Строение вич: Научная иллюстрация вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

Российская классификация ВИЧ-инфекции, 2006 год (В.В. Покровский)

Стадия 1 — «стадия инкубации» — период от момента заражения до появления реакции организма в виде клинических проявлений «острой инфекции» и/или выработки антител. Продолжительность ее обычно составляет от 3-х недель до 3-х месяцев, но в единичных случаях может затягиваться и до года

Стадия 2 — «стадия первичных проявлений» — связана с проявлением первичного ответа организма на внедрение и репликацию ВИЧ в виде клинических проявлений и/или выработки антител. Стадия первичных проявлений ВИЧ-инфекции может иметь несколько вариантов течения.

2А «Бессимптомная», характеризуется отсутствием каких-либо клинических проявлений ВИЧ-инфекции. Ответ организма на внедрение ВИЧ проявляется лишь выработкой антител.

2Б «Острая инфекция без вторичных заболеваний» проявляется разнообразной кли­нической симптоматикой. Наиболее часто регистрируются лихорадка, высыпания на коже и слизистых (уртикарные, папулезные, петехиальные), увеличение лимфатических узлов, фарингит. Могут отмечаться увеличение печени, селезенки, диарея. Иногда такой вариант течения называют «мононуклеозоподобный» или «краснухоподобный» синдром

2В «Острая инфекция с вторичными заболеваниями» характеризуется значительным снижением уровня С04-лимфоцитов. В результате на фоне иммунодефицита появляются вторичные заболевания различной этиологии (кандидозы, герпетическая инфекция и т.д.). Их проявления, как правило, слабо выражены, кратковременны, хорошо поддаются терапии, но могут быть тяжелыми (кандидозный эзофагит, пневмоцистная пневмония), в редких случаях возможен даже смертельный исход.

Продолжительность клинических проявлений во второй стадии может варьировать от нескольких дней до нескольких месяцев, однако обычно они регистрируется в течение двух-трех недель.

В целом продолжительность стадии первичных проявлений ВИЧ-инфекции составляет один год с момента появления симптомов острой инфекции или сероконверсии.

Стадия 3 — «субклиническая стадия» — характеризуется медленным нарастанием иммунодефицита, что связано с компенсацией иммунного ответа за счет модификации и избыточного воспроизводства С04-клеток. Скорость размножения ВИЧ в этот период по сравнению со стадией первичных проявлений замедляется.

Основным клиническим проявлением субклинической стадии является «персистирующая генерализованная лимфоаденопатия» (ПГЛ). Для нее характерно увеличение не менее двух лимфоузлов, не менее чем в двух не связанных между собой группах (не считая паховых), у взрослых до размера в диаметре более 1 см, у детей — более 0,5 см, сохраняющееся в течение не менее трех месяцев. При осмотре обычно лимфатические узлы эластичные, безболезненные, не спаяны с окружающей тканью, кожа над ними не изменена.

Длительность субклинической стадии составляет от двух-трех до 20-ти и более лет, но в среднем она продолжается 6-7 лет. Скорость снижения уровня С04-лимфоцитов в этот период в среднем составляет 50-70×106/л в год.

Стадия 4 — «стадия вторичных заболеваний» — связана с истощением популяции С04-клеток за счет продолжающейся репликации ВИЧ. В результате на фоне значительного иммунодефицита развиваются инфекционные и/или онкологические вторичные заболе­вания. Их наличие обусловливает клиническую картину стадии вторичных заболеваний.

В зависимости от тяжести вторичных заболеваний выделяют стадии 4А, 4Б, 4В.

4А обычно развивается через 6-10 лет от момента заражения. Для нее характерны бактериальные, грибковые и вирусные поражения слизистых и кожных покровов, вос­палительные заболевания верхних дыхательных путей. Обычно стадия 4А развивается у пациентов с уровнем С04-лимфоцитов 500-350×106/л (у здоровых лиц число С04-лимфоцитов колеблется в пределах 600-1900×106/л).

4Б чаще возникает через 7-10 лет от момента заражения. Кожные поражения в этот пе­риод носят более глубокий характер и склонны к затяжному течению. Начинают развиваться поражения внутренних органов. Могут отмечаться потеря веса, лихорадка, локализованная саркома Капоши, поражение периферической нервной системы. Обычно стадия 4Б развивается у пациентов с уровнем С04-лимфоцитов 350-200×106/л.

4В преимущественно выявляется через 10-12 лет от момента заражения. Она характе­ризуется развитием тяжелых, угрожающих жизни вторичных заболеваний, их генера­лизованным характером, поражением ЦНС. Обычно стадия 4В имеет место при уровне С04- лимфоцитов менее 200×106/л.

Несмотря на то, что переход ВИЧ-инфекции в стадию вторичных заболеваний является проявлением истощения защитных резервов организма зараженного человека, этот процесс имеет обратимый характер (по крайней мере, на какое-то время). Спонтанно или вследствие проводимой терапии клинические проявления вторичных заболеваний могут исчезать. Поэтому в стадии вторичных заболеваний выделяют фазы прогрессирования (при отсутствии противоретровирусной терапии или на фоне противоретровирусной терапии) и ремиссии (спонтанной, после ранее проводимой противоретровирусной терапии или на фоне противоретровирусной терапии).

Стадия 5 — «терминальная стадия» — проявляется необратимым течением вторичных заболеваний. Даже адекватно проводимая противоретровирусная терапия и лечение вторичных заболеваний оказываются не эффективными. В результате больной погибает в течение нескольких месяцев. На этой стадии число С04-клеток, как правило, ниже 50хЮ6/л. 

Что такое ВИЧ, ВИЧ-инфекция и СПИД?

ВИЧ — это сокращение от названия «вирус иммунодефицита человека».

В (вирус) — это особый микроорганизм, который может размножаться внутри клеток живого организма.

И (иммунитет) — это нарушение нормальной работы иммунной (защитной) системы организма, приводящее к тому, что организм теряет способность эффективно бороться с некоторыми заболеваниями.

Ч (человек) — т.е. этот вирус поражает только людей.

ВИЧ-инфекция — болезнь, вызванная вирусом иммунодефицита* человека — антропонозное** инфекционное хроническое заболевание. Оно характеризуется специфическим поражением иммунной системы, приводящим к медленному ее разрушению до формирования синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД), сопровождающегося развитием оппортунистических*** инфекций и вторичных злокачественных новообразований.

Еще не найдено лекарство, которое могло бы вывести ВИЧ из организма, поэтому ВИЧ-инфекция пока является неизлечимой. Единственный способ защиты от ВИЧ-инфекции — это не допускать заражения, соблюдая все возможные меры профилактики.

Но в случае заболевания ВИЧ-инфекцией есть возможность держать болезнь под контролем — регулярно посещать врача центра СПИД, а при необходимости — принимать терапию. В этом случае есть шанс жить долго и полноценно, а также родить здорового ребенка.

Источником ВИЧ-инфекции являются люди, инфицированные ВИЧ на любой стадии заболевания, в том числе в инкубационном периоде.

* иммунодефицит — состояние, при котором организм не может сопротивляться различным инфекциям.

**антропоноз — инфекционное заболевание, возбудители которого способны поражать только человека.

***оппортунистические инфекции — заболевания, вызываемые условно-патогенными вирусами или клеточными организмами (бактерии, грибы, простейшие), которые обычно не приводят к болезни у здоровых особей (с нормальной иммунной системой).

СПИД — это сокращение от названия «синдром приобретенного иммунодефицита человека».

С (синдром) — это комплекс признаков и симптомов, т.к. человек, страдающий от СПИДа, может иметь сразу много различных заболеваний и сопутствующих инфекций.

П (приобретенный) — не врожденный, а полученный в течение жизни.

И (иммуно-) — относящийся к иммунной системе человека, которая обеспечивает нашу защиту от различных болезнетворных бактерий, вирусов и грибков.

Д (дефицит) — недостаток чего-либо.

СПИД — это последняя стадия развития ВИЧ-инфекции. В стадии СПИДа иммунитет ослаблен настолько, что другие заболевания, развивающиеся на фоне ВИЧ-инфекции, принимают необратимое течение и приводят к летальному исходу.

Итак, ВИЧ — это вирус, который поражает человека; ВИЧ-инфекция — это болезнь, развившаяся в результате заражения ВИЧ; СПИД — это конечная стадия ВИЧ-инфекции.
Вирус Иммунодефицита Человека из-за своей структуры живет только в клетках организма человека. Он не может приспособиться к жизни в организме насекомых. Поэтому укусы кровососущих насекомых для человека не опасны.

Также ВИЧ не может находиться вне организма человека. Попадая во внешнюю среду (воздух, предметы обихода) он быстро погибает. Поэтому вирус иммунодефицита человека не передается в бытовых условиях — через посуду, предметы обстановки, белье, транспорт, рукопожатие, купание в бассейне и т.п.

Вирус — это простейшая форма жизни. Некоторые ученые считают, что вирусы назвать живыми можно только с натяжкой. Но есть бесспорное доказательство принадлежности вирусов к живой природе — это их способность размножаться. Среди вирусов есть две большие группы.

Первая группа вирусов способна размножаться самостоятельно, так как обладает генетической памятью в виде ДНК. Таким вирусам нужно лишь найти источник нужного материала, который они преобразуют в новые вирусы. Этот материал они обычно находят в клетках человека, разрушая их.

Ко второй группе, в которую входит и ВИЧ, относятся вирусы, имеющие генетическую информацию лишь в форме РНК, что не дает им возможности самостоятельного размножения. Для размножения ВИЧ требуется чья-либо ДНК, в которую он внедрит свою генную информацию. После этого клетка, которой принадлежит ДНК, начинает работать как «фабрика» по производству вирусов. В конце концов, истощившись, она погибает.

Вирус иммунодефицита человека имеет очень простое строение. Он состоит из двух оболочек: внешней и внутренней, спиралей РНК и специальных ферментов, участвующих в процессе репликации (размножения) вируса.

Внешняя оболочка предназначена для присоединения вируса к будущей клетке-жертве. Для этого на ее поверхности есть специальные белки.

Как долго живет вирус вне организма человека

На открытом воздухе вирус погибает через несколько минут. Внутри шприца он может жить значительно дольше. Для целей профилактики инъекционной передачи ВИЧ следует предполагать, что использованный шприц или полая игла (без стерилизации) может содержать живой вирус в течение нескольких суток.

Источник: спид-26.рф

ВИЧ

Ви́рус иммунодефици́та челове́ка — ретровирус из рода лентивирусов, вызывающий медленно прогрессирующее^[3] заболевание — ВИЧ-инфекцию^[4][5].

Вирус поражает клетки иммунной системы, имеющие на своей поверхности рецепторы CD4: Т-хелперы, моноциты, макрофаги, клетки Лангерганса^[6], дендритные клетки, клетки микроглии^[7]. В результате работа иммунной системы угнетается и развивается синдром приобретённого иммунного дефицита (СПИД), организм больного теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей, возникают вторичные оппортунистические заболевания, которые не характерны для людей с нормальным иммунным статусом^{[8][9][10][11][12][13]}. Без врачебного вмешательства оппортунистические заболевания вызывают смерть пациента в среднем через 9—11 лет после заражения (в зависимости от подтипа вируса)^[10]. При проведении антиретровирусной терапии продолжительность жизни пациента может быть продлена до 70—80 лет^[14][15][16].

Открытие ВИЧ

Изображение вирионов, полученное при помощи просвечивающего электронного микроскопа. Видно строение вирионов, внутри которых находится конусообразное ядро^[19]

В 1981 году появились первые три научные статьи о необычных случаях развития пневмоцистной пневмонии и саркомы Капоши у гомосексуальных мужчин^[20][21]. До этого оба заболевания встречались редко и были характерны для совершенно разных групп пациентов: саркомой Капоши в основном болели пожилые мужчины средиземноморского происхождения, а пневмоцистной пневмонией — пациенты с лейкозом после интенсивной химиотерапии. Появление этих заболеваний, свидетельствующих о тяжёлом иммунодефицитном состоянии, у молодых людей, не входящих в соответствующие группы риска, наблюдалось впервые^[21]. Затем обнаружили такие же симптомы среди наркопотребителей, больных гемофилией A^[22] и гаитян^[23][24]. Наиболее значимым было обнаружение снижения соотношения CD4⁺/CD8⁺-клеток в результате относительного и/или абсолютного уменьшения количества CD4⁺-лимфоцитов в сочетании с увеличением количества CD8⁺-лимфоцитов^[21][25][26].

В июле 1982 года для обозначения этого состояния был предложен термин синдром приобретённого иммунного дефицита (СПИД, AIDS)^[27]. В сентябре 1982 года СПИДу было дано полноценное определение как нозологической форме на основании наблюдения ряда оппортунистических инфекций у четырёх групп пациентов, указанных выше^[21][28].

В период с 1981 по 1984 год вышло несколько работ, связывающих вероятность развития СПИДа с анальным сексом или с влиянием наркотиков^{[29][30][31][32][33][34]}. Параллельно велись работы над гипотезой о возможной инфекционной природе СПИДа.

