Т киллеры уничтожают вирус вич. О спиде. Цифры и факты

Патогенез ВИЧ-инфекции сложный и многообразный. Механизмы и особенности развития заболевания изучаются до сих пор. ВИЧ-инфекция является медленно прогрессирующим заболеванием с развитием иммунодефицита. Половой, парентеральный и трансплацентарный являются основными путями передачи инфекции.

Рис. 1. На фото вирионы ВИЧ: слева незрелый вирион (нуклеокапсид еще не структурирован, а внешняя оболочка широкая и рыхлая), справа — зрелые вирионы (нуклеокапсид приобрел форму усеченного конуса, а внешняя оболочка стала тонкой и плотной). На фото справа хорошо видны рецепторные образования, по внешнему виду напоминающие грибы.

Клетки, которые поражает ВИЧ

С большим постоянством и в огромных количествах ВИЧ у больного человека обнаруживаются в крови, лимфоидной ткани, влагалищном секрете, сперме, церебральной жидкости, головном мозге и внутренних органах, в небольшой концентрации его можно обнаружить в слюне, слезной жидкости, секрете потовых желез, моче, каловых массах и грудном молоке. Однако в достаточном количестве для заражения концентрация инфекционного материала содержится в крови, сперме и влагалищном секрете больного.

В плазме крови вирион (вирусом возбудитель называется в период пребывания в инфицированной клетке) живет около 8-и часов. В течение 6-и часов половина из них погибает. Длительность пребывания вирионов в других средах на порядок меньше.

Какие клетки инфицируют вирионы ВИЧ

С потоком крови и лимфы вирионы ВИЧ перемещаются по всему организму и, оказавшись рядом с клетками, имеющими на своей поверхности основные вирусные рецепторы СД4 (Т-хелперы, макрофаги, моноциты и фолликулярные дендритные клетки) посредством гликопротеина gр120 связываются с ними.
Вирусы иммунодефицита обладают тропностью к корецепторам CXCR4 и CCR Такие рецепторы имеют Т-лимфоциты, макрофаги, фолликулярные дендритные клетки и клетки микроглии. В настоящее время уже создан препарат, блокирующий рецепторы CCR5 Маравирок . Разработаны и проходят клинические испытания препараты, блокирующие CXCR4 рецепторы.

⁕Корецепторы — это дополнительные рецепторы, которые также способны связаться с сигнальной молекулой.

Кроме СД4 Т-лимфоцитов, макрофагов и моноцитов ВИЧ поражает другие клетки: альвеолярные макрофаги легких, внутриэпидермальные макрофаги — клетки Лангерганса, олигодендроциты и астроциты мозга, эпителиальные клетки кишечника и шейки матки.
ВИЧ проникают в тимус и стволовые клетки костного мозга, что приводит к нарушению процессов размножения, дифференцировки и созревания Т-лимфоцитов.

В организме инфицированного больного производится до 10 миллиардов вирионов в день. Инфекция в течение 10 лет приводит к полному истощению клеток СД4 и развитию СПИДа.

Рис. 2. ВИЧ (обозначены желтым) заражают иммунную клетку.

Т-хелперы — основная мишень ВИЧ

Снижение количества Т-хелперов

Основной мишенью при инфицировании ВИЧ являются Т-хелперы (Т4-лимфоциты, CD4-лимфоциты), несущие на себе огромное количество СD-рецепторов. При проникновении вирионов ВИЧ внутрь клетки Т-хелперы становятся основным местом по производству вирусов и постоянным источником инфекции. В результате взаимодействия с вирусами Т-лимфоциты погибают и распадаются на отдельные фрагменты, которые впоследствии фагоцитируются макрофагами или уничтожаются Т-киллерами. Постепенное истощение (снижение уровня) Т4-лимфоцитов приводит к резкому снижению иммунитета, когда организм перестает противостоять инфекции. При количестве Т4-лимфоцитов в сыворотке крови ниже 200 в 1 мл (норма от 600 до1900 клеток в 1 мл) развивается сидром приобретенного иммунодефицита — СПИД. Период от момента инфицирования до начала развития СПИД составляет около 10-и лет. Оппортунистические инфекции и злокачественные опухоли, развившиеся в этот период, являются причиной гибели больного.

Снижение числа Т-хелперов при ВИЧ-инфекции приводит к постепенному и неизбежному разрушению иммунитета.

Изменения качества Т-хелперов

Проникновение вирионов ВИЧ в Т-хелперы приводит не только к снижению их количества, но и развитию качественных аномалий. СД4-лимфоциты теряют способность распознавать антигены (чужеродные вещества), теряют способность образовывать синцитии (сообщества клеток) и продуцировать лимфокины, взаимодействовать с В-лимфоцитами, на их поверхности уменьшается количество рецепторов к интердейкину-2.

Рис. 3. На фото Т-лимфоцит, поражённый ВИЧ. На его поверхности видны вытянутой формы структуры, образованные гиперпродукцией белков gp120.

