Structura virusului imunodeficienței umane. HIV: structura virusului, interacțiunea cu celula, patogenia infecției Structura virusului HIV

Determinarea esenței infecției cu HIV, originea acesteia, structura celulei HIV, căile de transmitere a virusului, simptome caracteristice iar metodele terapeutice sunt principalele aspecte de interes pentru cele mai înalte minți ale umanității moderne. Recenzia va discuta primele trei puncte ale subiectului curent.

Virusul imunodeficienței umane (HIV) este un provocator al infecției cu HIV, provocând boli secundare și conducând la SIDA. Există 5 etape ale bolii, la finalizarea cărora pacientul moare.

Boala este provocată de un virus găsit în materialul biologic al pacientului (sânge, lichid seminal, secreție vaginală, lapte matern). Odată ajunsă în corpul unei persoane sănătoase, infecția rămâne în „modul de așteptare” pentru ceva timp. Această perioadă se numește incubație. Odată cu producerea de anticorpi împotriva virusului, pot apărea primele semne ale bolii, apoi începe procesul de atac imunitar, iar pacientul se apropie încet, dar sigur, de stadiul termic.

Descoperirea virusului

În 1980-1981, mai mulți pacienți cu o formă nestandard de sarcom Kaposi au apărut într-un spital din New York. În ciuda prognosticului relativ pozitiv al acestui tip de boală, natura malignă a bolii a fost dezvăluită la majoritatea pacienților. În același timp, în Los Angeles au fost raportate cazuri de pneumonie malignă cu Pneumocystis.

Imaginile clinice au indicat sindromul imunodeficienței, deja cunoscut la acea vreme. Cu toate acestea, nu se știa exact ce cauzează infecția și care sunt etapele procesului infecțios. Virusul care provoacă în prezent SIDA a fost descoperit abia în 1983.

Pentru prima dată, grupurile lui Gallo, conduse de specialistul în boli infecțioase cu același nume, au încercat să numească virusul. Oamenii de știință din anii 70 au descoperit un retrovirus care stimulează leucemia (creșterea) limfocitelor T, numindu-l HTLV-1. Curând, a fost izolat un virus alternativ din același grup, care a provocat o patologie rară a sângelui. A fost desemnat HTLV-2.

Oamenii de știință francezi conduși de Luc Montagnier au făcut echipă pentru a studia retrovirusurile. În timpul cercetării, a fost identificat un virus care nu a provocat degenerarea malignă a celulelor, dar a dus la moartea limfocitelor T, organismul începând să producă anticorpi împotriva HIV. Virusul a fost numit HTLV-3. În 1985, agentul cauzal al SIDA a primit un nume comun - HIV/HIV.

Înainte de a trece la structura HIV, să ne familiarizăm cu ipotezele originii infecției.

Ipoteze despre originea HIV

Potrivit unei teorii, virusul a existat pe planetă în vremuri străvechi. Se crede că boala s-a manifestat inițial în boli endemice de SIDA în zone neglijate din Africa Centrală. Deoarece oamenii din acele părți au murit adesea înainte de vârsta de 30 de ani, nu erau mulți pacienți cu SIDA - pur și simplu nu au supraviețuit.

Susținătorii versiunii alternative cred că sindromul de imunodeficiență dobândită a apărut dintr-un virus inofensiv care a fost expus la radioizotopi de stronțiu și alte substanțe care au fost eliberate ca urmare a exploziei unei bombe cu hidrogen. Această versiune a fost prezentată nu numai pe baza unor presupuneri, ci și pe faptul că locul în care au apărut primii pacienți și locul incidentului au coincis.

O ipoteză mai rezonabilă este că SIDA a fost transmisă la oameni de la maimuțe. În cele mai vechi timpuri, mutanții virali „trăiesc” în corpul unei maimuțe au suferit o transformare și au găsit o altă „casă” - o persoană care a transmis ulterior virusul descendenților săi printr-un proces simplu de infectare a fătului.

Acum este timpul să punem SIDA la microscop.

