HIV infekcijas būtības noteikšana, tās izcelsme, HIV šūnas struktūra, vīrusa pārnešanas ceļi, raksturīgie simptomi un terapeitiskās metodes ir galvenie aspekti, kas interesē mūsdienu cilvēces augstākos prātus. Pārskatā tiks apspriesti pirmie trīs aktuālās tēmas punkti.

Cilvēka imūndeficīta vīruss (HIV) ir HIV infekcijas provokators, kas izraisa sekundāras slimības un izraisa AIDS. Ir 5 slimības stadijas, pēc kurām pacients mirst.

Slimību provocē vīruss, kas atrodas pacienta bioloģiskajā materiālā (asinis, sēklas šķidrums, maksts sekrēts, mātes piens). Vesela cilvēka ķermenī infekcija kādu laiku paliek “gaidīšanas režīmā”. Šo periodu sauc par inkubāciju. Ar vīrusu antivielu veidošanos var parādīties pirmās slimības pazīmes, tad sākas imūnsistēmas uzbrukuma process, un pacients lēnām, bet pārliecinoši tuvojas termiskajai stadijai.

Vīrusa atklāšana

1980.-1981.gadā Ņujorkas slimnīcā parādījās vairāki pacienti ar nestandarta Kapoši sarkomas formu. Neskatoties uz salīdzinoši pozitīvo šāda veida slimību prognozi, lielākajai daļai pacientu tika atklāts slimības ļaundabīgais raksturs. Tajā pašā laikā Losandželosā tika ziņots par ļaundabīgas Pneumocystis pneimonijas gadījumiem.

Klīniskie attēli norādīja uz tobrīd jau zināmo imūndeficīta sindromu. Taču, kas tieši izraisa infekciju un kādi ir infekcijas procesa posmi, nebija zināms. Vīruss, kas šobrīd izraisa AIDS, tika atklāts tikai 1983. gadā.

Pirmo reizi Gallo grupas, kuru vadīja tāda paša nosaukuma infekcijas slimību speciālists, mēģināja nosaukt vīrusu. Zinātnieki 70. gados atklāja retrovīrusu, kas stimulē T-limfocītu leikēmiju (augšanu), nosaucot to par HTLV-1. Drīz vien tika izolēts alternatīvs tās pašas grupas vīruss, kas izraisīja retu asins patoloģiju. Tas tika apzīmēts ar HTLV-2.

Franču zinātnieki Luka Montanjē vadībā apvienojās, lai pētītu retrovīrusus. Pētījuma laikā tika identificēts vīruss, kas neizraisīja ļaundabīgu šūnu deģenerāciju, bet noveda pie T-limfocītu nāves, organismam sākot ražot antivielas pret HIV. Vīruss tika nosaukts par HTLV-3. 1985. gadā AIDS izraisītājam tika dots vispārpieņemts nosaukums - HIV/HIV.

Pirms pāriet pie HIV uzbūves, iepazīsimies ar infekcijas izcelsmes hipotēzēm.

Hipotēzes par HIV izcelsmi

Saskaņā ar vienu teoriju vīruss uz planētas pastāvēja senos laikos. Tiek uzskatīts, ka slimība sākotnēji izpaudās endēmiskās AIDS slimībās novārtā atstātajos Centrālāfrikas apgabalos. Tā kā cilvēki tajos rajonos bieži nomira pirms 30 gadu vecuma, AIDS slimnieku nebija daudz – viņi vienkārši neizdzīvoja.

Alternatīvās versijas atbalstītāji uzskata, ka iegūtais imūndeficīta sindroms radies no nekaitīga vīrusa, kas tika pakļauts stroncija radioizotopu un citu vielu iedarbībai, kas izdalījās ūdeņraža bumbas sprādziena rezultātā. Šī versija tika izvirzīta, ne tikai pamatojoties uz pieņēmumiem, bet arī uz to, ka sakrita vieta, kur parādījās pirmie pacienti, un notikuma vieta.

Saprātīgāka hipotēze ir tāda, ka AIDS cilvēkiem tika pārnests no pērtiķiem. Senos laikos pērtiķa ķermenī “dzīvojošie” vīrusu mutanti piedzīvoja transformāciju un atrada citu “mājas” - cilvēku, kurš vēlāk nodeva vīrusu saviem pēcnācējiem, izmantojot vienkāršu augļa infekcijas procesu.

Tagad ir pienācis laiks AIDS likt zem mikroskopa.

Aplūkojot vīrusu tuvāk

Vīruss, kas izraisa HIV infekciju, ir retrovīruss, kam ir sfēras forma. Ārējais apvalks, caur kuru vīruss mijiedarbojas ar ķermeņa imūno šūnām, daļēji sastāv no olbaltumvielām.