Взаимодействие Т-клеток при ВИЧ-инфекции

Полноценный иммунный ответ индуцируют 3 типа клеток: Т и В-лимфоциты и макрофаги. При отсутствии хотя бы одной из популяций клеток формируется неполноценный иммунный ответ. При ВИЧ-инфекции отмечается выраженная неполноценность Т-хелперного и макрофагального звена.

По соотношению Т-хелперов к Т-супрессорам можно судить о состоянии иммунной системы человека.

Т-хелперы усиливают иммунный ответ. Они активируют Т-киллеры, моноциты, В-лимфоциты и NK-клетки, которые либо непосредственно контактируют с вирусами, выделяя цитокины, либо опосредованно (гуморально) через антитела (вырабатываются В-клетками). На поверхности Т-хелперов располагаются молекулы корецепторов CD4. Уменьшение количества этих клеток приводит к снижению цитотоксической активности Т-киллеров, а значит, уменьшается количество уничтожаемых инфицированных ВИЧ клеток. Организм теряет контроль над развитием инфекционных заболеваний и неопластических процессов.
Т-киллеры (от английского killer - убийца) или CD8 Т-лимфоциты уничтожают пораженные вирусами и бактериями клетки путем цитолиза. Они выделяют целый ряд хемокинов (подавляющих факторов), препятствующих размножению ВИЧ путем блокировки его корецепторов. Пролиферация (увеличение количества) Т-киллеров и их активация зависит от Т-хелперов. К тому же Т-киллеры поражаются ВИЧ, что приводит к снижению их количества.
Т-супрессоры или Т-регуляторные клетки (от английского regulatory — регуляция) контролируют силу и продолжительность иммунного ответа — регулируют функции Т-хелперов и Т-киллеров, подавляют репликацию ВИЧ. Для подавления (супрессии) иммунного ответа Т-супрессоры выделяют цитокины. Взаимодействуя с рецепторами CD86 дендритных клеток, они ингибируют (сдерживают) функцию активации Т-клеток дендритными клетками.

Если количество Т-супрессоров выше Т-хелперов, то развивается иммунодефицит, что приводит к развитию инфекционных заболеваний и росту злокачественных новообразований.

Если их количество снижено по отношению к Т-хелперам, то иммунная система получает неограниченную возможность реагирования, в том числе против собственных клеток и тканей, что проявляется развитием аутоиммунных и аллергических процессов.

Чем меньше количество Т-хелперов в крови больного, тем меньше индекс CD4/CD8. В норме он составляет 1,5 — 2,5, индекс менее 1 говорит о развившемся иммунодефиците. При СПИДе величина индекса значительно меньше единицы. Важно, чтобы количествоТ-хелперов было больше, чем Т-супрессоров.

Рис. 4. На фото слева нормальный Т-лимфоцит, справа — Т-лимфоцит, инфицируемый ВИЧ. Видны множественные пузыри, между которыми появились новообразованные вирусы (мелкие округлой формы образования).

Рис. 5. На фото зафиксирован момент контакта Т-хелпера с Т-киллером.

Взаимодействие ВИЧ с В-клетками

В-лимфоциты или В-клетки обеспечивают работу гуморального иммунитета. Контактируя с антигеном или получая сигнал от Т-клеток, некоторые В-клетки трансформируются в плазматические клетки и продуцируют иммуноглобулины (антитела) всех классов, но более всего IgA и IgG, интерлейкин-6, ФНОа и лектин. Исследователи установили, что ВИЧ также активирует работу В-лимфоцитов. Уже на 4-е сутки после инфицирования регистрируется пик созревания и дифференцировки В-клеток (до 10-и суток в обычных условиях). Со временем отмечается истощение всех функций В-клеток. Считается, что причиной этому в большей мере является инфицирование этих клеток цитомегаловирусами и .

Активация В-клеток со временем приводит к повышенной выработке иммуноглобулинов с ослабленной вируснейтрализующей функцией. Появляются антитела к Т-лимфоцитам, что способствует снижению их числа. Развиваются аутоиммунные процессы. В составе противовирусных антител и антигенов вирионы ВИЧ распространяются по всему организму, инфицируя чувствительные клетки.

Рис. 6. Микрофотография В-лимфоциты. Фото сделано под электронным сканирующим микроскопом.

Взаимодействие ВИЧ с макрофагами

Вирусы иммунодефицита поражают макрофаги (клетки ретикулоэндотелиальной системы). На их поверхности находится меньше рецепторов CD4, чем на Т-хелперах, поэтому они погибают не так быстро. Вич обладает тропностью к внутриэпидермальным макрофагам — клеткам Лангерганса, которые располагаются в ростковом слое эпидермиса. Эти клетки способны к фагоцитозу, мигрируют из эпидермиса в дерму и далее региональные лимфатические узлы, где трансформируются в дендритные клетки и включаются в процесс формирования иммунных реакций — то есть доставляют антиген в лимфоидную ткань с последующей инициацией клеточного и гуморального иммунного ответа.