Вирус иммунодефицита человека независимо открыли в 1983 году в двух лабораториях: Институте Пастера во Франции под руководством Люка Монтанье и Национальном институте рака в США под руководством Роберта Галло. Результаты исследований, в которых из тканей пациентов с симптомами СПИДа впервые удалось выделить новый ретровирус, были опубликованы 20 мая 1983 года в журнале Science^[35][36]. В этих же работах выделенный из больных СПИДом вирус был впервые успешно размножен в культивируемых Т-лимфоцитах. Французская группа исследователей показала, что серологически этот вирус отличается от HTLV-I, и назвала его LAV («вирус, ассоциированный с лимфаденопатией»), а американская группа назвала его HTLV-III, ошибочно отнеся к группе HTLV-вирусов. Исследователи выдвинули предположение, что вирус может вызывать синдром приобретённого иммунного дефицита^[21].

В 1986 году было обнаружено, что вирусы, открытые в 1983 французскими и американскими исследователями, генетически идентичны. Первоначальные названия вирусов были упразднены и предложено одно общее название — вирус иммунодефицита человека^[37]. В 2008 году Люк Монтанье и Франсуаза Барр-Синусси были удостоены Нобелевской премии в области физиологии или медицины «за открытие вируса иммунодефицита человека»^[38].

ВИЧ-инфекция

Инфицирование

Вирус может передаваться через прямой контакт повреждённой слизистой оболочки или повреждённой кожи здорового человека с биологическими жидкостями заражённого человека: кровью, предсеменной жидкостью (выделяющейся на протяжении всего полового акта), спермой, секретом влагалища и грудным молоком. Передача вируса может происходить при незащищённом анальном, вагинальном или оральном сексе^[39][40].

Интактная, неповреждённая кожа — является эффективным барьером для инфекции, так как в коже отсутствуют клетки, которые могут быть заражены ВИЧ. Для успешной инфекции требуется прямой контакт с кровеносной системой или с мембранами клеток слизистых оболочек. Слизистые оболочки половых органов и прямой кишки часто получают незначительные повреждения при половом акте, через которые вирус может проникать в кровь. Такие повреждения чаще возникают при наличии заболеваний, передающихся половых путём, например, в случае герпеса. С другой стороны, заражение возможно и в случае неповреждённой слизистой оболочки, так как последние содержат значительное количество дендритных клеток (в том числе, клеток Лангерганса), которые могут играть роль «переносчиков» вирусных частиц в лимфатические узлы. Поэтому особенно опасной формой полового акта для принимающего партнёра является незащищённый анальный секс, так как при этой форме возникает наибольшее число мелких и крупных повреждений^[41][42].

Передача вируса происходит с большей вероятностью при использовании заражённых игл и шприцев (особенно потребителями инъекционных наркотиков), а также при переливании крови (в случае нарушения медицинским персоналом установленных процедур проверки донорской крови)^[43]. Также передача вируса может произойти между матерью и ребёнком во время беременности, родов (заражение через кровь матери)^[44][45] и при грудном вскармливании (причём как от заражённой матери к здоровому ребёнку через грудное молоко, так и от заражённого ребёнка к здоровой матери через покусывание груди во время кормления)^[46].

Вирус не передаётся воздушно-капельным путём, бытовым путём, при соприкосновении с неповреждённой кожей, через укусы насекомых^[47], слёзы^[48] и слюну (из-за того, что концентрация вирионов ВИЧ в этих жидкостях ниже инфицирующей дозы, а также из-за того, что слюна — агрессивная среда, разрушающая своими ферментами вирионы ВИЧ)^[48].

Болезнь

В течении болезни выделяют три стадии: острую инфекцию, латентный период и терминальную стадию (СПИД) (см. иллюстрацию). В ходе развития ВИЧ-инфекции у одного и того же человека в результате мутаций возникают новые штаммы вируса, которые различаются по скорости воспроизведения и способности инфицировать^[8][9]. Размножившись, вирусные частицы высвобождаются из поражённых клеток и внедряются в новые — цикл развития повторяется. Инфицированные вирусом Т-хелперы постепенно гибнут из-за разрушения вирусом, апоптоза или уничтожения Т-киллерами. В процессе развития ВИЧ-инфекции количество Т-хелперов (CD4⁺-клеток) снижается настолько, что организм уже не может противостоять возбудителям оппортунистических инфекций, которые неопасны или мало опасны для здоровых людей с нормально функционирующей иммунной системой. На терминальной стадии (СПИД), ослабленный организм поражают бактериальные, грибковые, вирусные и протозойные инфекции, а также опухоли^[11][12][13]. В отсутствие антиретровирусной терапии смерть пациента наступает не в результате размножения вируса в CD4⁺-клетках, а по причине развития оппортунистических заболеваний (вторичных по отношению к ВИЧ-инфекции).

Эпидемиология

По данным на 2011 год, в мире за всё время ВИЧ-инфекцией заболели 60 миллионов человек, из них: 25 миллионов умерли, а 35 миллионов живут с ВИЧ-инфекцией^[50]. Более двух третей из них проживают в Африке к югу от пустыни Сахара^[51]. Эпидемия началась здесь в конце 1970-х — начале 1980-х. Затем эпидемия перекинулась в США, Западную Европу и страны Южной Африки. Сегодня, за исключением стран Африки, быстрее всего вирус распространяется в Центральной Азии и Восточной Европе (в том числе в России). Эпидемическая ситуация в этих регионах сдерживалась до конца 1990-х, затем с 1999 по 2002 годы количество инфицированных почти утроилось — в основном за счёт инъекционных наркоманов. Значительно ниже среднего ВИЧ-инфекция распространена в Восточной Азии, Северной Африке и на Ближнем Востоке. В масштабе планеты эпидемическая ситуация стабилизировалась, количество новых случаев ВИЧ-инфекции снизилось с 3,5 миллионов в 1997 году до 2,7 миллионов в 2007 году^[51]. По данным на конец 2015 года, в России 804 тысячи человек живут с ВИЧ-инфекцией, за период с 1986 по 2016 год умерло от разных причин 220 тысяч ВИЧ-инфицированных граждан России^[52] (подробнее см. Статистика заболеваемости и смертности по России).

Диагностика

Анализ крови позволяет обнаружить антитела к белкам вируса (ИФА), реакцию антител на белки вируса (вестерн-блот), РНК вируса (ОТ-ПЦР)^[53]. Определение вирусной нагрузки (подсчёт количества копий РНК вируса в миллилитре плазмы крови) позволяет судить о стадии заболевания и эффективности лечения^[54][55].

Обязательная проверка донорской крови в развитых странах в значительной степени сократила возможность передачи вируса при её использовании. Тестирование на ВИЧ беременных женщин позволяет своевременно начать приём лекарств и родить здорового ребёнка.

Существует мнение, что принудительное тестирование населения бесперспективно с точки зрения сдерживания эпидемии^[56] и нарушает права человека^[57]. В России проведение теста без согласия человека является незаконным^[58], однако существуют ситуации, в которых предоставление результатов тестирования на ВИЧ является обязательным, но не насильственным (донорство, трудоустройство медицинских работников, для иностранных граждан, получающих разрешение на пребывание в РФ, в местах лишения свободы при наличии клинических показаний)^[59].

Лечение

Из 35 миллионов человек, живущих с ВИЧ-инфекцией, часть остаётся в живых благодаря антиретровирусной терапии. В случае отсутствия антиретровирусной терапии ВИЧ-инфекции, смерть наступает в среднем через 9—11 лет после заражения^[8][60]. При проведении антиретровирусной терапии продолжительность жизни пациента составляет 70—80 лет^[14][15][16]. Антиретровирусные препараты мешают ВИЧ размножаться в клетках иммунной системы человека, блокируя внедрение вирионов в клетки и нарушая на разных этапах процесс сборки новых вирионов. Своевременно начатое лечение антиретровирусными препаратами в сотни раз снижает риск развития СПИДа и последующей смерти^[61][62][63]. Антиретровирусные препараты у части пациентов вызывают побочные эффекты, в некоторых случаях даже требующие сменить схему лечения (набор принимаемых лекарств).

Терапию назначают при снижении иммунитета и/или высокой вирусной нагрузке. В случае, если число CD4⁺-лимфоцитов велико и вирусная нагрузка низкая, терапию не назначают. После назначения терапии лекарства нужно принимать ежедневно в одно и то же время и пожизненно, что создаёт неудобства для пациентов. Также следует учитывать высокую стоимость месячного курса лекарств. В 2014 году необходимые лекарства получали менее половины из 9,5 млн человек, нуждающихся в противовирусной терапии^[64].

Также все беременные женщины с острой фазой ВИЧ-инфекции, должны начинать незамедлительную ВААРТ для предотвращения передачи ВИЧ плоду^[65].

Согласно рекомендациям ВОЗ, ВААРТ следует незамедлительно начинать всем ВИЧ-инфицированным детям до полутора лет^[66]. Начало терапии у детей, получивших ВИЧ от матери, в течение 3 месяцев после родов, снижает смертность на 75 %^[67]. В отсутствие лечения, треть ВИЧ-инфицированных детей умирает в течение первого года жизни и 50 % в течение второго года. В случае, когда диагностика ВИЧ невозможна, лечение следует начинать в возрасте 9 месяцев, либо ранее, в случае появления симптомов^[68].

По состоянию на февраль 2016 года было объявлено, что группе немецких учёных удалось полностью удалить тип ВИЧ-1 из живых клеток. Испытания проводились на клетках человека, вживлённых подопытным мышам. Испытания на людях должны проводиться в ближайшее время^[69][70][71].

Классификация

Вирус иммунодефицита человека относят к семейству ретровирусов (Retroviridae), роду лентивирусов (Lentivirus). Название Lentivirus происходит от латинского слова lente — медленный. Такое название отражает одну из особенностей вирусов этой группы, а именно — медленную и неодинаковую скорость развития инфекционного процесса в макроорганизме. Для лентивирусов также характерен длительный инкубационный период^[72].

Для вируса иммунодефицита человека характерна высокая частота генетических изменений, возникающих в процессе самовоспроизведения. Частота возникновения ошибок у ВИЧ составляет 10⁻³ — 10⁻⁴ ошибок на геном на цикл репликации, что на несколько порядков больше аналогичной величины у эукариот. Размер генома ВИЧ составляет примерно 10⁴ нуклеотидов. Из этого следует, что практически каждый дочерний геном хотя бы на один нуклеотид отличается от своего предшественника. В современной классификации различают два основных вида ВИЧ — ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Эти вирусы предположительно возникли в результате независимой передачи людям SIV (вируса иммунодефицита обезьян) шимпанзе и мангабеев соответственно^[73].

И ВИЧ-1, и ВИЧ-2 способны вызывать серьёзный иммунодефицит, однако клиническое течение болезни несколько различается. Известно, что ВИЧ-2 менее патогенен и передаётся с меньшей вероятностью, чем ВИЧ-1. Вероятно, это связано с тем, что ВИЧ-2-инфекция характеризуется более низким числом вирусных частиц на миллилитр крови. Отмечено, что инфекция ВИЧ-2 обеспечивает носителю небольшую защиту от заражения ВИЧ-1. Однако описаны случаи двойной инфекции, причём заражение может происходить в любом порядке. Инфекция ВИЧ-2 реже заканчивается развитием СПИДа. Есть сведения о несколько большей частоте развития саркомы Капоши, кандидоза ротовой полости и хронической лихорадки при ВИЧ-1/СПИДе. При ВИЧ-2/СПИДе чаще развивается энцефалит, хроническая или бактериальная диарея, серьёзные цитомегаловирусные инфекции и холангит^[73]. К роду Lentivirus также относят виды, вызывающие схожие заболевания у обезьян, кошек, лошадей, овец и т. д.^[8][74][75].

ВИЧ-1

ВИЧ-1 описан в 1983 году и является наиболее распространённым и патогенным видом ВИЧ^[76]. Глобальная эпидемия ВИЧ-инфекции главным образом обусловлена распространением ВИЧ-1. В подавляющем большинстве случаев, если не оговорено иначе, под ВИЧ подразумевают ВИЧ-1^[77].

Вид ВИЧ-1 классифицируют на главную группу М и несколько побочных групп. Считается, что группы M, N, O, P образовались в результате независимых случаев передачи SIV от обезьяны к человеку, и последующей мутации вируса до ВИЧ^[78].

• Вирусы группы М (англ. Main — основная) являются причиной более 90 % случаев ВИЧ-инфекции. Группу М классифицируют на несколько клад, называемых подтипами, также обозначаемых буквами:
  • Подтип A широко распространён, например, в Западной Африке и России^[79];
  • Подтип B доминирует в Европе, Северной Америке, Южной Америке, Японии, Таиланде, Австралии^[80];
  • Подтип C преобладает в Южной и Восточной Африке, Индии, Непале, некоторых частях Китая^[80];
  • Подтип D обнаружен только в Восточной и Центральной Африке^[80];
  • Подтип E не был выявлен в нерекомбинантном виде, лишь совместно с подтипом А как CRF01_AE в Юго-Восточной Азии^[80];
  • Подтип F выявлен в Центральной Африке, Южной Америке и Восточной Европе^[81];
  • Подтип G и рекомбинантная форма CRF02_AG выявлены в Африке и Центральной Европе^[81];
  • Подтип H обнаружен только в Центральной Африке^[81];
  • Подтип I был предложен для описания штамма-продукта множественной рекомбинации CRF04_cpx нескольких подтипов^[82];
  • Подтип J распространён в Северной, Центральной и Западной Африке и странах Карибского бассейна^[83];
  • Подтип K обнаружен только в Конго и Камеруне^[81].
• Группа O (англ. Outlier — непохожий) обнаружена в Центральной Африке и Западной Африке. Наиболее распространена в Камеруне, где в 1997 году более 2 % пациентов были заражены вирусом группы О^[84] (около 100 000 человек, по данным на 2013 год)^[85]. Вирусы этой группы не определялись ранними версиями тест-систем на ВИЧ-1, современные тесты определяют вирусы и группы О, и группы N^[86].
• Группа N (англ. Non-M, non-O — ни M, ни O) обозначает штаммы не М и не О, описана в 1998 году и обнаружена только в Камеруне. С 2006 года выявлены лишь 10 заражений вирусами группы N^[87].
• Группа P — в 2009 году была определена нуклеотидная последовательность РНК ВИЧ, значительно сходная с вирусом иммунодефицита обезьян, описанным у горилл (SIVgor), но не с SIV, характерным для шимпанзе (SIVcpz). Вирус был выделен из образцов, полученных от женщины камерунского происхождения, проживающей во Франции^[88][89][90].