Vīrusu aģentu pamatā ir genoms, ko attēlo molekulu pāris, no kuriem katru ekspresē deviņi gēni. Šie paši gēni satur informāciju par vīrusa uzbūvi, par inficēšanās metodēm (kontaktā ar vairākiem tūkstošiem šūnu, kurām ir noteikts CD4 limfocītu līmenis).

Interesanti! Laika gaitā kontaktētās šūnas mirst. Kad T-limfocītu koncentrācija sasniedz mazāk nekā 200 1 μl, pacienta imūnsistēma strauji samazinās - attīstās AIDS. Tas nozīmē, ka šajā laikā pirmie slimības simptomi un diagnoze ir aiz muguras.

HIV struktūra

Vīrusa struktūru var raksturot divās daļās: kodolā (nukleokapsīdā), kas ietver RNS un fermentus, un apvalkā (membrānā).

HIV nukleokapsīda struktūra

HIV satur vīrusa RNS un enzīmu trio: reverso, integrāzi un proteāzi – tie visi ir pildīti ar olbaltumvielām. Ārpusē ir matricas p-17 proteīna molekulas. To atrašanās vieta ir telpa starp kapsīdu un membrānu. Vhr proteīns atrodas šūnas iekšpusē.

HIV čaulas struktūra

Membrāna satur fosfolipīdus, glikoproteīnus un membrānas šūnas"meistars". Glikoproteīni nodrošina selektīvu vīrusa saistību ar skartā organisma šūnām. Kad mērķa šūna saskaras ar HIV, tajā iekļūst divu veidu glikoproteīni – gp120 un gp41.

Dažu minēto simbolu skaidrojums

• Atgriezties– enzīms, kas piedalās DNS sintēzes procesā uz RNS šablona;
• Integraza– HIV vīrusa sastāvdaļa, kas palīdz paātrināt vīrusa DNS savienošanas procesu ar skartā organisma hromosomu;
• Proteāze– enzīms, kas iesaistīts proteīnu un aminoskābju integrāciju sadalīšanā.

Kopā fermenti veido vīrusa šūnas “darba rīku” kompleksu.

HIV proteīni un to "darbs"

Tiklīdz mikroskopiskas AIDS vīrusa daļiņas atrodas “saimnieka” ķermenī, ar enzīma reversās transkriptāzes starpniecību tiek sintezēta DNS kopija, kas saskaras ar “saimnieka” šūnas gēnu. Pēc tam ar citu enzīmu (revertāzes, integrāzes) palīdzību tiek sintezētas jaunas vīrusu RNS molekulas un proteīni, kas ir atbildīgi par vīrusu montāžu un strukturēšanu. Nef proteīni ir saistīti arī ar kapsīdu. VPR proteīns darbojas kā palīgproteīns.

HIV strukturālie proteīni

Šīs HIV olbaltumvielas sintezē Gag gēns. Tie atrodas pašā vīrusu zonā. Tie ir iesaistīti kapsīdu un membrānu veidošanā.

HIV kapsīdu proteīni

Šis proteīna veids veido trauku, lai nukleīnskābe, veido fermentus, ir daļa no genoma proteīna. Tomēr kapsīda membrāna nav atsevišķi proteīni, bet gan apakšvienības.

Superkapsīdu proteīni

Mēs runājam par superkapsīda apvalka galvenajiem konstrukcijas elementiem. Env gēns ir atbildīgs par to sintēzi.

Nestrukturālie proteīni

Pol gēns ir atbildīgs par nestrukturāliem elementiem. Šīs olbaltumvielas ir atbildīgas par vīrusa reproduktīvajiem procesiem dažādos tā dzīves posmos veselīga cilvēka ķermenī.

Citi HIV gēni

HIV tipa virioni satur arī tādus gēnus kā Tat, Nef, Vpu, Vpr un vairākus citus, kas ir atbildīgi par vīrusu reprodukciju un montāžu.

HIV genoms

Genoms ir vīrusa un inficēto šūnu pamats, ko attēlo RNS virkņu pāris. Pamatojoties uz vienu no tiem, reversās transkriptāzes laikā notiek DNS (DNS molekulu) sintēze. Tas satur arī strukturālos, regulējošos un funkcionālos gēnus.

Vīrusa izpēte: interesantu faktu “izrunāšana”.