Инфицированные макрофаги секретируют цитокины: интерлейкин-1 и фактор некроза опухолей, повышенное количество которых запускает апоптоз — запрограммированную гибель клеток.

Рис. 7. На фото зафиксирован момент проникновения вирусов в макрофаг.

Рис. 8. Т-лимфоциты атакуют раковую клетку

Рис. 9. На фото макрофаг, «нафаршированный» вирусными частицами (темные области).

Взаимодействие ВИЧ с моноцитами

Моноциты являются наиболее активными фагоцитами периферической крови. При ВИЧ-инфекции они инфицируются вирусами, что в конечном итоге приводит к гибели этих клеток. Моноциты, как и Т-лимфоциты, и макрофаги, являются резервуаром ВИЧ, у них сохраняется антимикробная функция, но отмечается потеря способности к хемотаксису, снижается цитотоксическая активность и способность к продукции интерлейкина-1.

Рис. 10. На фото клетки иммунной системы моноциты. Они представляют собой крупные одноядерные лейкоциты. Ядро в клетках располагается эксцентрично (на фото имеет вид темного пятна). В цитоплазме находится множество лизосом.

Взаимодействие ВИЧ с дендритными клетками

Дендритные клетки играют большую роль в формировании гуморального и клеточного антивирусного иммунитета. Их огромное количество находится в лимфоидной ткани.

Они стимулируют иммунный ответ Т-лимфоцитами путем представления им захваченных антигенов, контролируют дифференцировку Т-лимфоцитов, регулируют мощность иммунного ответа путем активации или супрессии. Дендритные клетки поглощают различные антигены, используя реакцию пиноцитоза (захвата) или опосредованно через рецепторы. В большом количестве эти клетки находятся в толще слизистой оболочки кишечника, подслизистом слое респираторного, урогенитального и желудочно-кишечного трактов — везде, где слизистая оболочка соприкасается с внешней средой.

Рис. 11. На фото слева внутриэпидермальные макрофаги (клетки Лангерганса) — подтип дендритных клеток. На фото справа дендритные клетки, имеют многочисленные разветвлённые отростки мембраны.

Рис. 12. На фото зафиксирован момент сканирования информации Т-лимфоцитом (розовая окраска) с поверхности дендритной клетки. На фото справа в левом нижнем углу лимфоцит, по центру — дендритная клетка.

Взаимодействие ВИЧ с NK-клетками

NK-лимфоциты (NK-клетки, натуральные киллеры) являются важным звеном клеточного врожденного иммунитета. Это большие гранулярные лимфоциты. Обладают способностью повреждать опухолевые клетки и клетки, инфицированные вирусами. У ВИЧ-инфицированных больных их количество не меняется, но в связи с иммунными нарушениями (клетки не получают необходимых адекватных стимулов), снижается их функциональная активность.

Рис. 13. На фото иммунная NK-клетка находится между двумя клетками опухоли.

Патогенез поражения лимфоидной ткани при ВИЧ-инфекции

Репликация вирусов наиболее интенсивно происходит во вторичных лимфоидных органах: лимфатических узлах, селезенке, скоплениях лимфоидной ткани в слизистых оболочках дыхательных, мочеполовых и пищеварительных путей, где находятся активированные и покоящиеся СD4-лимфоциты, макрофаги и фолликулярные дендритные клетки. Т-лимфоциты памяти являются основным резервуаром и источником ВИЧ.

⁕ К первичным лимфоидным органам относятся тимус и костный мозг.

Самая интенсивная репликация вирусов отмечается в лимфоидной ткани кишечника. Т-клетки памяти содержат большое количество рецепторов СD4 и корецепторов CCR5, что делает их уязвимым для ВИЧ. Количество Т-клеток памяти в 100 — 1000 раз превышает количества клеток в периферической крови. В лимфоидной ткани кишечника их находится около 70%, в то время как в периферической крови — 11,7%, а в тканях лимфоузлов — 7,9%. Репликация ВИЧ в лимфоидной ткани кишечника на 1 — 2 порядка выше, чем в сыворотке крови. Под влиянием ВИЧ-инфекции повышается проницаемость слизистой оболочки для грамотрицательных бактерий, которые, проникая в кровь, являются причиной гиперактивации адаптивного и врожденного иммунитета.

⁕ Т-клетки памяти (один из видов лимфоцитов) хранят информацию о прошлой встрече с антигенами и при повторной встрече реакция уничтожения патогена осуществляется в более короткие сроки.

Репликация ВИЧ и постоянная их иммунная активация приводит к разрушению тканей вторичных лимфоидных органов и чрезмерному накоплению коллагена, что заканчивается развитием фиброзной ткани, в первую очередь в лимфоузлах. Снижается количество стромальных и дендритных клеток, являющихся источником интерлейкина-7, который необходим для предотвращения апоптоза — программированной гибели клеток наивных Т-лимфоцитов.