Aruncând o privire mai atentă asupra virusului

Virusul care provoacă infecția cu HIV este un retrovirus care are forma unei sfere. Învelișul exterior, prin care virusul interacționează cu celulele imunitare ale corpului, constă parțial din proteine.


Baza agenților virali este genomul, reprezentat de o pereche de molecule, fiecare dintre acestea fiind exprimată de nouă gene. Aceleasi gene contin informatii despre structura virusului, despre metodele de infectie (prin contact cu cateva mii de celule care au un anumit nivel de limfocite CD4).

Interesant!În timp, celulele contactate mor. Când concentrația de limfocite T ajunge la mai puțin de 200 în 1 μl, starea imunitară a pacientului scade brusc - se dezvoltă SIDA. Aceasta înseamnă că până în acest moment primele simptome și diagnosticul bolii sunt în urmă.

Structura HIV

Structura virusului poate fi descrisă în două componente: miezul (nucleocapsid), care include ARN și enzime, și învelișul (membrană).

Structura nucleocapsidei HIV

HIV conține ARN viral și un trio de enzime: reverse, integrază și protează - toate sunt ambalate cu proteine. La exterior sunt molecule de proteină p-17 de matrice. Locația lor este spațiul dintre capsidă și membrană. Proteina Vhr este localizată în interiorul celulei.

Structura învelișului HIV

Membrana conține fosfolipide, glicoproteine ​​și celule membranare"maestru". Glicoproteinele asigură o relație selectivă a virusului cu celulele organismului afectat. Când o celulă țintă întâlnește HIV, este pătrunsă de două tipuri de glicoproteine ​​- gp120 și gp41.

Explicarea unora dintre simbolurile menționate

  • Revertiza– o enzimă care participă la procesul de sinteză a ADN-ului pe un matriță de ARN;
  • Integraza– o componentă a virusului HIV care ajută la accelerarea procesului de conectare a ADN-ului virusului cu cromozomul organismului afectat;
  • Proteaza– o enzimă implicată în descompunerea integrărilor dintre proteine ​​și aminoacizi.

Împreună, enzimele formează un complex de „instrumente de lucru” ale celulei virusului.

Proteinele HIV și „lucrarea” lor

De îndată ce particulele microscopice virale SIDA sunt în corpul „gazdă”, o copie a ADN-ului este sintetizată prin transcriptaza inversă a enzimei, care intră în contact cu gena celulei „gazdă”. Apoi, cu ajutorul altor enzime (revertaza, integraza) se sintetizează noi molecule virale de ARN și proteine ​​responsabile de asamblarea și structurarea virusurilor. Proteinele Nef sunt, de asemenea, asociate cu capside. Proteina VPR acționează ca o proteină auxiliară.


Proteinele structurale ale HIV

Aceste proteine ​​HIV sunt sintetizate de gena Gag. Ele sunt localizate în zona virală în sine. Ele sunt implicate în formarea capsidelor și membranelor.

Proteinele capsidei HIV

Acest tip de proteine ​​formează un vas pentru acid nucleic, formează enzime, face parte din proteina genomică. Cu toate acestea, membrana capsidei nu este proteine ​​individuale, ci subunități.

Proteinele supercapside

Vorbim despre principalele elemente structurale ale învelișului supercapside. Gena Env este responsabilă de sinteza lor.

Proteine ​​nestructurale

Gena Pol este responsabilă pentru elementele nestructurale. Aceste proteine ​​sunt responsabile pentru procesele de reproducere ale virusului în diferite etape ale vieții sale în corpul unei persoane sănătoase.

Alte gene HIV

Virionii de tip HIV conțin și gene precum Tat, Nef, Vpu, Vpr și o serie de altele responsabile de reproducerea și asamblarea virusurilor.

Genomul HIV

Genomul stă la baza virusului și a celulelor infectate, reprezentate de o pereche de catene de ARN. Pe baza unuia dintre ele are loc sinteza ADN (moleculele de ADN) în timpul transcriptazei inverse. De asemenea, conține gene structurale, de reglementare și funcționale.