1. Kā izskatās vīruss? Zem mikroskopa tiek vizualizēts veidojums sfēras formā.
2. HIV “dzīvo” asinīs, mātes pienā, spermā un citos bioloģiskajos šķidrumos vīrusa koncentrācija ir ļoti zema.
3. Pēc inficēšanās antivielas pacienta organismā sāk ražot tikai pēc vismaz 3 nedēļām.
4. Vīrusa un veselīgas šūnas saplūšana notiek caur vīrusa apvalku, proti, ar virsmas glikoproteīna g palīdzību.
5. Vīrusa reversās transkriptāzes dēļ DNS tiek sintezēta, pamatojoties uz vienu no savas RNS virknēm.
6. “Saimnieka” šūna, kas satur CD receptorus, izrādās “pievilcīga” vīrusam.
7. Ja T-limfocītu koncentrācija ir mazāka par 200 1 μl, mēs runājam par slimības termisko stadiju.
8. Diagnozējot slimību bērniem, kas dzimuši slimām mātēm, pozitīvs HIV rezultāts var saglabāties 18 mēnešus.

Galvenā vīrusa iezīme

Varbūt vissvarīgākā un nepatīkamākā HIV iezīme ir tā "maskētā" klātbūtne cilvēka ķermenī. Slimības inkubācijas periods var ilgt 3 nedēļas (dažreiz 3 mēnešus). Dažos gadījumos pirmās patoloģijas pazīmes pilnībā nav - pacients nekavējoties saskaras ar spilgtām slimības klīniskā attēla izpausmēm.

Saīsinājums HIV apzīmē cilvēka imūndeficīta vīrusu. Šis vīruss ir galvenais cēlonis iegūtajai imūnsistēmas funkcionālās aktivitātes nepietiekamībai, proti, tās šūnu komponentam. Mūsdienās šī infekcija ir ļoti izplatīta, un tai ir tendence vēl vairāk palielināt infekciju skaitu.

HIV vīruss, veidi un īpašības

Cilvēka imūndeficīta vīruss ir retrovīruss un pieder lentivirus ģints. Šis ir RNS vīruss, tā galvenā iezīme ir reversās transkripcijas process. Tas nozīmē, ka, nonākot šūnā, vīrusa RNS molekula enzīma reversās transkriptāzes (revertāzes) ietekmē tiek pārveidota par DNS, kas tiek integrēta genomā. Savas dzīves laikā šūna, kuras genomā ir vīrusa DNS, sāk sintezēt jaunu RNS un vīrusu kapsulas, kas iziet no tās un inficē jaunas šūnas.

Turklāt iebūvētā vīrusa DNS sadaļa paliek šūnā uz visiem laikiem, ilgstoši neizpaužas un neizraisa tās nāvi. Šī pazīme nosaka, ka HIV ir lēna infekcija ar infekcijas procesa progresēšanu ilgā laika periodā (vismaz 10 gadus). Galvenā HIV atšķirīgā īpašība ir selektivitāte. Tas spēj inficēt šūnas, kurām uz virsmas ir specifiski CD 4 receptori, kas atrodas imūnās šūnās - T-limfocītos, dendritiskajās šūnās (veic aizsargfunkcijas audos nervu sistēma), audu makrofāgi. Laika gaitā inficētās šūnas zaudē spēju veikt savas pamatfunkcijas. bioloģiskā funkcija- šūnu imunitātes atbalsts. Ir divu veidu imūndeficīta vīrusi:

• 1. tips - izplatīts visos kontinentos.
• 2. tips – sastopams galvenokārt Centrālāfrikas valstīs.

Imūndeficīta vīrusam ir sarežģīta struktūra. Tās ģenētisko materiālu, RNS, sedz proteīna kapsula, kas
pārklāts ar fosfolipīdu (superkapsīda) slāni. Vīrusa kapsulas iekšpusē ir enzīms transkriptāze, kas katalizē vīrusu RNS pārvēršanu DNS šūnā. Ārējā vidē HIV ir nestabils un ātri mirst augstas un zemas temperatūras, saules gaismas un dezinfekcijas šķīdumu (ūdeņraža peroksīda, balinātāja, spirta) ietekmē.

Vīrusa atklāšana datēta ar 1981. gadu, tas tika atklāts Āfrikā. Mūsdienās ir vairākas hipotēzes par tā parādīšanos - nelabvēlīgas vides prekursora ietekme uz nepatogēnu vīrusu ar sekojošu mutāciju HIV, vīrusa veidošanās bioloģisko ieroču izstrādes laikā. Vīrusa mutācija radiācijas ietekmē, kas dažās Āfrikas valstīs ir palielināta lielā urāna rūdu daudzuma dēļ, HIV izcelsme ir no simian imūndeficīta vīrusa. Visas šīs hipotēzes mēģina izskaidrot to, ka visā cilvēces vēsturē nav pieminēta AIDS līdzīga slimība.