⁕ Все Т-клетки (тимус зависимые клетки) берут свое начало от гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга. В тимусе они проходят дифференцировку и приобретают Т-клеточные рецепторы. Часть этих клеток, ранее никогда не вступавшие в процесс распознания антигенов, называются наивными Т-лимфоцитами. Они формируют запас долгоживущих клеток.

Основным резервуаром ВИЧ является лимфоидная ткань.

Рис. 14. На фото показан процесс почкования ВИЧ (образование вирионов).

При выходе из клетки вирионы захватывают часть внешней оболочки клетки (видна «ножка» вириона). У несозревших вирионов нуклеокапсид неструктурирован (имеет вид черного полукруга). Капсид у созревшего вириона конусовидной формы с усеченной верхушкой.

Патогенез повреждения мозга при ВИЧ-инфекции

ВИЧ поражает не только клетки иммунной системы, но и клетки нервной системы:

нейротоксичностью обладает растворимый вирусный белок gp120;
ВИЧ поражают каждую сотую нейроглиальную клетку (в периферической крови — каждую десятитысячную), причиной чего является репликация ВИЧ и экспрессия генома. Пораженные клетки являются причиной развития функциональных и трофических повреждений нейронов и тканей мозга, что приводит к СПИД-деменции (слабоумие), функциональным и морфологическим изменениям спинного мозга и периферической нервной системы;
ВИЧ повреждают мозговые клетки, противовирусные антитела и сенсибилизированные лимфоциты;
оппортунистические инфекции и неопластические процессы также приводят к поражению мозга.

Рис. 15. На фото срез мозга больного с ВИЧ-энцефалитом.

Репликаци я ВИЧ

Проникнув в организм человека, вирионы ВИЧ с кровью и лимфой распространяются по всему организму и прочно связываются с клетками, имеющими на своей поверхности (мембране) рецепторы СД4 и корецепторы CXCR4 и CCR5.
После слияния вирионы проникают внутрь клетки. С этого времени они называются вирусами. Внутри клетки РНК вируса высвобождается из капсида. При участии обратной транскриптазы на основе одноцепочечной РНК происходит синтез ДНК. Вновь синтезированная ДНК встраивается в хромосому в ядре клетки-мишени. С этого времени она называется провирусом.
Далее при помощи ферментов на матрице провируса происходит синтез новых молекул РНК вируса, а также структурных и регуляторных белков, осуществляющих сборку и почкование вирионов. Синтез новых молекул РНК ВИЧ носит сложный характер.
После репликации РНК в цитоплазме клетки собираются вирионы.
Созревшие вирионы отпочковываются от клетки, захватывая часть белков мембраны клетки для построения своей внешней оболочки.

Механизм репликации вирусов в клетке описан в статье « ».

Рис. 16. На фото зафиксирован момент выхода ВИЧ из клетки.

Активация и усиление репликации провируса — ключевое звено патогенеза ВИЧ-инфекции

Вирусная ДНК, встроенная в хромосому клетки называется провирусом. Синтез новых молекул РНК вируса, а также структурных и регуляторных белков, осуществляющих сборку и почкование вирионов, происходит при активации Т-лимфоцитов. В неактивном состоянии латентная фаза или фаза носительства может длиться от нескольких месяцев до 10-и лет. Состояние больного в этот период остается удовлетворительным, но антитела к ВИЧ в крови появляются. Надо помнить, что вирус реплицируется постоянно. Но вирусная нагрузка возрастает постепенно и приходит время, когда болезнь начинает проявляться.

Активация Т-лимфоцитов происходит при их контакте с антигенпредставляющими клетками, располагающимися в лимфоидной ткани. Антигены, клеточные транскрипционные факторы, цитокины, трансактиваторы разных типов и др. — основные активирующие факторы. Вирусы, находящиеся на поверхности фолликулярных дендритных клеток также способствуют репликации вируса.

Ускоряет репликацию вирусов разнообразные кофакторы:

суперинфекция герпетическими вирусами и микоплазменная инфекция,
сенсибилизированная сперма многочисленных половых партнеров,
токсические вещества — медикаменты и наркотики,
терапевтическая или экологическая иммуносупрессия.

Рис. 17. Множество созревших вирионов готовы инфицировать другие клетки.

Гибель CD4-клеток

Причин гибели клеток, содержащих CD4-рецепторы несколько. Главными из них является апоптоз и гиперактивация системы иммунитета в ответ на внедрение вирусов. Особенно негативные последствия отмечаются в результате гибели Т-хелперов, Т-лимфоцитов памяти и дендритных клеток.