Studierea virusului: „exprimarea” faptelor interesante

  1. Cum arată virusul? La microscop, este vizualizată o formațiune sub formă de sferă.
  2. HIV „trăiește” în sânge, lapte matern, sperma și secreții vaginale în alte fluide biologice, concentrația virusului este foarte scăzută.
  3. După infecție, anticorpii în corpul pacientului încep să fie produși abia după cel puțin 3 săptămâni.
  4. Fuziunea virusului cu o celulă sănătoasă are loc prin învelișul virusului și anume cu ajutorul glicoproteinei de suprafață g
  5. Datorită transcriptazei inverse a virusului, ADN-ul este sintetizat pe baza uneia dintre catenele propriului ARN.
  6. Celula „gazdă” care poartă receptorii CD se dovedește a fi „atractiv” pentru virus.
  7. Dacă concentrația de limfocite T este mai mică de 200 la 1 μl, vorbim despre stadiul termic al bolii.
  8. La diagnosticarea bolii la copiii născuți din mame bolnave, un rezultat pozitiv pentru HIV poate persista timp de 18 luni.


Caracteristica cheie a virusului

Poate cea mai importantă și neplăcută trăsătură a HIV este prezența sa „camuflata” în corpul uman. Perioada de incubație a bolii poate dura 3 săptămâni (uneori 3 luni). În unele cazuri, primele semne de patologie sunt complet absente - pacientul se confruntă imediat cu manifestări vii ale tabloului clinic al bolii.

Abrevierea HIV înseamnă virusul imunodeficienței umane. Acest virus este cauza principală a insuficienței dobândite a activității funcționale a sistemului imunitar, și anume componenta sa celulară. Astăzi, această infecție este foarte frecventă și tinde să crească și mai mult numărul de infecții.

Virusul HIV, tipuri și proprietăți

Virusul imunodeficienței umane este un retrovirus și aparține genului lentivirus. Acesta este un virus ARN, principala sa caracteristică este procesul de transcriere inversă. Aceasta înseamnă că atunci când intră într-o celulă, molecula de ARN a virusului, sub influența enzimei revers transcriptază (revertaza), este transformată în ADN, care este integrat în genom. În timpul vieții sale, o celulă cu ADN viral în genom începe să sintetizeze ARN nou și capsule virale care ies din ea și infectează celule noi.

În plus, secțiunea încorporată a ADN-ului viral rămâne în celulă pentru totdeauna, nu se manifestă mult timp și nu duce la moartea acesteia. Această caracteristică determină că HIV este o infecție lentă, cu progresia procesului infecțios pe o perioadă lungă (cel puțin 10 ani). Principala proprietate distinctivă a HIV este selectivitatea. Este capabil să infecteze celulele care au receptori CD 4 specifici pe suprafața lor, care sunt conținute în celulele imune - limfocitele T, celulele dendritice (îndeplinesc funcții de protecție în țesuturi sistem nervos), macrofage tisulare. În timp, celulele infectate își pierd capacitatea de a-și îndeplini funcțiile de bază. functie biologica- sustinerea imunitatii celulare. Există 2 tipuri de virus al imunodeficienței:

  • Tipul 1 - distribuit pe toate continentele.
  • Tipul 2 - se găsește în principal în țările din Africa Centrală.

Virusul imunodeficienței are o structură complexă. Materialul său genetic, ARN, este acoperit de o capsulă proteică care
acoperit cu un strat de fosfolipide (supercapsid). În interiorul capsulei virale se află enzima transcriptaza, care catalizează procesul de conversie a ARN-ului viral în ADN în interiorul celulei. În mediul extern, HIV este instabil și moare rapid sub influența temperaturilor ridicate și scăzute, a luminii solare și a soluțiilor dezinfectante (peroxid de hidrogen, înălbitor, alcool).

Descoperirea virusului datează din 1981, a fost descoperit în Africa. Astăzi, există mai multe ipoteze pentru apariția sa - impactul asupra unui virus nepatogen al unui precursor al unui mediu nefavorabil cu mutația sa ulterioară în HIV, formarea virusului în timpul dezvoltării armelor biologice. Mutația virusului sub influența radiațiilor, care este crescută în unele țări africane din cauza cantității mari de minereuri de uraniu, originea HIV este de la virusul imunodeficienței simian. Toate aceste ipoteze încearcă să explice lipsa menționării unei boli similare cu SIDA de-a lungul istoriei omenirii.