Kas ir HIV AIDS

HIV infekcija ir inficēšanās ar imūndeficīta vīrusu bez pamatslimības attīstības. HIV infekcijas stāvoklis var ilgt diezgan ilgu laiku, bez klīniskām izpausmēm. AIDS ir iegūta imūndeficīta (imūndeficīta) sindroms, kas attīstās infekcijas laikā, un to raksturo ievērojama skaita imūnkompetentu šūnu (makrofāgu, limfocītu) bojājumi. AIDS pazīmes ir imūnsistēmas aktivitātes samazināšanās, kas izpaužas kā slimību attīstība, ko izraisa oportūnistiskās floras pārstāvji vai citi patogēni, kurus imūnsistēma parasti nomāc (oportūnistiskās infekcijas). Šādas infekcijas ietver:

• Kandidoze (strazds), ko izraisa Candida ģints oportūnistiska sēne.
• Citomegalovīrusa infekcija.
• Infekcijas process, ko izraisa Epšteina-Barra vīruss.
• Ādas bojājumi (vairākas pustulas).
• Pneumocystis pneimonija.

HIV un AIDS, atšķirība ir tieši imunitātes samazināšanās klātbūtnē un oportūnistisku infekciju un citu ar imūndeficītu (onkoloģisku procesu) saistītu patoloģiju attīstībā.

Kā jūs inficējaties ar HIV?

Imūndeficīta vīruss ir parenterāla infekcija. HIV inficēšanās veidi ir šādi:

• Seksuāla transmisija - vīruss iekļūst veselīga cilvēka ķermenī, tieši saskaroties ar dzimumorgānu gļotādām ar inficētu partneri. Turklāt inficēšanās risks ir lielāks saņēmējai pusei, tāpēc sievietes biežāk inficējas klasiskā dzimumakta laikā. Risks ir vēl lielāks, iesaistoties anālajā seksā, jo rodas papildu taisnās zarnas gļotādas mikrobojājumi. Orālais sekss ir drošāks tikai tad, ja ir mutes gļotādas ievainojumi vai erozijas.
• Vīruss iekļūst asinsritē caur šļirci, lietojot injicējamās narkotikas.
• Infekcija dažādu medicīnisko procedūru un manipulāciju laikā, kas saistītas ar ādas vai gļotādu integritātes pārkāpšanu ar nedezinficētiem instrumentiem.
• Piesārņoto asiņu vai to sastāvdaļu pārliešana.
• Vertikālā transmisija - vīruss tiek pārnests no inficētas mātes auglim grūtniecības laikā (retāk) vai arī bērns tiek inficēts dzemdību un turpmākās zīdīšanas laikā.

HIV transmisijas faktors ir cilvēka bioloģiskie šķidrumi – sperma, mātes piens, maksts izdalījumi, asinis. Vīruss neizdalās cilvēka siekalās. Infekcijas avots ir slims cilvēks (AIDS) vai vīrusa nesējs (HIV inficēts).

Vienreizlietojamo sterilo medicīnas instrumentu izstrādi noteica nepieciešamība pēc iespējas samazināt HIV infekcijas iespējamību dažādu medicīnisko procedūru laikā.

Infekcijas iespējamība

Galvenais inficēšanos veicinošais nosacījums ir vīrusa daļiņu skaits bioloģiskajā šķidrumā, ar kuru saskarsmē cilvēka iekšējā vide. Pārnešanas ceļi ietekmē arī infekcijas iespējamību:

Pārraides ceļš	Infekcijas iespējamība
Anālais sekss	1% saņēmējai pusei
Vaginālais sekss	0,1% sievietēm, 0,01% vīriešiem
Vertikālais ceļš (no mātes līdz bērnam)
Piesārņoto asiņu pārliešana
Narkotiku injicēšana ar piesārņotu šļirci

Prezervatīvu lietošana samazina HIV transmisiju. Tie pasargā arī no citām seksuāli transmisīvām infekcijām – vīrusu B un C hepatītu, sifilisu, gonoreju, hlamīdijām, ureaplazmozi.

HIV simptomi

HIV ilgstoši neizpaužas. Laika posms no inficēšanās brīža līdz AIDS attīstībai ilgst no 5 līdz 20 gadiem. Ja cilvēka ķermenī nokļūst liels skaits vīrusu daļiņu, tas ir iespējams klīniskā izpausmeķermeņa primārā reakcija. Tas attīstās 1-3 nedēļas no inficēšanās brīža,
ko raksturo temperatūras paaugstināšanās, paaugstināšanās limfmezgli, nestabils krēsls. Parasti šīs parādības dažu dienu laikā pāriet pašas no sevis. No šī brīža vīruss jau ir ievadīts imūnās šūnās un paliek tajās ilgu laiku, sevi nekādā veidā neparādot. Šādas primārās HIV pazīmes sievietēm un vīriešiem rodas vienādi. Tāpēc tas ir ļoti svarīgi laboratorijas diagnostika HIV infekcija, kas sastāv no antivielu noteikšanas asinīs pret vīrusu un tā ģenētisko materiālu organismā.