Апоптоз является регулируемым процессом программированной гибели клетки. При апоптозе клетка распадается на отдельные части — апоптотические тельца, окруженные плазматической мембраной. Разрушенные частицы клетки фагоцитируются макрофагами. Весь процесс длится от 1 до 3-х часов. При СПИДе часть Т-хелперов разрушается в результате взаимодействия с ВИЧ, а часть разрушаются в результате апоптоза, так как вирусы не в силах уничтожить огромное количество этих клеток. Основными клетками-убийцами в процессе инфекционного процесса являются Т-киллеры.
В результате образования перекрестных антител при ВИЧ-инфекции в ходе иммунных реакций сенсибилизированные киллерные клетки разрушают также неинфицированные Т-клетки.
Белки, обеспечивающие связь ВИЧ с клетками-мишенями (gр120) циркулируют в крови в свободном состоянии и связываются с клетками, имеющими на своей мембране CD4-рецепторы, в результате чего поражаются, наряду с инфицированными, и здоровые клетки.
Кроме того белок gр120 имеет сходство с целым рядом других клеточных рецепторов организма человека, которые также подвергаются атаке антителами. В результате этих реакций подавляется биосинтез множества биологически активных веществ (регуляторов роста тканей, гормонов и др.), что приводит к полному истощению организма больного.

Рис. 20. Остатки клеток поглощают макрофаги.

Синдром приобретенного иммунодефицита был выделен в качестве особого заболевания в 1981 г. в США, когда у ряда молодых людей тяжелые заболевания были вызваны микроорганизмами, непатогенными или слабопатогенными для здоровых людей. Исследование иммунного статуса больных выявило у них резкое уменьшение количества лимфоцитов вообще и Т-хелперов в особенности. Это состояние получило название AIDS (англ. Acquired Immune Deficiency Syndrome - синдром приобретенного иммунодефицита, или СПИД). Способ заражения (половой контакт, через кровь и ее препараты) указывал на инфекционный характер заболевания .

Возбудитель СПИДа был открыт в 1983 г. независимо друг от друга французом Л. Монтанье, который назвал его LAV Lymphoadenopathy Associated Virus), так как обнаружил у больного лимфоаденопатией; и американцем Р. Галло, который назвал вирус HTLV-III (англ. Human T-lymphotropic Virus III - Т-лимфотропный вирус человека III): ранее им были обнаружены лимфотропные вирусы I и II.

Сопоставление свойств вирусов LAV и HTLV-III показало их идентичность, поэтому во избежание путаницы вирус получил в 1986 г. название HIV (англ. Human Immunodeficiency Virus - вирус иммунодефицита человека, или ВИЧ). ВИЧ шаровидной формы, его диаметр 110 нм. Оболочка вируса имеет форму многогранника, составленного из 12 пятиугольников и 20 шестиугольников. В центре и углах каждого шестиугольника расположена молекула гликозилированного протеина gpl20 (число 120 означает молекулярную массу белка в килодальтонах). Всего на поверхности вириона располагаются в виде своеобразных шипов 72 молекулы gpl20, каждая из которых связана с внутримембранным белком gp41. Эти белки вместе с двойным липидным слоем образуют суперкапсид (мембрану) вириона.

Белки gpl20 и gp41 образуются в результате нарезания клеточной протеазой белка-предшественника Env. Белок gp41 формирует «ножку» шипа, связываясь цитоплазматическим доменом с располагающимся непосредственно под оболочкой матриксным белком р17МА. Молекулы р17, взаимодействуя при созревании вириона, образуют икосаэдр, подстилающий оболочку.

В центральной части вириона белок р24 образует конусообразный капсид. Суженная часть капсида при участии белка рб связана с оболочкой вириона. Внутри капсида заключены две идентичные молекулы вирусной геномной РНК. Они связаны своими 5"-концами с нуклеокапсидным белком p7NC. Этот белок интересен тем, что имеет два аминокислотных остатка (мотива), богатых цистеином и гистидином и содержащих атом Zn, - их называют «цинковыми пальцами», так как они захватывают молекулы геномной РНК для включения в формирующиеся вирионы. В состав капсида входят также три фермента. Ревертаза (RT), или pol-комплекс, включает в себя обратную транскриптазу, РНК-азу Н и ДНК-зависимую ДНК-полимеразу. Ревертаза присутствует в виде гетеродимера р66/р51. Протеаза (PR) - рЮ, запускает и реализует процесс созревания вириона. Интеграза (IN) - р31, или эндонуклеаза, обеспечивает включение провирусной ДНК в геном клетки-хозяина. В капсиде содержится также молекула затравочной РНК (тРНКл"3).

РНК-геном в клетке с помощью обратной транскриптазы превращается в ДНК-геном (ДНК-провирус), состоящий из 9283 нуклеотидных пар. Он ограничен слева и справа так называемыми длинными концевыми повторами, или LTR (англ. long terminal repeat): S"-LTR - слева и З"-LTR - справа. LTR содержат по 638 нуклеотидных пар.

Геном ВИЧ состоит из 9 генов, часть из которых перекрывается концами (имеет несколько рамок считывания) и имеет экзонинтронную структуру. Они контролируют синтез 9 структурных и 6 регуляторных белков.