ВИЧ-2

ВИЧ-2 идентифицирован в 1986 году^[91], генетически очень близок к T-лимфотропному вирусу SIVsmm мангабеев, и в меньшей степени к вирусу ВИЧ-1. Геномы ВИЧ-1 и ВИЧ-2 имеют гомологию консервативных генов gag и pol около 60 %, и до 45 % генов белков оболочки^[92]. По состоянию на 2010 год, описано 8 групп ВИЧ-2, лишь группы A и B являются эпидемическими. Вирусы группы А распространены в Западной Африке, Анголе, Мозамбик, Бразилии, Индии и мало распространены в США и Европе^[93][94]. Вирусы группы В распространены в Западной Африке^[95][96].

Строение вириона

Вирионы ВИЧ имеют вид сферических частиц, диаметр которых составляет около 100—120 нанометров^[97]. Это приблизительно в 60 раз меньше диаметра эритроцита^[98]. В состав зрелых вирионов входит несколько тысяч белковых молекул различных типов.

Капсид зрелого вириона, состоящий из примерно 2000 молекул белка р24, имеет форму усечённого конуса^[99].

Внутри капсида находится белково-нуклеиновый комплекс: две нити вирусной РНК, прочно связанные с белком нуклеокапсида p7, ферменты (обратная транскриптаза, протеаза, интеграза)^[99]. С капсидом также ассоциированы белки Nef и Vif (7—20 молекул Vif на вирион). Внутри вириона (и, вероятнее всего, за пределами капсида) обнаружен белок Vpr^[39]:8-11. Кроме того, с капсидом ВИЧ-1 (но не ВИЧ-2) связаны около 200 копий клеточного фермента пептидилпролилизомеразы A^[en] (циклофилин А), необходимого для сборки вириона^[100].

Капсид окружён оболочкой, образованной примерно 2000 молекул матриксного белка p17^[99]. Матриксная оболочка в свою очередь окружена двуслойной липидной мембраной, являющейся наружной оболочкой вируса. Она образована молекулами фосфолипидов, захваченными вирусом во время его отпочковывания от клетки, в которой он сформировался^[101]. В липидную мембрану встроены 72 гликопротеиновых комплекса Env, каждый из которых образован тремя молекулами трансмембранного гликопротеина gp41 (TM), служащего «якорем» комплекса, и тремя молекулами поверхностного гликопротеина gp120 (SU)^[100]. С помощью белка gp120 вирус присоединяется к рецептору CD4 и корецептору, находящимся на поверхности Т-лимфоцитов человека. Стехиометрическое соотношение p24:gp120 в вирионе составляет 60—100:1^[39]:11. При формировании наружной оболочки вируса также происходит захват некоторого количества мембранных белков клетки, в том числе человеческих лейкоцитарных антигенов (HLA) классов I и II и молекул адгезии^[99][102].

Белки вириона интенсивно изучаются, поскольку являются мишенями разрабатываемых лекарств и вакцины против ВИЧ.

Функции важных структурных белков ВИЧ-1^[99][102]

Геном и кодируемые белки

Генетический материал ВИЧ представлен двумя копиями положительно-смысловой (+)РНК^[100]. Геном ВИЧ-1 имеет длину 9000 нуклеотидов. Концы генома представлены длинными концевыми повторами (англ. long terminal repeat, LTR), которые управляют продукцией новых вирусов и могут активироваться и белками вируса, и белками инфицированной клетки.

9 генов ВИЧ-1 кодируют, по крайней мере, 15 белков^[103]. Ген pol кодирует ферменты: обратную транскриптазу (RT), интегразу (IN) и протеазу (PR). Ген gag кодирует полипротеин Gag/p55, расщепляемый вирусной протеазой до структурных белков p6, p7, p17, p24. Ген env кодирует белок gp160, расщепляемый клеточной эндопротеазой фурином на структурные белки gp41 и gp120^[39]:8-12. Другие шесть генов — tat, rev, nef, vif, vpr, vpu (vpx у ВИЧ-2) — кодируют белки, отвечающие за способность ВИЧ-1 инфицировать клетки и производить новые копии вируса. Репликация ВИЧ-1 in vitro возможна без генов nef, vif, vpr, vpu, однако их продукты необходимы для полноценной инфекции in vivo^{[104][105][106]}.

Gag

Полипротеин-предшественник Gag/p55 синтезируется с полноразмерной геномной РНК (которая в данном случае служит в качестве мРНК) в процессе стандартной кэп-зависимой трансляции, но возможна и IRES-зависимая трансляция. Предшественники функциональных белков располагаются в составе полипротеина Gag/p55 в следующем порядке: p17…p24…p2…p7…p1…p6^[39]:8 (р1 и р2 — соединительные пептиды; другие продукты расщепления Gag/p55 описаны выше). Нерасщеплённый протеазой Gag/p55 содержит три основных домена: домен мембранной локализации (М, membrane targeting), домен взаимодействия (I, interaction) и «поздний» домен (L, late). Домен М, расположенный внутри области p17/МА, миристилируется (присоединяются остатки миристиновой кислоты) и направляет Gag/p55 к плазматической мембране. Домен I, находящийся внутри области p7^NC (NC, nucleocapsid), отвечает за межмолекулярные взаимодействия отдельных мономеров Gag/p55. Домен L, также локализованный в области p7^NC, опосредует отпочковывание вирионов от плазматической мембраны; в этом процессе участвует также р6 область полипротеина Gag/p55^[39]:8[107].

Vpu

Двумя важными функциями белка Vpu являются: 1) разрушение клеточного рецептора CD4 в эндоплазматическом ретикулуме путём привлечения убиквитинлигазных комплексов и 2) стимуляция выделения дочерних вирионов из клетки, путём инактивации интерферон-индуцируемого трансмембранного белка CD317/BST-2, получившего также название «tetherin» за его способность подавлять выделение вновь образовавшихся дочерних вирионов посредством их удержания на поверхности клетки^{[104][105][108][109][110][111]}.

Vpr

Белок Vpr необходим для репликации вируса в неделящихся клетках, в том числе макрофагах. Этот белок, наряду с другими клеточными и вирусными белками, активирует транскрипцию с использованием длинных концевых повторов генома ВИЧ в качестве промоторов. Белок Vpr играет важную роль в переносе вирусной ДНК в ядро и вызывает задержку деления клетки в периоде G2^[112].

Vif

Белок Vif играет важную роль в поддержке репликации вируса. Vif индуцирует убиквитинилирование и деградацию клеточного антивирусного белка APOBEC3G, который вызывает деаминирование ДНК, приводящее к мутационным заменам G на A в вирусной ДНК, синтезируемой в ходе обратной транскрипции. Штаммы, лишённые Vif, не реплицируются в CD4⁺-лимфоцитах, некоторых линиях T-лимфоцитов и макрофагах. Эти штаммы способны проникать в клетки-мишени и начинать обратную транскрипцию, однако синтез вирусной ДНК остаётся незавершённым^[112].

Nef

Белок Nef выполняет несколько функций. Он подавляет экспрессию молекул CD4 и HLA классов I и II на поверхности инфицированных клеток, и тем самым позволяет вирусу ускользать от атаки цитотоксических T-лимфоцитов и от распознавания CD4⁺-лимфоцитами. Белок Nef может также угнетать активацию T-лимфоцитов, связывая различные белки-компоненты систем внутриклеточной передачи сигнала^[112].

У инфицированных вирусом иммунодефицита макак-резусов активная репликация вируса и прогрессирование болезни возможны только при интактном гене nef. Делеции гена nef были обнаружены в штаммах ВИЧ, выделенных у группы австралийцев с длительным непрогрессирующим течением инфекции^[113]. Однако у части из них со временем появились признаки прогрессирования инфекции, в том числе снижение числа CD4⁺-лимфоцитов. Таким образом, хотя делеции гена nef и могут замедлять репликацию вируса, это не гарантирует полной невозможности прогрессирования заболевания^[114].

Tat и Rev

Регуляторные белки Tat (транс-активатор) и Rev накапливаются в ядре клетки и связывают определённые участки вирусной РНК. Белок Tat имеет молекулярную массу около 14-15 кДа, связывает вторичную структуру геномной РНК вблизи 5′-нетранслируемой области^[112][115]., активирует обратную транскрипцию геномной РНК ВИЧ, синтез вирусных мРНК, необходим для репликации вируса почти во всех культурах клеток, регулирует выход вирионов из заражённых клеток^[112][115], нуждается в клеточном кофакторе — циклине T1. Белок Rev регулирует экспрессию белков вириона, связывает мРНК гена env в области RRE (англ. Rev response element) интрона, разделающего экзоны генов Tat и Rev^[112][115]

Белки Tat и Rev стимулируют транскрипцию провирусной ДНК и транспорт РНК из ядра в цитоплазму, а также необходимы для трансляции. Белок Rev обеспечивает также транспорт компонентов вируса из ядра и переключение синтеза регуляторных белков вируса на синтез структурных^[112].

Жизненный цикл

До проникновения в клетку-мишень

После попадания вирионов ВИЧ на поверхность и внутрь организма, вирусные частицы оказываются в различных по своей агрессивности биологических жидкостях. Слюна и желудочный сок содержат ферменты, которые в бо́льшей степени разрушают вирионы ВИЧ, чем другие биологические жидкости (это не относится к младенцам первых месяцев жизни, у которых ещё не вырабатываются соответствующие ферменты пищеварения, из-за чего младенцы могут быть заражены через грудное молоко). Вирионы ВИЧ проникают в кровеносную и лимфатическую систему организма и перемещаются по организму в потоке крови и лимфы. Оказавшись рядом с CD4-клеткой, вирионы ВИЧ связывают рецептор CD4 на её плазматической мембране^[116].

Проникновение в клетку и обратная транскрипция

Вирусный гликопротеин gp120 прочно связывает рецептор CD4. В результате такого взаимодействия gp120 претерпевает конформационные изменения, которые позволяют ему также связать молекулу корецептораCXCR4 или CCR5 (экспрессируемых на поверхности Т-лимфоцитов, макрофагов, дендритных клеток и микроглии)^[117][118]. В зависимости от способности связывать эти корецепторы, ВИЧ классифицируют на R5-тропные (связывают только корецептор CCR5), X4-тропные (связывают только корецептор CXCR4) и R5X4-тропные (могут взаимодействовать с обоими корецепторами) варианты^[117]. При заражении, в основном, передаются R5-тропные и R5X4-тропные варианты^[119]. Препараты, блокирующие корецепторы, могут быть эффективны против ВИЧ^[120].

После описанных событий вирусный белок gp41 проникает в мембрану клетки и подвергается значительным конформационным изменениям, вследствие которых мембрана клетки и мембрана вириона ВИЧ сближаются друг с другом и затем сливаются. Вирусный белок gp41 очень важен для слияния мембран, поэтому его рассматривают в качестве мишени для разработки противовирусных препаратов.

После слияния мембран содержимое вириона проникает внутрь клетки. Внутри клетки вирусная РНК высвобождается из капсида. Затем под действием обратной транскриптазы происходит обратная транскрипция — процесс синтеза ДНК на основании информации в одноцепочечной геномной РНК вируса^[121]. Большая часть лекарственных препаратов, одобренных для применения при ВИЧ-инфекции, направлена на нарушение работы обратной транскриптазы^[8].

Транспорт вирусной ДНК в ядро и интеграция в геном

После завершения обратной транскрипции в CD4⁺-лимфоците вирусный геном представлен невстроенной ДНК. Для встраивания вирусной ДНК в геном клетки-хозяина и для образования новых вирусов необходимаактивация T-лимфоцитов. Активация CD4⁺-лимфоцитов происходит при их контакте с антигенпредставляющими клетками в лимфоидной ткани. Наличие вирусов на поверхности фолликулярных дендритных клеток и присутствие провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНОα) способствуют размножению ВИЧ в инфицированных клетках. Именно поэтому лимфоидная ткань служит самой благоприятной средой для репликации ВИЧ^[122].

Синтезированная вирусная ДНК транспортируется внутрь ядра клетки в составе пре-интеграционного комплекса, в который также входят белки ВИЧ p17/MA, Nef и интеграза^[123]. Далее вирусная ДНК встраивается в хромосому активированного T-лимфоцита под действием интегразы. Несколько препаратов, ингибирующих интегразу, широко используются в современной комплексной антиретровирусной терапии. Вирусная ДНК, встроившаяся в хромосому клетки, называется провирусом^[8].