Cilvēka imūndeficīta vīruss pieder Viridae valstībai, Retroviridae ģimenei, Lentiviridae apakšdzimtai.

Cilvēka imūndeficīta vīrusa pamatīpašības

HIV vīrusa daļiņas struktūra

Saskaņā ar elektronu mikroskopiju vīrusam ir apaļa forma un sarežģīta struktūra. Viriona diametrs ir 100-120 nm.

HIV-1 un HIV-2 proteīnu grupas

Olbaltumvielu molekulmasu mēra kilodaltonos (kDa): gp - glikoproteīni; p - olbaltumvielas.

Viriona centrā atrodas vīrusa genoms, ko pārstāv divi RNS pavedieni, iekšējie proteīni p7 un p9, kā arī fermenti - reversā transkriptāze (revertāze), proteāze, RNāze un integrāze (endonukleāze). Genomu ieskauj iekšējais proteīna apvalks. HIV-1 iekšējā apvalkā ietilpst proteīni p17, p24 un p55. Olbaltumvielas p16, p25 un p56 veido HIV-2 iekšējo apvalku. HIV-1 ārējo lipīdu apvalku iekļūst gpl60 glikoproteīns. kas sastāv no transmembrānas (gp41) un ļoti imunogēna (gpl20) fragmenta. Apvalka proteīni gp41 un gpl20 ir saistīti ar nekovalentu saiti un veido procesus uz viriona virsmas, kas nodrošina HIV piesaisti cilvēka mērķa šūnu receptoriem.

Antigēna struktūra

Vīrusa genoms satur deviņus gēnus – trīs strukturālos un sešus regulējošos. Genoms ir mainīga struktūra antigēnu novirzes dēļ. Ir vairāki vīrusa seroloģiskie varianti (piemēram, A, B, C, D, E, F, G, H).

Vīrusu noturība vidē

Dabiskos apstākļos HIV (žāvētā stāvoklī) saglabājas aktīvs vairākas stundas; šķidrumos, kas satur lielu skaitu vīrusu daļiņu, piemēram, asinis un ejakulātu, vairākas dienas.

Sasaldētā asins serumā vīrusa aktivitāte tiek noteikta vairāku gadu garumā.

Karsēšana līdz 56 °C 30 minūtes samazina vīrusa infekciozo titru 100 reizes. Ar vairāk paaugstināta temperatūra(70-80 °C) vīruss mirst 10 minūšu laikā. Kad virionus minūti apstrādā ar 70% etilspirta šķīdumu, tie tiek inaktivēti. Ja tiek pakļauts 0,5% nātrija hipohlorīta šķīdumam, 1% glutaraldehīda šķīdumam, 6% ūdeņraža peroksīda šķīdumam, 5% lizola, ētera vai acetona šķīdumam, tiek atzīmēta arī vīrusu daļiņu nāve.

HIV ir salīdzinoši nejutīgs pret ultravioleto un jonizējošo starojumu.

HIV infekcijas patoģenēze

CD4+ diferenciācijas antigēns (CD ir saīsinājums no Cell Differentiation antigen) un nespecifiskie (neatkarīgi no CD4+ klātbūtnes) komponenti – HIV receptori. CD4+ ir glikoproteīns ar molekulmasu 55 000 kDa. pēc struktūras līdzīga atsevišķām imūnglobulīnu sekcijām. Vīrusa proteīnam gpl20 ir līdzīga struktūra – tas nosaka virionu spēju iekļūt šūnā.

CD4+ receptors, kas atrodas uz imūnkompetentu šūnu membrānas, veic antigēnu atpazīšanas funkciju (kopā ar HLA olbaltumvielām – galveno II klases histokompatibilitātes kompleksu).