Значение LTR для вирусного генома заключается в том, что в них расположены следующие регуляторные элементы, контролирующие его работу:

сигнал транскрипции (область промотора);
сигнал добавления поли-А;
сигнал кэпирования;
сигнал интеграции;
сигнал позитивной регуляции (TAR для белка ТАТ);
элемент негативной регуляции (NRE для белка NEF);
участок прикрепления затравочной РНК (тРНК™3) для синтеза минус-цепи ДНК на З"-конце; сигнал на 5"-конце LTR, который служит затравкой для синтеза плюс-цепи ДНК.

Кроме того, в LTR имеются элементы, участвующие в регуляции сплайсинга мРНК, упаковки молекул вРНК в капсид (элемент Psi). Наконец, при транскрипции генома в длинных мРНК образуются два сигнала для белка REV, которые переключают синтез белков: CAR - для регуляторных белков и CRS - для структурных белков. Если белок REV связывается с CAR, синтезируются структурные белки; если он отсутствует, синтезируются только регуляторные белки.

В регуляции работы генома вируса особенно важную роль играют следующие гены-регуляторы и их белки:

белок ТАТ, который осуществляет позитивный контроль размножения вируса и действует через регуляторный участок TAR;
белки NEV и VPU, осуществляющие негативный контроль размножения через участок NRE;
белок REV, осуществляющий позитивно-негативный контроль. Белок REV контролирует работу генов gag, pol, env и осуществляет негативную регуляцию сплайсинга.

Таким образом, размножение ВИЧ находится под тройным контролем - позитивным, негативным и позитивно-негативным.

Белок VIF определяет инфекционность вновь синтезированного вируса. Он связан с капсидным белком р24 и присутствует в вирионе в количестве 60 молекул. Белок NEF представлен в вирионе небольшим числом молекул (5-10), возможно, связанных с оболочкой.

Белок VPR тормозит клеточный цикл на фазе G2, участвует в транспорте преинтеграционных комплексов в ядро клетки, активирует некоторые вирусные и клеточные гены, повышает эффективность репликации вируса в моноцитах и макрофагах. Место расположения белков VPR, TAT, REV, VPU в вирионе не установлено.

Помимо собственных белков в состав оболочки вириона могут входить некоторые белки клетки-хозяина. Белки VPU и VPR участвуют в регуляции репродукции вируса.

Антигенные варианты вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) очень изменчив. Даже из организма одного больного могут быть выделены штаммы вируса, существенно различающиеся по антигенным свойствам. Такой изменчивости способствуют интенсивное разрушение клеток CD4+ и мощный антительный ответ на ВИЧ-инфекцию. У больных из Западной Африки выделена новая форма ВИЧ, биологически близкая к ВИЧ-1, но иммунологически отличающаяся от него, - ВИЧ-2. Гомология первичной структуры геномов этих вирусов составляет - 42 %. ДНК-провирус ВИЧ-2 содержит 9671 п. н., а его LTR - 854 п. н. ВИЧ-2 впоследствии выделен и в других регионах мира. Перекрестного иммунитета между ВИЧ-1 и ВИЧ-2 нет. Известны две крупные формы ВИЧ-1: О (Outlier) и М (Major), последнюю подразделяют на 10 субтипов (A-J). В России циркулируют 8 субтипов (А-Н).

, , , , , , , , , , ,

Механизм взаимодействия ВИЧ с клеткой

Проникнув в организм, вирус в первую очередь атакует клетки, содержащие специфический для него рецептор CD4. Этот рецептор имеют в большом количестве Т-хелперы, в меньшем - макрофаги и моноциты, особенно к вирусу чувствительны Т-хелперы.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) распознает СD4-рецепторы с помощью своего белка gpl20. Процесс взаимодействия ВИЧ с клеткой протекает по следующей схеме: рецепторопосредованная адсорбция -> окаймленная ямка -> окаймленный пузырек -> лизосома. В ней Мембрана вириона сливается с мембраной лизосомы, и нуклеокапсид, освобожденный от суперкапсида, выходит в цитоплазму; на пути к ядру он разрушается, и высвобождаются геномная РНК и ассоциированные с ней компоненты сердцевины. Далее обратная транскриптаза синтезирует на вирионной РНК минус-цепь ДНК, затем РНК-аза Н разрушает вирионную РНК, а вирусная ДНК-полимераза синтезирует плюс-цепь ДНК. На концах ДНК-провируса образуются 5"-LTR и З"-LTR. ДНК-провирус может находиться в ядре некоторое время в неактивной форме, но рано или поздно он с помощью своей интегразы встраивается в хромосому клетки-мишени. В ней провирус находится в неактивном состоянии до тех пор, пока данный Т-лимфоцит не будет активирован микробными антигенами или другими иммунокомпетентными клетками. Активация транскрипции клеточной ДНК регулируется особым ядерным фактором (NF-kB). Он является ДНК-связывающим белком и вырабатывается в большом количестве при активации и пролиферации Т-лимфоцитов и моноцитов. Этот белок связывается с определенными последовательностями клеточной ДНК и сходными последовательностями LTR ДНК-провируса и индуцирует транскрипцию как клеточной ДНК, так и ДНК-провируса. Индуцируя транскрипцию ДНК-провируса, он и осуществляет переход вируса из неактивного состояния в активное и соответственно персистентной инфекции - в продуктивную. Пребывание провируса в неактивном состоянии может продолжаться очень долго. Активация вируса является критическим моментом в его взаимодействии с клеткой.