Ce este HIV SIDA

Infecția cu HIV este o infecție cu un virus al imunodeficienței fără dezvoltarea unei boli de bază. Starea de infecție cu HIV poate dura destul de mult timp, fără manifestări clinice. SIDA este un sindrom de imunodeficiență dobândită (imunodeficiență), se dezvoltă în mijlocul unei infecții și se caracterizează prin deteriorarea unui număr semnificativ de celule imunocompetente (macrofage, limfocite). Semnele SIDA includ o scădere a activității sistemului imunitar, care se manifestă prin dezvoltarea unor boli cauzate de reprezentanții florei oportuniste sau de alți agenți patogeni pe care sistemul imunitar îi suprimă în mod normal (infectii oportuniste). Astfel de infecții includ:

  • Candidoză (afte) cauzată de o ciupercă oportunistă din genul Candida.
  • Infecția cu citomegalovirus.
  • Un proces infecțios cauzat de virusul Epstein-Barr.
  • Leziuni cutanate (pustule multiple).
  • Pneumonie cu Pneumocystis.

HIV și SIDA, diferența constă tocmai în prezența imunității scăzute și dezvoltarea infecțiilor oportuniste și a altor patologii asociate cu imunodeficiența (proces oncologic).

Cum te infectezi cu HIV?

Virusul imunodeficienței este o infecție parenterală. Modalitățile de a contracta infecția cu HIV includ:

  • Transmiterea sexuală - virusul intră în corpul unei persoane sănătoase prin contactul direct al membranelor mucoase ale organelor genitale cu un partener infectat. Mai mult, riscul de infectare este mai mare pentru partea care o primește, astfel încât femeile se infectează mai des în timpul actului sexual clasic. Riscul este chiar mai mare atunci când se angajează în sex anal, deoarece apare microleziune suplimentară a mucoasei rectale. Sexul oral este mai sigur; infecția este posibilă numai în prezența unor leziuni sau eroziuni ale mucoasei bucale.
  • Virusul intră în fluxul sanguin printr-o seringă atunci când se utilizează droguri injectabile.
  • Infecția în timpul diferitelor proceduri și manipulări medicale care implică încălcarea integrității pielii sau a membranelor mucoase cu instrumente nedezinfectate.
  • Transfuzie de sânge contaminat sau componente ale acestuia.
  • Transmitere verticală – virusul se transmite de la o mamă infectată la făt în timpul sarcinii (mai rar) sau copilul este infectat în timpul nașterii și alăptării ulterioare.

Factorul de transmitere al HIV este fluidele biologice umane - spermă, laptele matern, secrețiile vaginale, sângele. Virusul nu este eliberat în saliva umană. Sursa de infecție este o persoană bolnavă (SIDA) sau un purtător de virus (infectat cu HIV).

Dezvoltarea instrumentelor medicale sterile de unică folosință a fost dictată de necesitatea de a minimiza posibilitatea infecției cu HIV în timpul diferitelor proceduri medicale.

Probabilitatea de infectare

Principala condiție care favorizează infecția este numărul de particule virale din fluidul biologic cu care mediul intern uman a intrat în contact. Căile de transmitere influențează, de asemenea, probabilitatea de infecție:

Calea de transmisie

Probabilitatea de infectare

Sexul anal

1% pentru partea care primește

Sexul vaginal

0,1% pentru femei, 0,01% pentru bărbați

Calea verticală (de la mamă la copil)

Transfuzie de sânge contaminat

Injectarea drogurilor cu o seringă contaminată

Folosirea prezervativelor reduce la minimum transmiterea HIV. De asemenea, protejează împotriva altor infecții cu transmitere sexuală - hepatita virală B și C, sifilis, gonoree, chlamydia, ureaplasmoză.