Cilvēka imūndeficīta vīrusa skarto šūnu veidi

HIV apvalks satur cilvēka histokompatibilitātes kompleksa I un II klases olbaltumvielas, tāpēc vīrusa iekļūšana organismā neizraisa atgrūšanas reakciju. Virionu fiksācija uz mērķa šūnas virsmas notiek, piedaloties glikoproteīnam gpl20. Glikoproteīns gp41 nodrošina vīrusa apvalka saplūšanu ar mērķa šūnas membrānu. Vīrusa divpavedienu RNS nonāk šūnā, kur, izmantojot reverso transkriptāzi, tiek sintezēta vienpavedienu provīrusa DNS. Tad veidojas divpavedienu DNS, kas, izmantojot integrāzi, tiek integrēta šūnas DNS. Vīrusu DNS darbojas kā veidne RNS sintēzei, kas apkopo jaunu vīrusa daļiņu.

HIV replikācijas laikā bieži rodas ģenētiskas kļūdas. Tādā veidā veidojas dažādi vīrusa apakštipi.

Pēc HIV iekļūšanas CD4+ šūnās sākas tā replikācija: jo aktīvākas ir CD4+ šūnas, jo intensīvāka vīrusa vairošanās. Tāpēc regulatori, kas aktivizē CD4+ šūnas, nodrošina vīrusa replikācijas pieaugumu. Pie šādiem regulatoriem pieder TNF: granulocītu un makrofāgu koloniju stimulējošais faktors (koloniju stimulējošais faktors) un IL-6.

Interferons un transformējošais augšanas faktors ir regulatori, kas kavē vīrusa replikāciju. Kā liecina pētījumi. TNF-α aktivizē HIV-1 provīrusu DNS transkripciju hroniski inficētās T šūnās un makrofāgos. Monocīti, kas sintezē TNF-a. ne tikai izraisa HIV inficētu šūnu ekspresiju, bet arī stimulē latentā provīrusa aktivāciju. Tiek reģistrēta vienlaicīga TNF-a aktivitāte. IL-6 un granulocītu un makrofāgu koloniju stimulējošais faktors.

HIV infekcijas imūnpatoģenētiskās pazīmes - imūnsistēmas T-saites un B-saites deficīts: komplementa komponentu un fagocītu trūkums; samazinātas nespecifisko aizsargfaktoru funkcijas. B limfocītu poliklonāla aktivizēšana izraisa, no vienas puses, hipergammaglobulinēmiju un, no otras puses, vājina šūnu spēju ražot vīrusu neitralizējošas antivielas. Palielinās CEC skaits un veidojas antivielas pret limfocītiem; tas izraisa vēl lielāku CD4+ T limfocītu skaita samazināšanos. Tiek atzīmēta autoimūno procesu attīstība. Imūnsistēmas bojājumi HIV infekcijas laikā ir sistēmiski.

Līdz ar CD4+ limfocītu deficītu slimības gaitā palielinās arī CD8+ limfocītu, NK šūnu (dabisko killer šūnu) un neitrofilu funkcionālais deficīts. Imunitātei pasliktinoties, attīstās dažādas infekcijas, alerģiskas, autoimūnas un limfoproliferatīvas slimības, kā arī imūnkompleksai raksturīgs sindroms (šie faktori nosaka klīniskā aina HIV infekcija).

Ieslēgts sākuma posmi Slimības organismā rada vīrusu neitralizējošas antivielas, kas nomāc brīvi cirkulējošo vīrusu aktivitāti. Tomēr šādas antivielas neiedarbojas uz vīrusiem, kas atrodami šūnās (provīrusi). Laika gaitā (parasti pēc 5-6 gadiem) imūnsistēmas aizsargspējas ir izsmeltas, un līdz ar to vīruss uzkrājas asinīs.

Medicīnas gaismekļi strādā, lai radītu zāles pret cilvēka imūndeficīta vīrusu. Lai saprastu slimības būtību un tās izplatības īpatnības, zinātniekiem ir jāzina, kā izskatās vīrusa šūna.

Vīrusa struktūra ir kā sfēra, kas ir pārklāta ar tapas. Tās izmērs ievērojami pārsniedz B hepatīta un citu vīrusu izraisītāja parametrus. Lodes diametrs ir 100 - 150 nanometri. To sauc par nukleokapsīdu vai virionu.

HIV šūnu struktūru raksturo divu slāņu struktūra:

• apvalks pārklāts ar "smailēm";
• šūnas ķermenis, kas satur nukleīnskābi.

Kopā tie veido virionu - vīrusa daļiņu. Katra no čaumalu nosedzošajām “smailēm” izskatās kā sēne ar plānu kātu un cepuri. Ar šo “sēņu” palīdzību virions mijiedarbojas ar svešām šūnām. Virsmas glikoproteīni (gp120) atrodas uz vāciņu virsmas. Citi glikoproteīni, transmembrānas (gp41), atrodas “kāju” iekšpusē.