Транскрипция, сплайсинг, транспорт РНК из ядра в цитоплазму и трансляция

В ядре клеточная РНК-полимераза синтезирует предшественник вирусных информационных РНК (мРНК), длина которого равна длине геномной РНК ВИЧ-1. Этот предшественник мРНК подвергается 5′-концевому кэпированию и 3′-концевому полиаденилированию. Кроме того, предшественник мРНК подвергается сплайсингу, в результате которого образуются более 40 разных мРНК, которые можно разделить на 3 класса^[124]:

1. несплайсированная РНК длиной около 9.3 kb — далее используется в качестве мРНК для синтеза белков Gag и Gag-Pol, а также в качестве геномной РНК;
2. неполностью сплайсированные РНК размером около 4 kb — используются как мРНК для синтеза белков Vif, Vpr, Tat, Vpu и Env;
3. полностью сплайсированные РНК размером около 2 kb — используются как мРНК для синтеза белков Vpr, Tat, Rev и Nef.

На ранней стадии экспрессии генов, в отсутствие белка Rev, несплайсированная и неполностью сплайсированные РНК ВИЧ-1 нестабильны и быстро разрушаются в ядре. В то же время, полностью сплайсированные мРНК ВИЧ-1 являются стабильными и транспортируются из ядра в цитоплазму^[124]. В цитоплазме с помощью рибосом происходит процесс трансляции — биосинтез белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, содержащейся в мРНК. Синтезированный в цитоплазме белок Rev транспортируется в ядро, где связывается с областью RRE несплайсированной и неполностью сплайсированных РНК, что стабилизирует эти РНК. Кроме того, Rev взаимодействует с клеточным белком CRM1 (экспортин 1), и это взаимодействие стимулирует транспорт несплайсированной и неполностью сплайсированных РНК из ядра в цитоплазму, где происходит синтез закодированных в них белков^[124].

Сборка и отпочковывание вирионов

Геномная РНК вируса, а также вирусные белки транспортируются к местам сборки вирионов — к мембране. Вирионы первоначально формируются из полипротеинов-предшественников структурных белков и ферментов и на этой стадии не являются инфекционными. В ходе созревания вирусной частицы вирусная протеаза расщепляет белки-предшественники до функциональных компонентов^[8]. Несколько одобренных противовирусных препаратов ингибируют работу протеазы и препятствуют формированию зрелых вирионов^[8].

Новые вирусные частицы отпочковываются от поверхности клетки, захватывая часть её мембраны, и выходят в кровяное русло, а клетка хозяина, несущая рецептор CD4, погибает^[125][126]. Недавние исследования показали, что процесс отпочковывания вирионов может быть более сложным, чем считалось ранее. Так было обнаружено, что благодаря взаимодействию белка Gag с компонентами клетки вирионы накапливаются в особых внутриклеточных мультивезикулярных тельцах, которые обычно служат для экспорта белков. Таким образом вирусные частицы высвобождаются из клетки, эксплуатируя её собственную систему транспорта макромолекул^[8].

Распространение по организму

Только что выделившийся из зараженного лимфоцита вирион ВИЧ в плазме крови живёт в среднем около 8 часов^[116]. Продолжительность полужизни (время, за которое погибает 50 % вирионов ВИЧ) в плазме крови составляет примерно 6 часов^[116]. В остальных средах продолжительность полужизни вирионов ВИЧ на порядки меньше^[127].

В период острой фазы ВИЧ-инфекции отсутствие специфического иммунного ответа позволяет вирусу активно реплицироваться и достигать высоких концентраций в крови. Вирус заселяет органы лимфатической системы, CD4⁺-лимфоциты, макрофаги, а также другие клетки: альвеолярные макрофаги лёгких, клетки Лангерганса, фолликулярные дендритные клетки лимфатических узлов, клетки олигодендроглии и астроциты мозга и эпителиальные клетки кишки^[128][129]. В лимфоидной ткани ВИЧ размножается на протяжении всего заболевания, поражая макрофаги, активированные и покоящиеся CD4⁺-лимфоциты и фолликулярные дендритные клетки^[130][131]. Количество клеток, содержащих провирусную ДНК, в лимфоидной ткани в 5—10 раз выше, чем среди клеток крови, а репликация ВИЧ в лимфоидной ткани на 1—2 порядка выше, чем в крови. Основным клеточным резервуаром ВИЧ являются CD4⁺-Т-лимфоциты иммунологической памяти^[132].

Для активации CD8⁺-лимфоцитов и образования антиген-специфических цитотоксических T-лимфоцитов необходима презентация пептидного антигена в комплексе с человеческим лейкоцитарным антигеном класса I. Дендритные клетки, необходимые для начала первичных антиген-специфичных реакций, захватывают антигены, перерабатывают и переносят их на свою поверхность, где эти антигены в комплексе с дополнительными стимулирующими молекулами активируют T-лимфоциты. Заражённые клетки часто не выделяют дополнительных стимулирующих молекул и поэтому не способны вызвать активацию достаточного числа B- и T-лимфоцитов, функция которых зависит от дендритных клеток^[122].

На 2015 год ВИЧ-инфекция остаётся неизлечимым заболеванием, так как геном вируса интегрируется в хромосомы клеток и может реактивироваться даже после курса антиретровирусной терапии. В настоящее время идёт поиск безопасных способов редактирования генома человека и исключения из него провирусной ДНК^[133][134]. В 2014 году был предложен метод удаления генома ВИЧ-1 из заражённых клеток при помощи системы CRISPR/Cas9. С помощью этого метода исследователям удалось вырезать фрагмент провирусной ДНК, заключённый между 5′- и 3′-концевыми LTR-областями из хромосом заражённых клеток в культуре. Кроме того, этот метод оказался также эффективным для профилактики заражения неинфицированных клеток. Описанный подход может привести к разработке способа полного избавления от ВИЧ-инфекции^[135][136].

Происхождение

Методом молекулярной филогении показано, что вирус иммунодефицита человека образовался в конце XIX или в начале XX века^{[137][138][139][140][141]}, скорее всего в 1920-х гг^[142].

Оба типа вируса иммунодефицита человека ВИЧ-1 и ВИЧ-2 возникли в Западной и Центральной Африке южнее Сахары и передались от обезьян к людям в результате зоонозиса. ВИЧ-1 возник на юге Камеруна в результате эволюции эндемичного вируса иммунодефицита обезьян SIV-cpz, который заражает черномордых шимпанзе (Pan troglodytes troglodytes)^[143][144]. ВИЧ-1, как полагают, перешёл видовой барьер по крайней мере трижды и породил три группы вирусов: M, N и О^[145].

ВИЧ-2 возник на территории Западной Африки (от южного Сенегала до запада Берега Слоновой Кости) в результате эволюции вируса иммунодефицита обезьян SIV-smm, который заражает тёмно-коричневых мангабеев (Cercocebus atys) и узконосых обезьян^[146].

Существует доказательство того, что охотники на диких животных (обезьян) или поставщики мяса в Западной и Центральной Африке подвергаются заражению вирусом иммунодефицита обезьян, причём вероятность заражения коррелирует с частотой взаимодействия с обезьянами и их мясом^[147]. Однако вирус иммунодефицита обезьян — слабый вирус, и, как правило, подавляется иммунной системой человека в течение недели после заражения. Считается, что необходимо несколько передач вируса от человека к человеку в быстрой последовательности, чтобы вирусу хватило времени мутировать в ВИЧ^[148]. Хотя передача вируса иммунодефицита обезьян от человека к человеку происходит редко, определённые социальные факторы могут существенно влиять на частоту заражений. Предполагают, что условия для распространения вируса были неблагоприятны в Африке до XX века. Сопоставление периодов ускоренной эволюции ВИЧ с социо-экономическими изменениями позволяет делать предположения о природе факторов, ускоривших распространение ВИО и ВИЧ.

Генетические исследования показывают, что последний общий предок ВИЧ-1 группы М существовал около 1910 года^[149]. Сторонники этой даты связывают распространение ВИЧ с развитием колониализма в Африке и ростом больших городов. Эти факторы привели к таким социальным изменениям в обществе, как увеличение частоты беспорядочных половых связей, распространение проституции и заболеваний, передающихся половым путём (ЗППП)^[150]. ЗППП, такие как сифилис, могут сопровождаться генитальными язвами. Исследования показывают, что вероятность передачи ВИЧ во время вагинального полового акта, достаточно низкая при обычных условиях, может быть увеличена в десятки, если не в сотни раз, если один из партнёров страдает от генитальных язв. О степени распространённости ЗППП в колониальных городах в начале 1900-х можно судить по следующим цифрам: в 1928 году по меньшей мере 45 % жительниц восточного Леопольдвиля (ныне — Киншаса, ранний центр распространения ВИЧ группы М) были проститутками, а в 1933 году около 15 % всех жителей этого же города были заражены одной из форм сифилиса. Ретроспективный анализ показал, что начало эпидемии ВИЧ-инфекции в Киншасе совпало с пиком эпидемии генитальных язв в середине 1930-х годов^[150].

Альтернативная точка зрения гласит, что основным фактором, способствовавшим адаптации ВИЧ к людям и его распространению, была небезопасная медицинская практика в Африке в годы после Второй мировой войны, такая как использование нестерильных многоразовых шприцов при массовых вакцинациях, инъекциях антибиотиков и противомалярийных средств^{[96][151][152]}.

В результате ретроанализа образцов крови взятых после Второй мировой войны зафиксирован самый ранний документальный случай наличия ВИЧ в организме человека, кровь у которого взяли в 1959 году^[153]. Вирус, возможно, присутствовал в Соединённых Штатах уже в 1966 году^[154], но подавляющее большинство случаев заражения ВИЧ, идентифицированных за пределами тропической Африки, можно проследить до одного неустановленного человека, который заразился ВИЧ на Гаити, а затем перенёс инфекцию в США около 1969 года^[155].

Естественная устойчивость к ВИЧ

Описаны случаи устойчивости людей к ВИЧ. Проникновение вируса в клетку иммунной системы связано с его взаимодействием с поверхностным рецептором, белком CCR5. Делеция (утеря участка гена) CCR5-дельта32 приводит к невосприимчивости её носителя к ВИЧ. Предполагается, что эта мутация возникла примерно две с половиной тысячи лет назад и со временем распространилась в Европе. Сейчас к ВИЧ фактически устойчив в среднем 1 % жителей Европы, 10—15 % европейцев имеют частичную сопротивляемость к ВИЧ^[156]. Учёные Ливерпульского университета объясняют распространение мутации гена CCR5 тем, что она усиливает сопротивляемость к бубонной чуме. Эпидемия «чёрной смерти» 1347 года (а в Скандинавии ещё и 1711 года) способствовала увеличению частоты этого генотипа в Европе.

Мутация в гене CCR2 также уменьшает шанс проникновения ВИЧ в клетку и приводит к задержке развития СПИДа. Существует небольшой процент ВИЧ-положительных людей (около 10 %), у которых СПИД не развивается в течение долгого времени. Их называют нонпрогрессорами^[157][158].

Важный клеточный компонент защиты против ВИЧ — антивирусный белок APOBEC3G, который вызывает деаминирование ДНК, приводящее к мутационным заменам G на A в вирусной ДНК, синтезируемой в ходе обратной транскрипции. APOBEC3G инактивируется белком Vif ВИЧ-1, который вызывает его убиквитинилирование и деградацию^[159].

Обнаружено, что одним из главных элементов антивирусной защиты человека и других приматов является белок TRIM5a, способный распознавать капсид вирусных частиц и препятствовать размножению вируса в клетке. TRIM5a человека и шимпанзе несколько отличаются друг от друга и эффективны против разных вирусов: этот белок защищает шимпанзе от ВИЧ и родственных ему вирусов, а человека — от вируса PtERV1^[160]. Обезьяны Нового Света, за исключением мирикины, которая имеет химерный ген TRIM5-CypA, устойчивостью к ВИЧ не обладают^[161].

Другой важный элемент антивирусной защиты — интерферон-индуцируемый трансмембранный белок CD317/BST-2 (англ. bone marrow stromal antigen 2)^{[108][109][162]}. CD317 — трансмембранный белок 2го типа с необычной топологией: он имеет трансмембранный домен рядом с N-концом и гликозилфосфатидилинозитол (GPI) на С-конце, между которыми расположен внеклеточный домен^[163]. Показано, что CD317 непосредственно взаимодействует со зрелыми дочерними вирионами, «привязывая» их к поверхности клетки^[164]. Для объяснения механизма такого «привязывания» предложено несколько альтернативных моделей, которые, тем не менее, сходятся в следующем. Молекулы CD317 формируют параллельный гомодимер; один или два гомодимера связываются одновременно с одним вирионом и клеточной мембраной. При этом с мембраной вириона взаимодействуют либо оба мембранных «якоря» (трансмембранный домен и GPI) одной из молекул CD317, либо один из них^[164]. Спектр активности CD317 включает, по крайней мере, четыре семейства вирусов: ретровирусы, филовирусы, аренавирусы и герпесвирусы^[162]. Активность данного клеточного фактора ингибируется белками Vpu ВИЧ-1, Env ВИЧ-2 и SIV, Nef SIV, гликопротеином оболочки вируса Эбола и белком К5 герпесвируса саркомы Капоши^{[104][105][110][111][162][165][166]}. Обнаружен кофактор белка CD317 — клеточный белок ВСА2 (Breast cancer-associated gene 2; Rabring7, ZNF364, RNF115) — Е3-убиквитинлигаза класса RING. BCA2 усиливает интернализацию вирионов ВИЧ-1, «привязанных» белком CD317 к поверхности клетки, в CD63⁺ внутриклеточные везикулы с их последующим разрушением в лизосомах^[167].