Simptomele HIV

HIV nu se manifestă mult timp. Perioada de la momentul infectării până la dezvoltarea SIDA durează de la 5 la 20 de ani. Dacă un număr mare de particule virale intră în corpul uman, este posibil manifestare clinică reactia primara a organismului. Se dezvoltă la 1-3 săptămâni din momentul infecției,
caracterizată printr-o creștere a temperaturii, o creștere noduli limfatici, scaun instabil. De obicei, aceste fenomene dispar de la sine în câteva zile. Din acest moment, virusul este deja introdus în celulele imune și rămâne în ele mult timp, fără să se arate în vreun fel. Astfel de semne primare ale HIV la femei și bărbați apar în același mod. De aceea este foarte important diagnostic de laborator Infecția cu HIV, care constă în determinarea anticorpilor din sânge împotriva virusului și a materialului său genetic în organism.

Virusul imunodeficienței umane aparține regnului Viridae, familia Retroviridae, subfamilia Lentiviridae.

Proprietățile de bază ale virusului imunodeficienței umane

Structura particulei virusului HIV

Conform microscopiei electronice, virusul are o formă rotundă și o structură complexă. Diametrul virionului este de 100-120 nm.

Grupele de proteine ​​HIV-1 și HIV-2

Greutatea moleculară a proteinelor se măsoară în kilodaltoni (kDa): gp - glicoproteine; p - proteine.

În centrul virionului se află genomul virusului, reprezentat de două catene de ARN, proteine ​​interne p7 și p9, precum și enzime - revers transcriptază (revertază), protează, RNază și integrază (endonuclează). Genomul este înconjurat de un strat proteic interior. Învelișul intern al HIV-1 include proteinele p17, p24 și p55. Proteinele p16, p25 și p56 formează învelișul intern al HIV-2. Învelișul lipidic extern al HIV-1 este pătruns de glicoproteina gpl60. constând dintr-un fragment transmembranar (gp41) și foarte imunogen (gpl20). Proteinele de înveliș gp41 și gpl20 sunt conectate printr-o legătură necovalentă și formează procese pe suprafața virionului care asigură atașarea HIV la receptorii celulelor țintă umane.

Structura antigenică

Genomul virusului conține nouă gene - trei structurale și șase de reglementare. Genomul este o structură variabilă datorită derivării antigenice. Există o serie de variante serologice ale virusului (de exemplu, A, B, C, D, E, F, G, H).

Persistența virusului în mediu

În condiții naturale, HIV (în stare uscată) rămâne activ câteva ore; în lichide care conțin un număr mare de particule virale, cum ar fi sângele și ejaculatul, timp de câteva zile.

În serul de sânge congelat, activitatea virusului este determinată pe parcursul mai multor ani.

Încălzirea la 56 °C timp de 30 de minute reduce titrul infecțios al virusului de 100 de ori. Cu mai mult temperatura ridicata(70-80 °C) virusul moare în 10 minute. Când virionii sunt tratați cu o soluție de alcool etilic 70% timp de un minut, aceștia sunt inactivați. Când este expus la o soluție de hipoclorit de sodiu 0,5%, soluție de glutaraldehidă 1%, soluție de peroxid de hidrogen 6%, soluție de lisol 5%, eter sau acetonă, se remarcă și moartea particulelor virale.

HIV este relativ insensibil la iradierea ultravioletă și radiațiile ionizante.

Patogenia infecției cu HIV

Antigenul de diferențiere CD4+ (CD este o abreviere pentru antigenul de diferențiere celulară) și componente nespecifice (independente de prezența CD4+) - receptori pentru HIV. CD4+ este o glicoproteină cu o greutate moleculară de 55.000 kDa. similară ca structură cu anumite secțiuni ale imunoglobulinelor. Proteina virală gpl20 are o structură similară - aceasta determină capacitatea virionilor de a pătrunde în celulă.

Receptorul CD4+, situat pe membrana celulelor imunocompetente, îndeplinește funcția de recunoaștere a antigenelor (împreună cu proteinele HLA - complexul major de histocompatibilitate clasa II).