Vīrusa šūnas centrā atrodas genoms - RNS, kas sastāv no 2 molekulām. Katrs no tiem glabā 9 gēnus, kas satur informāciju par vīrusa struktūru, infekcijas metodēm un kaitīgo šūnu pavairošanu.

Genomu ieskauj konisks apvalks, kas sastāv no olbaltumvielām:

1. p17-matrica;
2. p24 - kapsīds.

Genomiskā RNS ir saistīta ar apvalku caur nukleokapsīdu proteīniem p7 un p9.

Ir zināmas vairākas cilvēka imūndeficīta vīrusa formas. Visizplatītākā no tām ir HIV-1. Tas ir izplatīts Eirāzijā, Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā. Āfrikas kontinenta populācijā ir konstatēta cita HIV-2 forma. HIV-3 un HIV-4 ir reti sastopami.

Kurai ģimenei pieder HIV vīruss?

HIV pieder retrovīrusu ģimenei – to virioni satur RNS, kas uzbrūk mugurkaulnieku ķermenim. Nokļūstot ķermenī, virioni izraisa veselīgu šūnu nāvi. Retrovīrusi inficē dzīvniekus. Tikai viena suga šajā ģimenē ir bīstama cilvēkiem -.

Šis vīruss pieder lentivīrusu grupai. Tulkojumā no latīņu valodas “lentus” nozīmē “lēns”. No nosaukuma ir skaidrs, ka šo mikroorganismu izraisītajām slimībām ir ilgstoša un ilgstoša inkubācijas periods. Pēc HIV DNS nonākšanas cilvēka organismā var paiet 5-10 gadi, līdz parādās pirmās slimības pazīmes.

Kopš 20. gadsimta 80. gadu vidus ģenētikā ir parādījušies pētījumi par HIV genomu. Zinātnieki vēl nav atraduši veidu, kā pilnībā iznīcināt HIV šūnas, taču ir guvuši lielus panākumus slimības diagnosticēšanā un ārstēšanā. Pretretrovīrusu zāļu lietošana var pagarināt slimības latento stadiju līdz 15 gadiem. Pacientu dzīves ilgums nepārtraukti palielinās. Šodien tas ir vidēji 63 gadi.

Kā HIV izskatās zem mikroskopa

Ļoti palielināta HIV attēli pirmo reizi tika uzņemti 1983. gadā. HIV elementārā vienība zem mikroskopa atgādina noslēpumainas planētas modeli, kas klāta ar eksotiskiem augiem. Pateicoties foto un optisko iekārtu attīstībai, vēlāk tika uzņemtas detalizētas bīstamās vīrusa daļiņas fotogrāfijas.

Datorgrafika ļauj reproducēt tā dzīves ciklu:

1. Viriona atbrīvošanas posmā no šūnas attēlā redzami izliekti blīvējumi, kas, šķiet, pārrauj šūnu no iekšpuses.
2. Sākumā pēc atdalīšanas vīrusam ir process, kas savieno to ar šūnu. Tas pamazām pazūd.
3. Kad vīrusa izolācijas posms no šūnas ir pabeigts, tas iegūst bumbiņas formu. Makro fotoattēlā parādās kā melns gredzens.
4. Nobriedis virions fotoattēlā izskatās kā melns taisnstūris, trīsstūris vai aplis, kas ir ierāmēts ar plānu gredzenu. Tumšais kodols ir kapsīds. Tam ir konusa forma. Kāda ģeometriskā figūra būs redzama fotogrāfijā, ir atkarīga no leņķa, no kura attēls tika uzņemts. Gredzens ir viriona apvalks.

Kuras šūnas un kādā daudzumā tiek ietekmētas?

Šūnu receptorus, ar kuriem saistās vīrusa proteīns, sauc par CD4. Dzīva organisma elementārās vienības, kurām ir šādi receptori, ir potenciālie HIV mērķi. CD4 proteīna receptors ir daļa no dažiem leikocītiem, proti, T-limfocītiem, monocītiem un makrofāgiem.

T-limfocīti (palīgi), aizsargājot organismu, pirmie nonāk saskarē ar agresīviem virioniem un iet bojā. Veselam cilvēkam CD4 tiek konstatēts 5–12 vienību apjomā vienā asins paraugā. Attīstoties infekcijai, norma samazinās līdz 0 - 3,5 vienībām.

Pēc imūndeficīta vīrusa iekļūšanas ķermeņa iekšējā vidē izmaiņas šūnās nenotiek nekavējoties. Ir nepieciešams laiks, lai bīstamie vīrusi kļūtu spēcīgāki un pielāgotos videi. Tas aizņem vismaz nedēļu. Tālāk vīrusa daļiņa ar “sēnīšu” palīdzību, kas pārklāj tās virsmu (gp160), pieķeras veselīgu šūnu CD4 receptoriem. Tad tie iebrūk zem membrānas apvalka.