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Краткая история открытия ВИЧ — Федеральный научно-методический Центр по профилактике и борьбе со СПИДом

Открытие ВИЧ является одним из важных достижений медицинской науки 20 века.

Началось все в 1981 году с регистрации Центром по контролю за заболеваемостью в Атланте (США)  нескольких случаев нетипичных заболеваний  – саркомы Капоши и пневмоцистной пневмонии. Заболевания считались редкими и не встречались у людей с нормальным иммунитетом.

События развивались быстро, количество регистрируемых случаев росло и  к концу 1981 году от этого заболевания в США умерло не менее 128 человек.

Так что уже в 1982 был описан новый синдром  — синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Было высказано предположение о его инфекционной природе, о путях передачи – половым, с кровью, о чем свидетельствовали новые случаи заражения (у половых партнеров обоих полов и при переливании крови).

Необходимо было идентифицировать инфекционный агент. Над этой задачей работало несколько научных групп. Самых быстрых результатов добились группы Р. Галло (США) и Л. Монтанье (Франция).

Коллектив д-ра Р. Галло в 1980 году первые выделил ретровирус человека (HTLV-I), вызывающий редкий, агрессивный Т-клеточный лейкоз, а в 1982 г.  —  близкородственный вирус HTLV-II, вызывающий лейкозы более хронического типа. Именно Галло высказал предположение, что СПИД вызывает вирус подобного типа, так как он тоже поражает клетки иммунной системы и вызывает похожую картину заболевания с длительным бессимптомным периодом. В 1983 г. в лабораториях Монтанье  и Галло от больных СПИД был выделен новый ретровирус, названный, соответственно, HTLV-III и LAV.

С июля 1986 он носит название HIV/ВИЧ (Human Immunodeficiency Virus/вирус иммунодефицита человека). Основной теорией возникновения ВИЧ является естественно-природная. Науке известно несколько штаммов вируса иммунодефицита обезьян (Simian immunedeficiency virus). Каждый штамм характерен для одного вида приматов. Передача вируса от обезьяны человеку могла произойти довольно давно – об этом свидетельствуют ретроспективные исследования, но за территорию африканского континента вирус распространился только в конце 70-х годов 20 века и к настоящему моменту он завоевал все страны.

Можно констатировать, что изучение нового заболевания происходило невероятно быстрыми темпами:

Идентифицировано новое заболевание (1982 г.)

Идентифицирован новый вирус (1983 г.)

Разработаны методы серологической диагностики (1985 г.)

Проведены первые клинические исследования лекарственного препарата (AZT, 1985 г.)

1985 г.  — В г. Атланта (США) состоялась первая Международная конференция по СПИДу.

1986 г. — Глава Министерства здравоохранения США (US Surgeon General) Эверетт Кооп опубликовал первый официальный доклад о проблеме СПИДа. В докладе содержится призыв к сексуальному просвещению с целью профилактики заражения ВИЧ. В большинстве европейских стран начали проверять донорскую кровь на ВИЧ.

1987 г. — Учреждена Глобальная программа ВОЗ по СПИДу. Всемирной ассамблеей здравоохранения принята глобальная стратегия борьбы со СПИДом. СПИД стал первым заболеванием, которое обсуждалось на сессии Генеральной Ассамблеи ООН.

1989 г. — 1 декабря объявлен Всемирным днем борьбы со СПИДом.

А в следующем десятилетии была обретена надежда на победу над заболеванием – в 1995 году началась эра антиретровирусной терапии.

Новая угроза. Ученые рассказали о неизвестной ранее разновидности ВИЧ

https://ria.ru/20191202/1561764083.html

Новая угроза. Ученые рассказали о неизвестной ранее разновидности ВИЧ

Новая угроза. Ученые рассказали о неизвестной ранее разновидности ВИЧ — РИА Новости, 03.03.2020

Новая угроза. Ученые рассказали о неизвестной ранее разновидности ВИЧ

В ноябре исследователи сообщили, что впервые за двадцать лет обнаружен новый подтип вируса иммунодефицита человека. Пока его выявили только у трех пациентов, но РИА Новости, 03.03.2020

2019-12-02T08:00

2019-12-02T08:00

2020-03-03T17:51

наука

вич

берлин (город)

федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (роспотребнадзор)

открытия — риа наука

днк

центральный нии эпидемиологии роспотребнадзора

россия

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151897/79/1518977985_0:0:800:450_1920x0_80_0_0_7582345ef3d70e73d70eb35d0c4bda17.jpg

МОСКВА, 2 дек — РИА Новости, Альфия Еникеева. В ноябре исследователи сообщили, что впервые за двадцать лет обнаружен новый подтип вируса иммунодефицита человека. Пока его выявили только у трех пациентов, но зараженных может быть намного больше — до нескольких сотен человек. Насколько опасен новый вирус и справятся ли с ним имеющиеся сегодня лекарства — в материале РИА Новости. Как минимум трое уже зараженыВпервые о возможном новом подтипе ВИЧ заговорили в 1983 году, когда в крови пациента из Конго обнаружили вирус, генетически далекий от подтипов H и J. Семь лет спустя такой же нашли у другого больного, тоже гражданина Конго. И только сейчас, изучив вирус, выделенный из биоматериала третьего ВИЧ-инфицированного конголезца, исследователи подтвердили: ранее неизвестная разновидность существует. «По правилам новый штамм выделяется в подтип, если его находят как минимум у трех человек. Они не должны быть эпидемиологически связаны, чтобы исключить вероятность их заражения друг от друга. Это уже десятый субтип ВИЧ. Не исключено, что в ближайшие пять-десять лет мы опишем новую разновидность. Во-первых, методы диагностики постоянно совершенствуются. Вполне вероятно, что этот подтип существовал всегда, а обнаружили его только сейчас. Во-вторых, вирусы постоянно мутируют и это тоже способствует возникновению подтипов», — объясняет руководитель научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Дмитрий Киреев. Новый субтип обозначили латинской буквой L. Он относится к группе М, типу ВИЧ-1 — наиболее распространенному и опасному. Так, до 80 процентов случаев заражения в России приходится на вирус из этой группы — субтип А. Это связано с тем, что в 1990-е именно он распространялся среди потребителей инъекционных наркотиков. Вероятность же обнаружить россиянина, инфицированного субтипом L, крайне мала. «Скорее всего, даже в Конго число пациентов с этим штаммом не превышает нескольких сотен человек. Ведь если бы он был более распространен, его бы давно обнаружили и описали», — уточняет эпидемиолог. Тесты могут не увидеть вирусВирус, выделенный из биоматериалов третьего ВИЧ-инфицированного, оказался предковым по отношению к двум предыдущим. Кроме того, в нем не выявили мутаций, которые делали бы его устойчивым к применяемой сегодня терапии. А значит, имеющиеся лекарства должны так же хорошо действовать на L, как и на другие субтипы. Однако возможны проблемы с диагностикой, предупреждают специалисты. Во-первых, последовательность ДНК этого вируса пока не включена в число референсных геномов — с ними сличают все выделенные штаммы. Во-вторых, современные диагностические тесты могут просто не распознать в крови следы частиц подтипа L.»Анализы на вирус иммунодефицита человека делятся на серологические и молекулярно-биологические. Первые определяют антигены ВИЧ и используются для выявления зараженных лиц. Вторые измеряют вирусную нагрузку, подсчитывая количество копий РНК ВИЧ в миллилитре плазмы крови. Это для пациентов, которым уже поставлен диагноз «ВИЧ-инфекция». И если серологические тесты достаточно толерантны к генетическим изменениям вируса, то молекулярные к ним более чувствительны. Поэтому нельзя исключать, что тесты дадут неадекватные результаты. Но учитывая, как мало больных инфицировано этим субтипом вируса, это не такая большая проблема. Тем более что диагностика ВИЧ-инфекции постоянно развивается», — подчеркнул Дмитрий Киреев. ВИЧ под контролемПо словам ученых, описавших субтип L, их открытие позволит лучше разобраться в механизмах образования разновидностей ВИЧ. Это важно для своевременной диагностики и выбора терапии, а также поможет держать под контролем распространение новых штаммов. Сегодня полностью вылечить человека, инфицированного этим вирусом, нельзя. Большая часть применяемых препаратов не дают вирусу размножаться — мешают ему прикрепляться к клетке-мишени, формировать вирусную ДНК на матрице РНК, встраивать свой геном в клеточный. В результате развитие болезни останавливается. Поэтому пока человек принимает лекарства, он остается клинически здоровым. Но без терапии болезнь сразу вернется.Впрочем, в мире известно три случая полного выздоровления. В Берлине, Лондоне и Дюссельдорфе больные вошли в стойкую ремиссию после пересадки костного мозга от донора с редкой мутацией в гене CCR5 — доказано, что ее носители невосприимчивы к заражению ВИЧ. Однако эти методы лечения эффективны не для всех, а мутация в гене CCR5 очень редкая. Кроме того, выключение этого гена в ДНК клеток самих ВИЧ-инфицированных пока тоже не дало результатов. Так, в прошлом году китайскому пациенту ввели его собственные кроветворные клетки, в которых с помощью системы CRISPR-Cas9 был разрушен ген CCR5. Они прижились в организме, сформировали разные типы клеток крови, но защитить от вируса не смогли. Намного больше надежд специалисты возлагают на разработку вакцины от ВИЧ. По словам Дмитрия Киреева, сейчас на разных стадиях клинических испытаний находятся несколько перспективных кандидатов. «Не думаю, что обнаружение нового субтипа вируса иммунодефицита человека сильно затормозит создание вакцины. Однако, безусловно, ее разработчики теперь должны проверить ее эффективность и на этом субтипе», — отметил эпидемиолог.

https://ria.ru/20191107/1560657788.html

https://radiosputnik.ria.ru/20191028/1560309293.html

https://ria.ru/20190831/1558107550.html

берлин (город)

россия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

вич, берлин (город), федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (роспотребнадзор), открытия — риа наука, днк, центральный нии эпидемиологии роспотребнадзора, россия

МОСКВА, 2 дек — РИА Новости, Альфия Еникеева. В ноябре исследователи сообщили, что впервые за двадцать лет обнаружен новый подтип вируса иммунодефицита человека. Пока его выявили только у трех пациентов, но зараженных может быть намного больше — до нескольких сотен человек. Насколько опасен новый вирус и справятся ли с ним имеющиеся сегодня лекарства — в материале РИА Новости.

Как минимум трое уже заражены

«По правилам новый штамм выделяется в подтип, если его находят как минимум у трех человек. Они не должны быть эпидемиологически связаны, чтобы исключить вероятность их заражения друг от друга. Это уже десятый субтип ВИЧ. Не исключено, что в ближайшие пять-десять лет мы опишем новую разновидность. Во-первых, методы диагностики постоянно совершенствуются. Вполне вероятно, что этот подтип существовал всегда, а обнаружили его только сейчас. Во-вторых, вирусы постоянно мутируют и это тоже способствует возникновению подтипов», — объясняет руководитель научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Дмитрий Киреев.

Новый субтип обозначили латинской буквой L. Он относится к группе М, типу ВИЧ-1 — наиболее распространенному и опасному. Так, до 80 процентов случаев заражения в России приходится на вирус из этой группы — субтип А. Это связано с тем, что в 1990-е именно он распространялся среди потребителей инъекционных наркотиков. Вероятность же обнаружить россиянина, инфицированного субтипом L, крайне мала.

«Скорее всего, даже в Конго число пациентов с этим штаммом не превышает нескольких сотен человек. Ведь если бы он был более распространен, его бы давно обнаружили и описали», — уточняет эпидемиолог.

Тесты могут не увидеть вирус

Вирус, выделенный из биоматериалов третьего ВИЧ-инфицированного, оказался предковым по отношению к двум предыдущим. Кроме того, в нем не выявили мутаций, которые делали бы его устойчивым к применяемой сегодня терапии. А значит, имеющиеся лекарства должны так же хорошо действовать на L, как и на другие субтипы.

Однако возможны проблемы с диагностикой, предупреждают специалисты. Во-первых, последовательность ДНК этого вируса пока не включена в число референсных геномов — с ними сличают все выделенные штаммы. Во-вторых, современные диагностические тесты могут просто не распознать в крови следы частиц подтипа L.

7 ноября 2019, 06:39

«Анализы на вирус иммунодефицита человека делятся на серологические и молекулярно-биологические. Первые определяют антигены ВИЧ и используются для выявления зараженных лиц. Вторые измеряют вирусную нагрузку, подсчитывая количество копий РНК ВИЧ в миллилитре плазмы крови. Это для пациентов, которым уже поставлен диагноз «ВИЧ-инфекция». И если серологические тесты достаточно толерантны к генетическим изменениям вируса, то молекулярные к ним более чувствительны. Поэтому нельзя исключать, что тесты дадут неадекватные результаты. Но учитывая, как мало больных инфицировано этим субтипом вируса, это не такая большая проблема. Тем более что диагностика ВИЧ-инфекции постоянно развивается», — подчеркнул Дмитрий Киреев.