Tipuri de celule afectate de virusul imunodeficienței umane

Plicul HIV conține proteine ​​din clasele I și II ale complexului de histocompatibilitate umană, astfel încât pătrunderea virusului în organism nu provoacă o reacție de respingere. Fixarea virionilor pe suprafața celulei țintă are loc cu participarea glicoproteinei gpl20. Glicoproteina gp41 asigură fuziunea învelișului viral cu membrana celulei țintă. ARN-ul dublu catenar al virusului intră în celulă, unde ADN-ul proviral monocatenar este sintetizat folosind transcriptază inversă. Apoi se formează ADN-ul dublu catenar, care este integrat în ADN-ul celulei folosind integrază. ADN-ul viral acționează ca un șablon pentru sinteza ARN, care asamblează o nouă particulă virală.

Erorile genetice apar adesea în timpul replicării HIV. În acest fel, se formează diferite subtipuri de virus.

După ce HIV pătrunde în celulele CD4+, începe replicarea acestuia: cu cât celulele CD4+ sunt mai active, cu atât este mai intensă reproducerea virusului. Prin urmare, regulatorii care activează celulele CD4+ asigură o creștere a replicării virale. Astfel de regulatori includ TNF: factor de stimulare a coloniilor de granulocite și macrofage (factor de stimulare a coloniilor) și IL-6.

Interferonul și factorul de creștere transformator sunt regulatori care inhibă replicarea virusului. După cum au arătat cercetările. TNF-α activează transcripția ADN-ului proviral HIV-1 în celulele T și macrofagele infectate cronic. Monocite care sintetizează TNF-a. nu numai că induce expresia de către celulele infectate cu HIV, dar stimulează și activarea provirusului latent. Activitatea simultană a TNF-a este înregistrată. IL-6 și factor de stimulare a coloniilor de granulocite și macrofage.

Semne imunopatogenetice ale infecției cu HIV - deficiența legăturii T și B a sistemului imunitar: lipsa componentelor complementului și fagocitelor; scăderea funcţiilor factorilor de protecţie nespecifici. Activarea policlonală a limfocitelor B duce, pe de o parte, la hipergammaglobulinemie și, pe de altă parte, la o slăbire a capacității celulelor de a produce anticorpi de neutralizare a virusului. Există o creștere a numărului de CEC și formarea de anticorpi la limfocite; aceasta determină o scădere și mai mare a numărului de limfocite T CD4+. Se remarcă dezvoltarea proceselor autoimune. Deteriorarea sistemului imunitar în timpul infecției cu HIV este sistemică.

Odată cu deficiența limfocitelor CD4+, deficiența funcțională a limfocitelor CD8+, a celulelor NK (celule natural killer) și a neutrofilelor crește pe parcursul bolii. Pe măsură ce starea imună se deteriorează, se dezvoltă diverse boli infecțioase, alergice, autoimune și limfoproliferative, precum și un sindrom caracteristic bolii complexe imun (acești factori determină tablou clinic infecție cu HIV).

Pe etapele inițiale Bolile din organism produc anticorpi de neutralizare a virusului care suprimă activitatea virusurilor care circulă liber. Cu toate acestea, astfel de anticorpi nu acționează asupra virușilor găsiți în celule (provirusuri). În timp (de obicei după 5-6 ani), capacitățile de protecție ale sistemului imunitar sunt epuizate și, în consecință, virusul se acumulează în sânge.

Luminatele medicale lucrează pentru a crea un remediu împotriva virusului imunodeficienței umane. Pentru a înțelege natura bolii și caracteristicile răspândirii acesteia, oamenii de știință trebuie să știe cum arată o celulă virală.

Structura virusului este ca o sferă acoperită cu vârfuri. Dimensiunea sa depășește semnificativ parametrii agentului cauzal al hepatitei B și al altor virusuri. Diametrul sferei este de 100 - 150 nanometri. Se numește nucleocapsid sau virion.

Structura celulară a HIV este caracterizată printr-o structură cu două straturi:

  • coajă acoperită cu „tepi”;
  • corpul celular care conține acid nucleic.

Împreună formează un virion - o particulă a virusului. Fiecare dintre „tepii” care acoperă coaja arată ca o ciupercă cu o tulpină subțire și un capac. Cu ajutorul acestor „ciuperci”, virionul interacționează cu celulele străine. Glicoproteinele de suprafață (gp120) se află pe suprafața capacelor. Alte glicoproteine, transmembranare (gp41), sunt situate în interiorul „picioarelor”.