Atrodas zem limfocītu, makrofāgu membrānas, nervu šūnas, iebrūk vīrusi slēpjas no iedarbības zāles un neitralizē imūnsistēmu. Tie izjauc ķermeņa imūnās atbildes, kas sāk reaģēt uz savām šūnām kā svešiem antigēniem.

Ietekmēto šūnu iekšienē imūndeficīta vīruss vairojas ar sekojošu jaunu virionu izdalīšanos. Saimnieka šūna tiek iznīcināta.

Kad šūnām uzbrūk imūndeficīta vīruss, tiek iedarbināta aizsargreakcija. Pakāpeniski imūnsistēma veido antivielas pret vīrusu. To skaits palielinās, un pēc 2-3 nedēļām antivielas būs pamanāmas asins enzīmu imūnanalīzē. Ja organismā ir iekļuvis neliels skaits vīrusu daļiņu, pietiekams skaits antivielu var veidoties tikai pēc gada. Tas notiek 0,5% gadījumu.

Tādējādi informācija par imūndeficīta vīrusa uzbūvi un aktivitāti palīdz zinātniekiem diagnostikas metožu un HIV infekcijas ārstēšanas metožu izstrādē.

Cilvēka imūndeficīta vīruss ir retrovīruss, lentivirus ģints. Ārēji tam ir sfēras forma, kuras diametrs ir no 120 līdz 150 nm. Ārējais apvalks, caur kuru HIV saistās ar imūnsistēmas šūnām, satur vairākus proteīnus - glikoproteīnus (gp41-transmembrānu un gp120-virsmas). Virsmas glikoproteīni veido savdabīgus izaugumus uz vīrusa membrānas, kas atgādina izskats(elektronu mikroskopā) sēnes “vāciņš”, un gp41 ir tās “kāja”. Vīrusa pamatu - genomu - attēlo vienpavedienu RNS (divas molekulas). Katru molekulu pārstāv deviņi vīrusu gēni: strukturālie, regulējošie un papildu gēni. Tie attiecīgi satur informāciju par vīrusa struktūru, šūnu inficēšanas metodēm un virionu reprodukciju.

Vīrusa genomu ieskauj matricas un kapsīdu proteīni (attiecīgi p17 un p24), veidojot slēgtu konusa formas struktūru. HIV spēj ražot tādus enzīmus kā reverso transkriptāzi, proteāzi un integrāzi. Turklāt cilvēka imūndeficīta vīruss var ārkārtīgi ātri mainīties tā genoma mutāciju ietekmē. Vairums vīrusa variantu ļoti maz atšķiras viens no otra, taču ir noteiktas vairākas sugas ar būtiskām atšķirībām: HIV-1 (atklāts 1983. gadā), HIV-2 (1986. gadā), HIV-3 (1988. gadā) un HIV-4. (pirmo reizi atklāta 1986. gadā, bet kā atsevišķa suga identificēta nedaudz vēlāk). HIV-1 skar galvenokārt Eiropas un Amerikas iedzīvotājus, HIV-2 – Rietumāfriku, citi vīrusa veidi nav tik plaši izplatīti.

HIV mijiedarbība ar šūnu

HIV var mijiedarboties tikai ar šūnām, kuru virsmā ir CD4 receptori. Šīs šūnas galvenokārt ir makrofāgi un T-limfocīti. Virsmas glikoproteīns (g120) uz vīrusa membrānas nodrošina kontaktu ar limfocītu šūnas CD4 receptoru, kā rezultātā tie saplūst viens ar otru, un HIV ģenētiskais materiāls iekļūst citoplazmā. Vīrusa reversā transkriptāze šajā brīdī sāk DNS sintēzes procesu, pamatojoties uz vienu savas RNS virkni, t.i. tieši aktivizē reverso transkripciju. Pēc tam integrāzes enzīms sāk savienošanās procesu ar saimniekorganismu un tikko sintezēto vīrusa DNS. Turklāt šūna tiek pārbūvēta, lai sintezētu vīrusu RNS, nevis savas, kā rezultātā šūnas ribosomas savu proteīnu un enzīmu vietā sāk ražot vīrusu enzīmus un to strukturālās olbaltumvielas milzīgos daudzumos. Sākas virionu ražošanas process šūnā, ko katalizē proteāze. Tiklīdz to skaits kļūst pārmērīgi liels, tie, iznīcinot šūnu membrānu, nonāk ārpusē - asinīs, kur inficē jaunus limfocītus un makrofāgus.