ВИЧ под контролем

Сегодня полностью вылечить человека, инфицированного этим вирусом, нельзя. Большая часть применяемых препаратов не дают вирусу размножаться — мешают ему прикрепляться к клетке-мишени, формировать вирусную ДНК на матрице РНК, встраивать свой геном в клеточный. В результате развитие болезни останавливается. Поэтому пока человек принимает лекарства, он остается клинически здоровым. Но без терапии болезнь сразу вернется.

Намного больше надежд специалисты возлагают на разработку вакцины от ВИЧ. По словам Дмитрия Киреева, сейчас на разных стадиях клинических испытаний находятся несколько перспективных кандидатов.

«Не думаю, что обнаружение нового субтипа вируса иммунодефицита человека сильно затормозит создание вакцины. Однако, безусловно, ее разработчики теперь должны проверить ее эффективность и на этом субтипе», — отметил эпидемиолог.

Практическое занятие №10 | ЮУГМУ, Челябинск

Практическое занятие №10

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: «Вторичные иммунодефициты. Иммунология ВИЧ-инфекции»

Видеоматериалы

Видео 1: Строение, жизненный цикл ВИЧ. Подробно освещен механизм инфицирования клетки-мишени, особенности репликации ВИЧ, а также механизмы действия препаратов, применяемых в лечении пациентов с ВИЧ-инфекцией (комментарий — на русском языке).

Видео 2: Механизм инфицирования вирусом иммунодефицита человека CD4+лимфоцита

Web-ресурсы по теме:

Структура ВИЧ

Иммуноферментный анализ в диагностике ВИЧ-инфекции

Контрольные вопросы

1. Вторичные иммунодефициты. Определение, классификация. Этиологические факторы. Клинические проявления, принципы диагностики.
2. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Общий план строения, механизм инфицирования клетки-мишени.
3. Стадии ВИЧ-инфекции.
4. СПИД. Патогенез, клинические проявления. Особенности иммунограммы.
5. Диагностика ВИЧ-инфекции (место ИФА, иммуноблотинга и ПЦР в диагностике ВИЧ-инфекции).

Литература

• Лекция
• Теплова С.Н. и соавт. Учебное пособие по иммунологии. Челябинск: 1991. – 87 с. (только для подготовки к вопросу №5)
• Конспект практического занятия №3 (только для подготовки к вопросу №5)

Интерактивный тест-контроль «Иммунология ВИЧ-инфекции»

Образовательные игры

Компьютерная игра “Гоночная машина: Безопасное путешествие по миру” (FastCar) —  мультимедийная игра, благодаря которой можно получить достоверную информацию о ВИЧ-инфекции и СПИДе, а также совершить виртуальное путешествие по Объектам Мирового наследия ЮНЕСКО.

• Включает тесты по ВИЧ-инфекции и СПИДу с развернутыми ответами. Вопросы задаются по мере прохождения гоночного трека.

• На русском языке

1. ВИРОЛОГИЯ ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

1. ВИРОЛОГИЯ ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА

Джулиан В ТАНГ, Пол К.С. ЧАН

Вирусы иммунодефицита человека 1 и 2 (ВИЧ-1, ВИЧ-2) произошли от вирусы обезьяньего иммунодефицита (SIV) приматов. Таким образом, ВИЧ-1 и ВИЧ-2 каждый имел зоонозное происхождение, но теперь распространился напрямую от человека к человеку. ВИЧ-1 был впервые выделен в 1983 г., а ВИЧ-2 — в 1986 г., и они представляют собой две разные эпидемии.SIV шимпанзе (SIV _cpz ) дал начало ВИЧ-1 у людей, и от SIV сажистой обезьяны мангабей (SIV _sm ) до ВИЧ-2 у человека. ¹ До сих пор неясно, как именно произошла передача этих ВИО человеку, но, возможно, это было во время охоты и подготовки этих приматов к пища коренными народами этих территорий в Центральной и Западной Африке, где обитают эти виды приматов. ² Исследования с использованием молекулярных предположения эволюции часов предполагают, что вирус-предок ВИЧ-1 появился примерно в 1931 г. ³ и ВИЧ-2 примерно в 1940 г. ⁴ После этого первоначального события передачи вероятно люди, инфицированные эти SIV приматов затем передали человеческую форму вирусов (ВИЧ-1, ВИЧ-2) другим людям в их сообществах, откуда он распространился по всему миру.

Классификация ВИЧ

Два вируса иммунодефицита человека, ВИЧ-1 и ВИЧ-2, являются членами семейство ретровирусов, относящихся к роду лентивирусов. Ретровирусы были обнаружены у различных видов позвоночных, связанных с широким спектром заболеваний, как у животных, так и у людей.В частности, ретровирусы оказались связанные со злокачественными новообразованиями, аутоиммунными заболеваниями, синдромами иммунодефицита, апластические и гемолитические анемии, заболевания костей и суставов и заболевания нервная система. ¹

Множество различных штаммов ВИЧ-1 были разделены на основные (M), новые (N) и группы выбросов (O), которые могут представлять три отдельных зоонозных переноса. от шимпанзе. Группы N и O в основном приурочены к Западной и Центральной Африке. (Габон и Камерун), хотя случаи группы O были обнаружены во всем мире из-за к международным поездкам, после контакта с инфицированными людьми из этих области.Штаммы ВИЧ в группе M в основном ответственны за распространение ВИЧ / СПИДа. пандемии, и они настолько разнообразны, что были разделены на подтипы (или клады) A-K. Это огромное разнообразие ВИЧ-1 важно при диагностическом тестировании, применяются лечение и мониторинг, поскольку результаты могут отличаться в зависимости от подтипы или группы (см. Глобальное генетическое разнообразие и эпидемиология ВИЧ ниже). ¹ Разнообразие ВИЧ-2 намного меньше, но были предложены подтипы A-H. ⁵

Структура ВИЧ

Вирусы иммунодефицита человека имеют диаметр около 100 нм. Это имеет липидную оболочку, в которую встроен тримерный трансмембранный гликопротеин gp41, к которому прикреплен поверхностный гликопротеин gp120 (вставка 1.1). Эти двое вирусные белки отвечают за прикрепление к клетке-хозяину и кодируются геном env генома вирусной РНК. Под конвертом находится матричный белок p17, основные белки p24 и p6 и белок нуклеокапсида p7 (связанный с РНК), все кодируется вирусным геном gag .В рамках вирусное ядро, состоит из 2 копий положительно-смысловой вирусной РНК размером ~ 10 тыс. пар оснований (т.п.н.) геном (т. е. имеет диплоидный геном РНК) вместе с протеазой, интегразой и ферменты обратной транскриптазы. Эти три фермента кодируются вирусным pol ген. Есть несколько других белков, кодируемых как ВИЧ-1, так и ВИЧ-2 с различными регуляторными или иммуномодулирующими функциями, включая vif (вирусный белок инфекционности), vpr (вирусный белок R), tat (трансактиватор транскрипции), об. (регулятор экспрессии вирусного белка) и nef (негативный регуляторный фактор).Дополнительный белок, обнаруженный в ВИЧ-1, но не в ВИЧ-2. составляет vpu (вирусный белок U). Точно так же vpx (вирусный белок X) обнаружен в ВИЧ-2, а не в ВИЧ-1. ⁶

Репликация ВИЧ

Основным рецептором прикрепления ВИЧ является молекула CD4, которая присутствует на CD4-положительные Т (хелперные) лимфоциты, макрофаги и микроглиальные клетки. В вирусный gp120 сначала связывается с этой молекулой CD4, которая затем запускает конформационную изменение оболочки клетки-хозяина, которое позволяет связывать корецептор (либо CCR5 или CXCR4), который необходим для слияния вирусной оболочки и клетки. мембрана.

Макрофаги несут корецептор CCR5, следовательно, штаммы ВИЧ, требующие CCR5 корецептор для входа также называют «макрофаготропным», хотя они также заражают лимфоциты. ⁶ Эти штаммы ВИЧ также известны фенотипически, как R5 или штаммы, не индуцирующие синцитий (NSI), поскольку они не образуют синцитий (слияние клеток) при культивировании с CD4 лимфоцитами in vitro . Первичные инфекции ВИЧ-1 имеют тенденцию вовлекать этот макрофаготропный фенотип R5 NSI.В редких случаях люди может иметь гомозиготную делеционную мутацию в гене CCR5 (CCR5Δ32), приводящую к в отсутствие молекулы CCR5 на их макрофагах. Таким образом, эти люди не могут быть инфицированы этим фенотипом R5. ^1,6,7 Лимфотрофный Штаммы ВИЧ используют CXCR4 в качестве корецептора. Эти вирусы также известны как X4. вирусов и действительно продуцируют синцитии (т.е. фенотипически индуцируют синцитий, SI) при культивировании in vitro с лимфоцитами CD4.Вирусы X4 имеют тенденцию появляться позже примерно у 50% людей, инфицированных подтипом B, но редко с другие подтипы по мере развития СПИДа. ¹ Пока не хватает CXCR4 лиц не обнаружено. Этот процесс присоединения и слияния позволяет Вирусное ядро ​​ВИЧ проникает в клетку-хозяин.

Все ретровирусы кодируют фермент обратной транскриптазы, который транскрибирует его вирусная РНК в двухцепочечную ДНК (дцДНК), которая затем интегрируется через действие фермента интегразы на геном клетки-хозяина (вставка 1.2). Вирусный интегрированная дцДНК или «провирус» затем действует как матрица для вирусного генома и транскрипция информационной РНК механизмом репликации нуклеиновых кислот клетки-хозяина. Рекомбинация между этими двумя цепями РНК во время репликации вируса, связанная с чрезвычайно подверженным ошибкам действием фермента RT, приводят к экстремальным генетическое разнообразие ВИЧ. ^1,6

Подобно ВИЧ-группам M, N и O, разные подтипы и CRF имеют некоторые отличные географическое распределение.

Подтип A является причиной 80% ВИЧ-инфекций в Западной Африке. и 30% в Восточной Африке. В Европе он распространился из стран бывшего Советского Союза с 1995 года, особенно из России и Украины. ^11,12,14

Подтип B — наиболее распространенный подтип в Европе, Америке, Японии и Австралии. Это все еще актуально, хотя распространенность других подтипов увеличивается, на них приходится не менее 25% новых случаев инфицирования в Европе.Подтип B также был преобладающим подтипом в некоторых азиатских странах, включая Корею, Индию и Сингапур. ¹² Вирусы подтипа B передаются более эффективно через гомосексуальный контакт и внутривенное употребление наркотиков (то есть через контакт с кровью), тогда как подтипы C и CRF01_AE (см. ниже) имеют тенденцию вызывать гетеросексуальные эпидемии. ^11,15,16 Однако это еще не было окончательно доказано. ^11,17,18

Подтип C в основном встречается в южной и восточной Африке, Индии и Непале.В настоящее время он стал причиной самых страшных эпидемий в мире (являясь основным подтипом этих эпидемий). густонаселенные развивающиеся страны с плохой инфраструктурой здравоохранения), на них приходится около 60% всех ВИЧ-инфекций во всем мире, но в основном на востоке Африка и Южная Азия. Также поступали сообщения из Малайзии и юго-запада. Китай, возможно, из-за связей с Индией. В последнее время подтип C вызывает больше инфекций в южной части Африки (Ботсвана, Зимбабве, Малави, Замбия, Намибия и Южная Африка).В Шотландии число инфекций подтипа C увеличивалось с тех пор, как 2000 г., вероятно, из-за завезенных инфекций из этих африканских и азиатских стран. ¹² Исследование секс-работников из Сенегала показало, что женщины, инфицированные подтипами C, D или G были более склонны к развитию СПИДа в течение 5 лет после заражения, чем инфицированные подтипом A. ^11,19

Подтип D вызвал 5-40% ВИЧ-инфекций в Восточной и Центральной Африке, где он циркулирует с подтипом А.По крайней мере, одно исследование из Уганды показали, что люди, инфицированные подтипом D или CRF, включая подтип D, имели тенденцию заболели СПИДом и умерли раньше, чем инфицированные подтипом А. ^11,20 Различные подтипы могут влиять на эффективность вертикальной передачи от матери к ребенку. хотя многие исследования расходятся во мнениях по поводу этих выводов. ^11,21-27

Подтип F был обнаружен в Центральной Африке, Южной Америке и Восточной Европе. (особенно Румыния).О подтипах G и CRF_A / G сообщалось из западных и восточная африка и центральная европа. Подтипы A, G, H, J и K обнаружены будут распространены в Буркина-Фасо, Мали, Нигерии, Кот-д’Ивуаре, Габоне и в Демократической Республике Республика Конго, откуда они распространились в южную Европу и Азию. ^11,12

В настоящее время описано около 20 CRF.Формальный требованием для CRF является наличие как минимум 3 эпидемиологически независимых полные последовательности генома, которые имеют одинаковую рекомбинантную структуру и форму монофилетический кластер во всех областях генома. В качестве альтернативы следует произвести две полные последовательности генома с частичными последовательностями третьего штамма этот кластер с полными последовательностями генома, разделяющими идентичные точки останова. Монофилетические группы (также известные как клады) — это группы, содержащие виды, которые более тесно связаны (с точки зрения гомологии последовательностей) друг с другом, чем к любым видам, не входящим в эту группу.CRF03_AB (означает 3-е появление этот CRF у человека, сочетающего подтипы A и B), был зарегистрирован из Калининграда, Россия в эпидемии ВИЧ-инфекции с участием ПИН в середине 1990-х годов. Этот вирус с тех пор распространилась по всей Восточной Европе. Дальнейший анализ показал, что родительские подтипы Вирусы A и B, вероятно, пришли от украинских ПИН. CRF02_AG был впервые найден в Ибадане, Нигерия, и стал эпидемией преимущественно на западе и западе центральной Африка, где он составляет 50-70% циркулирующих штаммов.Из Африки, этот вирус был завезен в Европу, где теперь распространяется по всей Франция, Бельгия, Италия и Великобритания. Великобритания, кажется, является плавильным котлом для CRF HIV штаммов, поскольку оттуда сообщалось о нескольких CRF, в том числе: CRF01_AE, CRF14_BG, CRF03_AB, CRF05_DF, CRF06_cpx, CRF11_cpx и CRF02_AG. ¹²