În inima celulei virale se află un genom - ARN, format din 2 molecule. Fiecare dintre ele stochează 9 gene care poartă informații despre structura virusului, metodele de infecție și reproducerea celulelor dăunătoare.

Genomul este înconjurat de o coajă conică, care constă din proteine:

  1. matricea p17;
  2. p24 - capsid.

ARN-ul genomic este asociat cu învelișul prin proteinele nucleocapside p7 și p9.

Există mai multe forme cunoscute ale virusului imunodeficienței umane. Cel mai frecvent dintre ele este HIV-1. Este distribuit în Eurasia, America de Nord și de Sud. O altă formă de HIV-2 a fost identificată în populația continentului african. HIV-3 și HIV-4 sunt rare.

Cărei familii aparține virusul HIV?

HIV aparține familiei de retrovirusuri - virionii lor conțin ARN care atacă corpul vertebratelor. Odată ajuns în organism, virionii provoacă moartea celulelor sănătoase. Retrovirusurile infectează animalele. Doar o specie din această familie este periculoasă pentru oameni -.

Acest virus aparține grupului de lentivirusuri. Tradus din latină, „lentus” înseamnă „lent”. Din denumire este clar că bolile cauzate de aceste microorganisme au un curs lung și prelungit perioadă incubație. După ce ADN-ul HIV a intrat în corpul uman, poate dura 5-10 ani până când apar primele semne ale bolii.

De la mijlocul anilor 80 ai secolului XX, studiile care studiază genomul HIV au apărut în genetică. Oamenii de știință nu au găsit încă o modalitate de a distruge complet celulele HIV, dar au făcut pași mari în diagnosticarea și tratarea bolii. Utilizarea medicamentelor antiretrovirale poate extinde stadiul latent al bolii la 15 ani. Speranța de viață a pacienților este în continuă creștere. Astăzi are o medie de 63 de ani.

Cum arată HIV la microscop

Imaginile unui HIV foarte marit au fost făcute pentru prima dată în 1983. Unitatea elementară a HIV la microscop seamănă cu un model al unei planete misterioase, care este acoperită cu plante exotice. Datorită dezvoltării echipamentelor fotografice și optice, au fost realizate ulterior fotografii detaliate ale particulei virale periculoase.

Grafica computerizată vă permite să reproduceți ciclul său de viață:

  1. În stadiul de eliberare a virionului din celulă, imaginea prezintă sigilii convexe care par să spargă celula din interior.
  2. La început, după separare, virusul are un proces care îl conectează la celulă. Dispare treptat.
  3. Când etapa de izolare a virusului din celulă este finalizată, acesta ia forma unei mingi. Apare ca un inel negru într-o fotografie macro.
  4. Un virion matur din fotografie arată ca un dreptunghi, triunghi sau cerc negru care este încadrat de un inel subțire. Miezul întunecat este capsidul. Are forma unui con. Ce figură geometrică va fi vizibilă în fotografie depinde de unghiul din care a fost făcută fotografia. Inelul este coaja virionului.

Ce celule și în ce cantitate sunt afectate?

Receptorii celulari de care se leagă proteina virală se numesc CD4. Unitățile elementare ale unui organism viu care au astfel de receptori sunt ținte potențiale pentru HIV. Receptorul proteic CD4 face parte din unele leucocite, și anume limfocite T, monocite și macrofage.

Limfocitele T (ajutoare), care protejează organismul, sunt primele care vin în contact cu virionii agresivi și mor. La o persoană sănătoasă, CD4 este detectat în cantitate de 5-12 unități per probă de sânge. Odată cu dezvoltarea infecției, norma scade la 0 - 3,5 unități.

După ce virusul imunodeficienței pătrunde în mediul intern al corpului, modificările celulelor nu apar imediat. Este nevoie de timp pentru ca virușii periculoși să devină mai puternici și să se adapteze la mediu. Acest lucru durează cel puțin o săptămână. În continuare, particula virală, cu ajutorul „ciupercilor” care îi acoperă suprafața (gp160), se agață de receptorii CD4 ai celulelor sănătoase. Apoi invadează sub învelișul membranei.