С момента проникновения вируса в клетку начинается период ВИЧ-инфекции - вирусоносительства, которое может продолжаться 10 и более лет; а с момента активации вируса начинается болезнь - СПИД. С помощью своих регуляторных генов и их продуктов вирус начинает активно размножаться. ТАТ-белок может повысить скорость репродукции вируса в 1000 раз. Транскрипция вируса имеет сложный характер. Она включает образование как полноразмерных, так и субгеномных мРНК, сплайсинг мРНК, а далее происходит синтез структурных и регуляторных белков.

Синтез структурных белков происходит так. Вначале синтезируется полипротеин-предшественник Pr55Gag (белок с м. м. 55 кД). Он содержит 4 основных домена: матриксный (МА), капсидный (СА), нуклеокапсидный (NC) и домен рб, из которых в результате нарезания Pr55Gag вирусной протеазой (она самовырезается из другого белка-предшественника - Gag-Pol) образуются соответственно структурные белки р17, р24, р7 и рб. Образование полипротеина Pr55Gag - главное условие формирования вирусных частиц. Именно этот белок определяет программу морфогенеза вириона. Она включает последовательно стадии транспорта полипротеина Gag к плазматической мембране, взаимодействия с ней и белок-белковых взаимодействий при формировании вирусной частицы и ее почковании. Pr55Gag синтезируется на свободных полирибосомах; молекулы белка транспортируются к мембране, на которой заякориваются своими гидрофобными участками. Основную роль в создании нативной конформации Gag-белка играет СА-домен. NC-домен обеспечивает включение (с помощью своих «цинковых пальцев») 2 молекул геномной РНК в состав формирующейся вирусной частицы. Молекула полипротеина вначале димеризуется благодаря взаимодействию матриксных доменов. Затем димеры объединяются в гексамерные (из 6 единиц) комплексы в результате взаимодействия доменов СА и NC. Наконец, гексамеры, соединяясь боковыми поверхностями, образуют незрелые вирионы сферической формы, внутри которых содержится геномная вирусная РНК, захваченная NC-доменом.

Другой белок-предшественник Prl60Gag-Pol (белок с м. м. 160 кД) синтезируется в результате сдвига рамки считывания рибосомой при трансляции З"-конца гена gag в области, расположенной непосредственно перед участком, кодирующим белок рб. Этот полипротеин Gag-Pol содержит неполную последовательность Gag-белка (1 - 423 аминокислоты) и последовательности Pol, которые включают домены PR, RT и IN. Молекулы полипротеина Gag-Pol также синтезируются на свободных полирибосомах и транспортируются к плазматической мембране. Полипротеин Prl60Gagpol содержит все присущие полипротеину Gag сайты межмолекулярных взаимодействий и сайты связывания с мембраной. Поэтому молекулы полипротеина Gag-Pol сливаются с мембраной и наряду с Gag-молекулами включаются в формирующиеся вирионы, в результате чего появляется активная протеаза и начинается процесс созревания вириона. Протеаза ВИЧ-1 высокоактивна только в виде димера, поэтому для ее самовырезания из Prl60Gag-Pol требуется димеризация этих молекул. Созревание вириона заключается в том, что освободившаяся активная протеаза разрезает prl60Gag-Pol и Gag55 в узнаваемых ею сайтах; образуются белки р17, р24, р7, р6, ревертаза, интеграза и происходит их ассоциация в вирусную структуру.

Белок Env синтезируется на рибосомах, связанных с мембранами эндоплазматического ретикулума, затем он гликозилируется, разрезается клеточной протеазой на gp120 и gp41 и транспортируется на клеточную поверхность. При этом gp41 пронизывает мембрану и связывается матриксными доменами молекулы Gag-белка, ассоциированными с внутренней поверхностью мембраны. Эта связь сохраняется и в зрелом вирионе.

Таким образом, сборка вирусных частиц заключается в агрегации белков-предшественников и связанных с ними молекул РНК на плазматической мембране клетки-хозяина, образовании незрелых вирионов и их высвобождении путем почкования с клеточной поверхности. При почковании вирион окружает себя клеточной мембраной, в которую встроены молекулы gp41 и gp120. Во время почкования или, возможно, после высвобождения вирионов происходит их созревание, которое осуществляется при помощи вирусной протеазы и заключается в протеолитическом нарезании белков-предшественников Pr55Gag и Prl60Gag-Pol на белки зрелого вируса и их ассоциации в определенные структурные комплексы. Ведущую роль в процессах морфогенеза вируса играет полипротеин-предшественник Pr55Gag, который организует и осуществляет сборку незрелого вириона; процесс его созревания завершает специфическая вирусная протеаза.