CRF07_BC и CRF08_BC были обнаружены в Китае, вероятно, происходящие из рекомбинация между вирусом подтипа C, импортированным из Индии, и эндемичным вирус подтипа B в Китае.Однако CRF01_AE несет ответственность за взрывчатку. эпидемии в Юго-Восточной Азии в Таиланде, Вьетнаме, Камбодже, Мьянме, Китае и Тайвань. В некоторых странах, таких как Вьетнам и Таиланд, большинство из них были обнаружены инфекции у ПИН. ¹²

Интересно, что вирус CRF01_AE, похоже, произошел из нескольких стран. в Центральной Африке (Центральноафриканская Республика, Камерун и Демократическая Республика Конго), где о нем сообщалось лишь с небольшой частотой.Собственно почему это тот же CRF вызвал быстро распространяющуюся эпидемию в Юго-Восточной Азии, требует дальнейшее расследование. CRF12_BF поступил из Аргентины, Уругвая и Бразилия, в основном гетеросексуальное население и вертикально инфицированные дети. CRF06_cpx поступил из Буркина-Фасо и Мали и состоит из фрагментов. из подтипов A, G, J и K. CRF09_cpx был обнаружен в Сенегале и состоит фрагментов подтипов A, C и D.Аналогично CRF11_cpx состоит из фрагментов из подтипов A, G и J, а также CRF01_AE, и наблюдалась в Камеруне и Центральноафриканская Республика. CRF13_cpx был недавно обнаружен в Камеруне. и представляет собой мозаику подтипов A, G, J и CRF01_AE, но с другим подтипом J из CRF11_cpx, обнаруженного в Демократической Республике Конго. CRF18_cpx и CRF19_cpx также были недавно описаны, которые включают несколько сегменты вирусов африканских подтипов A, D, G и H. ¹²

Сводная информация о подтипах ВИЧ-1 и CRF представлена ​​во вставках 1.4 и 1.5, соответственно.

Уникальные рекомбинантные формы (URF) — это вирусы, для которых существует только одна последовательность. доступны и не похожи ни на какие ранее описанные CRF. Они самые часто возникают в регионах, где одновременно циркулируют несколько разных CRF, и поступали из Великобритании, Таиланда (CRF01_AE / B), Джорджии, США (CRF01_AE / B), Малайзия (CRF01_AE / B), Камерун (CRF02_AG / A), Эстония (CRF06_cpx / A), Швейцария (CRF11_cpx / B) и совсем недавно Куба (CRF18_cpx / CRF19_cpx).Многие из этих рекомбинаций (особенно вирусы CRF01_AE / B), по-видимому, были произведены у людей кто заразился ВИЧ в результате гетеросексуального контакта и контакта с ПИН. Впоследствии исследования показали, что подтипы ВИЧ-1 и CRF разделились среди популяций с различные виды рискованного поведения, такие как гомосексуальные и гетеросексуальные мужчины, ПИН и самец и самка. Было высказано предположение, что в начале эпидемии ВИЧ в 1980-х годах преобладали только чистые подтипы ВИЧ-1, но в конце 1990-х гг. количество CRF увеличилось.Однако, когда некоторые из позже засекреченных Подтипы ВИЧ сравнивались с более старыми вирусами из Демократической Республики Конго, свидетельства рекомбинации были уже в 1980-х годах. Следовательно, по крайней мере некоторые из этих более ранних рекомбинантных форм были классифицированы как чистые подтипы, которые были экспортированы из Африки в другие части мира, где они стали эндемичными. ¹²

Существуют и другие классификации вариантов ВИЧ. Внутри-подтипы описывают вариация в определенной области генома ВИЧ-1, кодирующая оболочку белок gp120 .Эта область содержит детерминанты корецептора сродство и клеточный тропизм, уклонение от иммунитета и предпочтительное использование CCR5 ко-рецептор. Сообщалось также о рекомбинации между группами ВИЧ-1 между Группы ВИЧ-1 M / O у пациентов из Камеруна, где эти другие группы ВИЧ-1 распространены. Двойные инфекции ВИЧ-1 и ВИЧ-1 также были зарегистрированы из Центральной Регионы Африки, где одновременно циркулируют оба типа вируса, но это менее вероятно для рекомбинанты ВИЧ-1 / ВИЧ-2 появляются, потому что они могут быть слишком расходящимися — хотя трудно сказать, что это невозможно.Следовательно, двойная инфекция может быть одновременная или последовательная суперинфекция человека двумя ВИЧ-1 подтипы, CRF или любая комбинация подтипов и CRF. ^11,12,28,29

Огромное разнообразие вирусов ВИЧ-1 означает, что диагностические тесты, используемые для мониторинга эпидемия ВИЧ-1, а также разработка вакцины для универсальной защиты против ВИЧ-1 инфекции становится очень проблематично.Хотя многие скрининговые тесты может обнаруживать известные подтипы ВИЧ-1, а также ВИЧ-2, ^11,30-32 местные программы скрининга могут не быть предназначены для выявления штаммов с выбросами. Новый рекомбинантные штаммы могут различаться по пригодности, трансмиссивности и вирулентности, так как а также ответы на терапию. Постоянно развивающаяся схема классификации для таких вариантов ВИЧ необходимо поддерживать исследования и разработки новых способов отслеживания, диагностики, мониторинга и лечения этого постоянно мутирующего вируса.

Ссылки

1. Weiss RA, Dalgleish AG, Loveday C, Pillay D. Иммунодефицит человека Вирусы. В: Zuckerman AJ, Banatvala JE, Pattison JR, Griffiths PD, Schoub BD (ред.). Принципы и практика клинической вирусологии. 5-е изд. 2004 г. Чичестер: John Wiley & Sons Ltd, стр 721-57.

2. Калиш М.Л., Вулф Н.Д., Ндонгмо С.Б. и др. Центральноафриканский охотники заразились вирусом обезьяньего иммунодефицита.Emerg Infect Dis 2005; 11: 1928-30.

3. Корбер Б., Малдун М., Тейлер Дж. И др. Время предка пандемических штаммов ВИЧ-1. Наука 2000; 288: 1789-96.

4. Lemey P, Pybus OG, Wang B, Saksena NK, Salemi M, Vandamme ЯВЛЯЮСЬ. Отслеживание происхождения и истории эпидемии ВИЧ-2. Proc Natl Acad Sci U S A 2003; 100: 6588-92.

5. Дамонд Ф, Воробей М., Кампа П. и др.Идентификация сильно различающийся тип 2 ВИЧ и предложение об изменении классификации ВИЧ типа 2. AIDS Res Hum Retroviruses 2004; 20: 666-72.

6. Cleghorn FR, Reitz MS, Popovic M, Gallo RC. Иммунодефицит человека Вирусы. В: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (ред.). Принципы и практика инфекционных болезней. 6-е изд. 2005. Филадельфия: Черчилль Ливингстон, pp2119-2133.

7. Хладик Ф., Лю Х., Спилмон Э. и др.Комбинированный эффект Гетерозиготность CCR5-Delta32 и полиморфизм промотора CCR5 -2459 A / G на экспрессию CCR5 и устойчивость к вирусу иммунодефицита человека типа 1 коробка передач. Дж. Вирол 2005; 79: 11677-84.

8. Gallo RC. Конец или начало пути к Вакцина для профилактики ВИЧ: взгляд из более чем 20-летнего опыта. Ланцет 2005; 366: 1894-8.

9. Gao F, Robertson DL, Carruthers CD, et al.Изолировать вируса иммунодефицита человека типа 1, первоначально классифицированного как подтип I представляет собой сложную мозаику, состоящую из трех различных подтипов группы М. (A, G и I). J. Virol 1998; 72: 10234-41.

10. Лос-Аламосская национальная лаборатория. Циркулирующий рекомбинант Формы (CRF). Веб-сайт Лос-Аламосской национальной лаборатории http://www.hiv.lanl.gov/content/hiv-db/CRFs/CRFs.html.

11. Благородный Р.Знакомство с типами, группами и подтипами ВИЧ. 2006 г. Источник: http://www.avert.org/hivtypes.htm.

12. Requejo HI. Мировая молекулярная эпидемиология ВИЧ. Ред. Saude Publica 2006; 40: 331-45.

13. Берк Д.С. Рекомбинация при ВИЧ: важный вирусный эволюционный стратегия. Emerg Infect Dis 1997; 3: 253-9.

14. Бобков А.Ф., Казеннова Е.В., Селимова Л.М. и др.Временный тенденции развития эпидемии ВИЧ-1 в России: преобладание подтипа A. J Med Virol 2004; 74: 191-6.

15. Bhoopat L, Eiangleng L, Rugpao S, et al. Идентификация in vivo Лангерганса и родственных дендритных клеток, инфицированных ВИЧ-1 подтипа E в слизистой оболочке влагалища бессимптомных пациентов. Мод Патол 2001; 14: 1263-9.

16. Эссекс М. Ретровирусные вакцины: проблемы для развивающихся Мир.Ретровирусы AIDS Res Hum 1996; 12: 361-3.

17. Поуп М., Франкель С.С., Маскола Дж. Р. и др. Иммунодефицит человека штаммы вируса типа 1 подтипов B и E реплицируются в кожных дендритных Смеси клетка-Т-клетка без проявления тропизма, специфичного для подтипа. J Virol 1997; 71: 8001-7.

18. Диттмар М.Т., Симмонс Г., Хиббитс С. и др. Лангерганс клеточный тропизм вируса иммунодефицита человека типа 1 подтипа A — F изоляты, полученные из разных групп передачи.Дж. Вирол 1997; 71: 8008-13.

19. Канки П.Дж., Хамель Д.Д., Санкале Д.Л. и др. Иммунодефицит человека Подтипы вируса 1 типа различаются по прогрессированию заболевания. Журнал Infect Dis 1999; 179: 68-73.

20. Laeyendecker O, Li X, Arroyo M et al. Эффект ВИЧ Подтип быстрого прогрессирования заболевания в Ракаи, Уганда. 13-я конференция по Ретровирусы и оппортунистические инфекции.Февраль 2006 г. 44LB.

21. Ян Ц., Ли М., Ньюман Р.Д. и др. Генетическое разнообразие ВИЧ-1 в западной Кении: различия между подтипами от матери к ребенку коробка передач. СПИД 2003; 17: 1667-74.

22. Блэкард Дж. Т., Ренджифо Б., Фавзи В. и др. Подтип LTR ВИЧ-1 и перинатальная передача. Вирусология 2001; 287: 261-5.

23. Ренджифо Б., Гилберт П., Чаплин Б. и др.Льготный внутриутробная передача ВИЧ-1 подтипа C по сравнению с ВИЧ-1 подтипа A или D. AIDS 2004; 18: 1629-36.

24. Murray MC, Embree JE, Ramdahin SG, Anzala AO, Njenga S, Пламмер Ф.А. Влияние вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) 1 типа генотип передачи ВИЧ-1 от матери ребенку. Журнал Infect Dis 2000; 181: 746-9.

25. Tranchat C, Ван де Перре П., Симонон-Сорель А. и др.Материнская гуморальные факторы, связанные с перинатальным вирусом иммунодефицита человека типа 1 передача в когорте из Кигали, Руанда, 1988–1994 гг. Дж. Инфекция 1999; 39: 213-20.

26. Tapia N, Franco S, Puig-Basagoiti F, et al. Влиять подтипа вируса иммунодефицита человека типа 1 при передаче от матери ребенку. Дж. Ген Virol 2003; 84 (Pt 3): 607-13.

27. Мартинес А.М., Хора В.П., Сантос А.Л. и др.Детерминанты передачи ВИЧ-1 от матери ребенку в южной части Бразилии. An Acad Bras Cienc 2006; 78: 113-21.

28. Gross KL, Porco TC, Grant RM. Суперинфекция ВИЧ-1 и вирусное разнообразие. СПИД 2004; 18: 1513-20.

29. Fultz PN. Суперинфекции ВИЧ-1: предзнаменования эффективности вакцины? СПИД 2004; 18: 115-9.

30. Центры по контролю и профилактике заболеваний.Пересмотренные руководящие принципы для консультирования, тестирования и направления на ВИЧ. MMWR Recomm Rep 2001; 50 (RR-19): 1-57.

31. Центры по контролю за заболеваниями. Быстрый тест на ВИЧ OraQuick для пероральной жидкости — часто задаваемые вопросы, 2006 г.

32. Phillips S, Granade TC, Pau CP, Candal D, Hu DJ, Parekh BS. Диагностика инфекции вируса иммунодефицита человека 1 типа с различными подтипы с помощью экспресс-тестов.Clin Diagn Lab Immunol 2000; 7: 698-9.

