ р24 выявляется в крови методом ИФА через 1-2 нед после заражения и определяется до 8-й недели, затем его содержание резко снижается. В течении ВИЧ-инфекции отмечается второй подъем содержания в крови белка р24. Он приходится на период формирования СПИДа. Исчезновение в крови р24 и появление специфических АТ к белкам ВИЧ означает наступление сероконверсии. Однажды появившись, АТ к gp120 и gp41 остаются в организме постоянно, а уровень АТ к р24 снижается, что совпадает с переходом инфекцион-

ного процесса в стадию СПИДа. Однако, несмотря на появление АТ, уровень их нейтрализующей активности остается низким в связи с появлением новых вариантов вируса, вследствие чего происходит «ускользание» ВИЧ от иммунного ответа.

Микробиологическая диагностика. Стандартной процедурой лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции является обнаружение АТ и р24 антигена ВИЧ методом ИФА с последующим отдельным подтверждением наличия АТ в реакции иммуноблоттинга. Диагноз ставят на основании подтверждения в методе иммуноблоттинга наличия в сыворотке АТ к двум вирусным белкам из группы env (gp120, gp41, gp160). В связи с изменчивостью ВИЧ при первичной постановке диагноза ПЦР не используют и по ее результатам диагноз не ставят. ПЦР широко применяют после установления диагноза для определения прогноза, тяжести ВИЧ-инфекции и эффективности лечения.