Situat sub membrana limfocitelor, macrofagelor, celule nervoase, virusurile invadatoare se ascund de expunere medicamenteși contracararea sistemului imunitar. Ele perturbă răspunsurile imune ale organismului, care începe să reacționeze la propriile celule ca antigene străine.

În interiorul celulelor afectate, virusul imunodeficienței se înmulțește odată cu eliberarea ulterioară de noi virioni. Celula gazdă este distrusă.

Când celulele sunt atacate de un virus al imunodeficienței, se declanșează o reacție de protecție. Treptat, sistemul imunitar formează anticorpi împotriva virusului. Numărul lor crește și după 2 - 3 săptămâni anticorpii vor fi observați într-un imunotest enzimatic al sângelui. Dacă un număr mic de particule virale au intrat în organism, un număr suficient de anticorpi se poate forma numai după un an. Acest lucru se întâmplă în 0,5% din cazuri.

Astfel, informațiile despre structura și activitatea virusului imunodeficienței ajută oamenii de știință în dezvoltarea metodelor de diagnosticare și a metodelor de tratare a infecției cu HIV.

Virusul imunodeficienței umane este un retrovirus, genul lentivirus. În exterior, are forma unei sfere, al cărei diametru este de la 120 la 150 nm. Învelișul exterior, prin care HIV se leagă de celulele sistemului imunitar, conține mai multe proteine ​​- glicoproteine ​​(gp41-transmembrană și gp120-suprafață). Glicoproteinele de suprafață formează excrescențe deosebite pe membrana virusului, care amintesc de aspect(într-un microscop electronic) „capacul” ciupercii, iar gp41 este „piciorul”. Baza virusului - genomul - este reprezentată de ARN monocatenar (două molecule). Fiecare moleculă este reprezentată de nouă gene virale: structurale, reglatoare și accesorii. Prin urmare, ei transportă informații despre structura virusului, metodele de infectare a celulelor și reproducerea virionilor.

Genomul viral este înconjurat de proteine ​​de matrice și capside (p17 și, respectiv, p24), formând o structură închisă în formă de con. HIV are capacitatea de a produce enzime precum transcriptaza inversă, proteaza și integraza În plus, virusul imunodeficienței umane se poate schimba extrem de rapid sub influența mutațiilor din genomul său. Cele mai multe variante ale virusului diferă foarte puțin unele de altele, dar au fost identificate mai multe specii cu diferențe semnificative: HIV-1 (descoperit în 1983), HIV-2 (în 1986), HIV-3 (în 1988) și HIV-4. (descoperit pentru prima dată în 1986, dar identificat ca o specie separată ceva mai târziu). HIV-1 afectează în principal populația din Europa și America, HIV-2 – Africa de Vest, alte tipuri de virus nu sunt atât de răspândite.

Interacțiunea HIV cu o celulă

HIV poate interacționa doar cu celulele care poartă receptorii CD4 pe suprafața lor. Aceste celule sunt în mare parte macrofage și limfocite T. Glicoproteina de suprafață (g120) de pe membrana virusului asigură contactul cu receptorul CD4 al celulei limfocitare, drept urmare acestea fuzionează între ele, iar materialul genetic HIV pătrunde în citoplasmă. Transcriptaza inversă a virusului în acest moment începe procesul de sinteză a ADN-ului bazat pe o catenă a propriului ARN, adică. activează direct transcrierea inversă. Enzima integraza începe apoi procesul de unire a gazdei și ADN-ului viral nou sintetizat. În plus, celula este reconstruită pentru a sintetiza ARN-uri virale în locul propriului său, drept urmare ribozomii celulei, în loc de propriile proteine ​​și enzime, încep să producă enzime virale și proteinele sale structurale în cantități uriașe. Începe procesul de producere a virionilor în interiorul celulei, care este catalizat de o protează. De îndată ce numărul lor devine excesiv de mare, ei, după ce au distrus membrana celulară, intră în exterior - în sânge, unde infectează noi limfocite și macrofage.