Структурная биология ВИЧ-1: механистические и терапевтические идеи

Архитектура и вторичная структура всего генома РНК ВИЧ-1

ВИЧ: структура, репликация и обнаружение

Краткое содержание курса

Щелкните по ссылкам ниже, чтобы просмотреть выбранные страницы из этого курса.

• Структура вируса иммунодефицита человека
• Основные структурные компоненты
• Конверт ВИЧ
• Капсид ВИЧ
• Вирусные белки идентифицируются как гликопротеин (gp) или как белок (p). На что указывает число, следующее за обозначением «gp» или «p», fo …
• Репликация
• Классификация вирусов ВИЧ
• Мутации
• Большинство инфекций ВИЧ-1 классифицируются как какая из следующих групп?
• Развитие ВИЧ-инфекции
• Стадии ВИЧ-инфекции
• Какая стадия ВИЧ-инфекции характеризуется снижением количества Т-лимфоцитов CD4 до менее 200 клеток / мкл?
• Лабораторные методы выявления и мониторинга ВИЧ-инфекции
• Ссылки

Дополнительная информация

Уровень обучения : Средний

Целевая аудитория : Технологи и техники медицинских лабораторий и другой медицинский персонал, заинтересованный в этой теме.Этот курс также подходит для студентов-клиницистов-лаборантов и ординаторов-патологов.

Информация об авторе : Гарланд Э. Пендерграф, доктор философии, доктор юридических наук, MLS (ASCP) SM, HCLD / CC (ABB) получил степень магистра медицинских наук в Университете Кентукки в Лексингтоне, докторскую степень в области медицинской паразитологии и микологии в Северном университете. Каролина в Чапел-Хилл, и его степень в области права со специализацией в области здравоохранения в юридической школе Конкорд Университета Пердью. Он также получил стипендию по тропической медицине в Медицинской школе Университета штата Луизиана.Он является автором учебника по флеботомии, ряда научных статей, а также обучающих программ в Интернете. Он имеет лицензию директора лаборатории в штатах Джорджия и Флорида.

Информация для рецензента : Барбара Себульски, MS, MLS (ASCP) имеет более 40 лет опыта работы в медицинской лаборатории в качестве технолога, руководителя секции и руководителя лаборатории. В течение девяти лет она работала специалистом по инспекции и техническим вопросам в Колледже американских патологов в программе аккредитации лабораторий и до выхода на пенсию в 2015 году была директором программы MediaLab, Inc.Барбара имеет степень магистра педагогических технологий в Университете штата Джорджия.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

Возможно, в конце двадцатого века нет болезни более четко идентифицированной, чем синдром приобретенного иммунодефицита, широко известный как AIDS . Тем не менее, согласно докладу Организации Объединенных Наций о состоянии глобальной эпидемии СПИДа за 2004 год, эта болезнь еще не начала ослаблять свое влияние на население мира, несмотря на тот факт, что СПИД, как правило, не получает такого же внимания общественности, как когда-то. делал.Напротив, инфекция растет во многих странах, в том числе в странах с высоким уровнем дохода, таких как США. В 2003 году почти пять миллионов человек заразились вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающим СПИД, — это наибольшее число новых инфекций за год с тех пор, как СПИД был впервые официально признан болезнью в 1981 году.

Вирус, ответственный за ВИЧ, был впервые выделен в 1983 году Робертом Галло из США и французским ученым Люком Монтанье.С того времени было проведено огромное количество исследований, посвященных возбудителю СПИДа, и многое было изучено о структуре вируса и его типичном образе действия. ВИЧ является одним из группы атипичных вирусов, называемых ретровирусами, которые сохраняют свою генетическую информацию в форме рибонуклеиновой кислоты ( РНК, ). Благодаря использованию фермента, известного как обратная транскриптаза, ВИЧ и другие ретровирусы способны продуцировать дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) из РНК, тогда как большинство клеток осуществляют обратный процесс, транскрибируя генетический материал ДНК в РНК.Активность фермента позволяет генетической информации ВИЧ навсегда интегрироваться в геном (хромосомы) клетки-хозяина.

Основными хозяевами ВИЧ являются лейкоциты, которые по-разному называются хелперными Т-лимфоцитами, хелперными Т-клетками или CD4 + Т-клетками. Эти клетки являются важными компонентами иммунной системы, которые обычно отвечают за активацию ответов многих других иммунных клеток. Хелперные Т-клетки, которые заражаются ВИЧ, быстро умирают.Вскоре после первичного инфицирования организм обычно способен компенсировать потерю инфицированных Т-клеток, производя их в больших количествах, и в это время у людей, инфицированных ВИЧ, симптомы отсутствуют. Однако со временем вирус становится все более острым, и количество хелперных Т-клеток уменьшается. Следовательно, количество хелперных Т-клеток в организме (называемое количеством CD4 ) обычно используется для измерения распространения вируса. Число CD4 менее 200 клеток на микролитр крови может сопровождаться различными оппортунистическими инфекциями и считается последней стадией инфекции.Постоянный поток таких инфекций обычно приводит к смерти больных СПИДом.

ВИЧ — это относительно сложный вирус, способный инфицировать Т-хелперные клетки, главным образом за счет встроенного в его оболочку гликопротеина под названием gp120 (см. Рисунок 1), который присоединяется к CD4 , белку, находящемуся на поверхности Т-клеток. . Также считается, что проникновение ВИЧ в клетку-хозяина включает корецептор на поверхности клетки, CCR5 или CXCR4 , которые обычно действуют как рецепторы хемокинов.Оболочка вируса ВИЧ — это производное плазматической мембраны клетки-хозяина, полученное путем отпочкования. Когда ВИЧ пытается проникнуть в клетку, взаимодействия между молекулами клеточной поверхности и белками вирусной оболочки позволяют оболочке сливаться с клеточной мембраной. Белок оболочки под названием gp41 , как известно, играет важную роль в этом процессе.

В инфицированной клетке ВИЧ подвергается обратной транскрипции, производя двухцепочечную ДНК из своей РНК с помощью обратной транскриптазы, специализированного вирусоспецифичного фермента, который транскрибирует ДНК из матрицы РНК.Оказавшись в форме ДНК, генетическая информация ВИЧ включается в ДНК клетки-хозяина в виде провируса. Провирусный геном впоследствии можно транскрибировать в вирусную РНК, которая функционирует как мРНК для трансляции в белки ВИЧ и как геномы для последующего поколения вируса. Капсиды образуются вокруг вирусных геномов и белков до того, как они отпочковываются от клеточной мембраны, дополнительно инкапсулируя материал в оболочки.

Процесс репликации ВИЧ связан с очень высокой скоростью мутаций, поскольку обратная транскрипция не позволяет исправить ошибки включения нуклеотидов.ВИЧ развивается в миллион раз быстрее, чем эволюция генома человека, что делает его чрезвычайно трудным для распознавания иммунной системой и эффективной борьбы с ней. По аналогичным причинам разработка лекарств или вакцин против ВИЧ — сложная задача, поскольку вирус не только сильно варьируется от пациента к пациенту, но даже демонстрирует значительные геномные расхождения у людей. Лекарство от ВИЧ по-прежнему остается труднодостижимым, но значительные достижения позволили значительно улучшить качество медицинской помощи, которую могут получить пациенты.Высокоактивная антиретровирусная терапия ( HAART, ), которая включает использование множественных ингибиторов обратной транскриптазы и протеазы, оказалась очень полезной формой лечения для многих пациентов, но стоимость терапии помешала ее широкому применению во многих частях страны. мир больше всего пострадал от ВИЧ и СПИДа.

ВЕРНУТЬСЯ В ДОМ, СТРУКТУРА ЯЧЕЙКИ

НАЗАД К ДОМАШНЕЙ СТРУКТУРЕ ВИРУСА

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.

© 1995-2021, автор — Майкл В. Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.

Этот веб-сайт обслуживается нашим

Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18

Счетчик доступа с 9 января 2005 г .: 260587

Микроскопы предоставлены:

Вирус ВИЧ: структура и функции — видео и стенограмма урока

Структура ВИЧ

ВИЧ представляет собой вирус круглой шарообразной формы. В его геноме есть две отдельные цепи РНК. РНК используется для передачи генетической информации, которая передается при производстве новых частиц ВИЧ.Это отличается от нормальной клетки, которая использует ДНК для передачи своей генетической информации.

Самый внешний слой частицы ВИЧ — это оболочка . Оболочка принимает часть мембраны клетки-хозяина, когда вирус уходит, чтобы создать себе мембрану. В оболочке также есть некоторые белки, которые помогают вирусу проникнуть в следующую клетку-хозяин. Один белок, gp120, помогает вирусу прикрепляться к рецептору CD4 в клетке-хозяине. Другой белок, gp41, помогает вирусу слиться с клеточной мембраной и проникнуть в клетку.(Gp обозначает гликопротеина , который представляет собой белок с присоединенным углеводом. Число 41 или 120 показывает размер белка).

Внутри конверта вирусная матрица . P17 в матрице (P обозначает белок) помогает удерживать белки оболочки gp120 и gp41 для остальной части вируса.Внутри матрицы находится вирусное ядро ​​, , состоящее из p24. Ядро содержит вирусный геном, а также ферменты, которые необходимы вирусу для репликации в клетке-хозяине.

Репликация ВИЧ

Как и все вирусы, ВИЧ не считается живым организмом, потому что для его репликации требуется клетка-хозяин. Хотя ВИЧ зависит от своей клетки-хозяина, он поставляет некоторые из своих собственных белков для репликации, как упоминалось ранее.

Когда ВИЧ проникает в клетку, первое, что ему нужно сделать, это обратная транскрипция его РНК-генома.Обычно биология говорит нам, что ДНК преобразуется в РНК в процессе, называемом транскрипцией . Однако ВИЧ делает это наоборот и превращает РНК в ДНК. Отсюда и произошло название ретровирус — ретро, ​​ означает обратное. Для этой работы ВИЧ использует один из ферментов, который он приносит с собой в матрицу, под названием , обратная транскриптаза .

После создания ДНК следующим шагом в жизненном цикле вируса является интеграция .Вновь созданная ДНК вставляется в собственный геном клетки-хозяина. Это означает, что даже если ВИЧ не производит активно новые вирусные частицы, его генетическая информация копируется каждый раз, когда реплицируется инфицированная клетка. Это одна из причин, почему так сложно избавиться от ВИЧ-инфекции — вирус может скрываться в этих так называемых резервуарах, когда окружающая среда не подходит для создания новых вирусов. Как только среда улучшится, она может повторно активироваться и снова произвести больше вирусов.

После того, как ДНК ВИЧ интегрировалась в ДНК клетки-хозяина, вирус может начать репликацию.Для этого ВИЧ использует механизм репликации клетки-хозяина, чтобы превратить свою ДНК в вирусную РНК. Затем вирусная РНК транслируется в белок. На этом этапе будут созданы все белки, необходимые вирусу, включая белки оболочки, матрицы и ядра, а также фермент обратной транскриптазы. Эти белки вместе с РНК упаковываются вместе, образуя новые вирусные частицы, которые будут высвобождаться, чтобы снова запустить инфекционный процесс.

Результаты ВИЧ-инфекции

Время от первоначального заражения ВИЧ до появления у пациента симптомов занимает много времени.Отсюда и появился термин «лентивирус». Как только вирусная инфекция установлена, она начинает убивать иммунные клетки, которые помогают защитить организм от инфекции. К сожалению, чем больше инфицированная клетка активируется для борьбы с другими инфекциями, тем быстрее может размножаться ВИЧ. Точно так же, чем больше активируется вспомогательная Т-клетка, тем легче она может быть инфицирована ВИЧ.

По мере того, как погибает все больше и больше иммунных клеток, пациент теряет способность бороться с инфекцией. Считается, что пациент болен СПИДом, когда количество его или ее Т-клеток уменьшается ниже 200 на кубический миллиметр, и у него есть инфекции, обычно связанные с плохой иммунной системой.

Антиретровирусная терапия помогает замедлить репликацию ВИЧ, предотвращая превращение вирусом своей РНК в ДНК или покидание клетки-хозяина. Комбинированная терапия наиболее эффективна. Поскольку у нас пока нет способа полностью вылечить ВИЧ-инфекцию, эту терапию необходимо принимать на протяжении всей жизни пациента.

Краткое содержание урока

ВИЧ — это сферический вирус. Он имеет защитную оболочку, которая исходит из мембраны клетки-хозяина. Белки gp120 и gp41 помогают ВИЧ проникнуть в клетку и заразить ее.Вирусный матрикс помогает прикрепить белки оболочки к остальной части вирусной частицы. Ядро содержит геном ВИЧ и некоторые белки, необходимые для заражения.

ВИЧ — это ретровирус , что означает, что он должен преобразовать свой геном РНК в ДНК в клетке-хозяине. Он может либо скрыть свою ДНК внутри генома клетки-хозяина, либо создать новые вирусные частицы, чтобы продолжить инфекцию. ВИЧ в первую очередь атакует иммунные клетки, в результате чего хозяин становится неспособным бороться с инфекциями.

Результаты обучения

По мере того, как вы дойдете до конца этого видео, вы сможете:

• Вспомнить, что такое ВИЧ, и описать семью, к которой он принадлежит
• Обсудить структуру ВИЧ
• Объясните репликацию ВИЧ
• Опишите результаты ВИЧ-инфекции

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.