Причины иммунодефицита

Одной из основных причин иммунодефицита при ВИЧ-инфекции является массовая гибель Т-хелперов. Она наступает вследствие следующих событий. Во-первых, зараженные вирусом Т-хелперы гибнут вследствие апоптоза. Считается, что у больных СПИДом репликация вируса, апоптоз и снижение числа Т-хелперов связаны между собой. Во-вторых, Т-киллеры распознают и разрушают Т-клетки, инфицированные вирусом или несущие на себе адсорбированные молекулы gpl20, а также вирусинфицированные и не зараженные вирусом Т-хелперы, которые образуют симпласты (синцитий), состоящие из нескольких десятков клеток (часть из них погибает в результате размножения в них вирусов). Вследствие разрушения большого количества Т-хелперов происходит снижение экспрессии мембранных рецепторов у В-лимфоцитов к интерлейкину-2, нарушается синтез различных интерлейкинов (факторов роста и дифференцировки В-лимфоцитов - IL-4, IL-5, IL-6 и др.), в результате чего нарушается функция системы Т-киллеров. Происходит подавление активности систем комплемента и макрофагов. Инфицированные вирусом макрофаги и моноциты долго не гибнут, но они не способны удалять вирус из организма. Наконец, из-за структурного и антигенного сходства gpl20 с рецепторами некоторых эпителиальных клеток организма (в том числе с рецепторами трофобластов, опосредующих трансплантационную передачу ВИЧ) происходит синтез антирецепторных антител с широким спектром действия. Такие антитела способны блокировать различные клеточные рецепторы и осложняют течение болезни аутоиммунными расстройствами. Следствием ВИЧ-инфекции является поражение всех основных звеньев системы иммунитета. Такие больные становятся беззащитными против самых различных микроорганизмов. Это приводит к развитию у них оппортунистических инфекций и опухолевых заболеваний. Для больных ВИЧ-инфекцией повышен риск развития рака по меньшей мере трех типов: саркомы Капоши; карциномы (включая рак кожи); В-клеточной лимфомы, возникающей из-за злокачественного перерождения В-лимфоцитов. Однако ВИЧ обладает не только лимфоцито-, но и нейротропностью. Он проникает в клетки ЦНС (астроциты) как путем рецепторопосредованного эндоцитоза, так и при фагоцитозе астроцитами вирусинфицированных лимфобластов. При взаимодействии вируса с астроцитами также образуются симпласты, способствующие распространению возбудителя по межклеточным каналам. В макрофагах и моноцитах вирус может сохраняться длительное время, поэтому они служат резервуаром и распространителями его в организме, будучи способны проникать во все ткани. Инфицированным макрофагам принадлежит главная роль в заносе ВИЧ в ЦНС и ее поражении. У 10 % больных первичные клинические синдромы связаны с поражением ЦНС и проявляются в виде деменции (слабоумия). Таким образом, для людей, пораженных ВИЧ-инфекцией, характерны 3 группы заболеваний - оппортунистические инфекции, опухолевые болезни и поражение ЦНС.

, , ,

Эпидемиология ВИЧ-инфекции

Источником ВИЧ-инфекции является только человек - больной или вирусоноситель. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) содержится в крови, сперме, цервикальной жидкости; у кормящих матерей - в грудном молоке. Заражение происходит половым путем, через кровь и ее препараты, а также от матери к ребенку до родов, во время и после родов. Случаи заражения вирусом через пищевые продукты, напитки и через укусы насекомых не известны.

Распространению СПИДа способствует наркомания. Зараженность ВИЧ растет с каждым годом. По данным ВОЗ, с 1980 по 2000 г. 58 млн человек было инфицировано ВИЧ. Только в течение 2000 г. в мире было инфицировано 5,3 млн, а умерли от СПИДа 3 млн человек. В России на 1 января 2004 г. было зарегистрировано 264 тыс. ВИЧ-инфицированных людей. Половина лиц, зараженных ВИЧ, умирает в течение 11-12 лет с момента заражения. В начале 2004 г. из каждых 100 тыс. граждан России около 180 жили с диагнозом «ВИЧ-инфекция». Прогнозируется, что при таком уровне заболеваемости суммарное число ВИЧ-инфицированных в России к 2012 г. составит 2,5-3 млн человек. Сложность борьбы с ВИЧ-инфекцией зависит от ряда причин: во-первых, еще нет эффективных методов ее лечения и специфической профилактики; во-вторых, инкубационный период при ВИЧ-инфекции может превышать 10 лет. Его продолжительность зависит от момента активации Т-лимфоцита и содержащегося в его хромосоме ДНК-провируса. Пока неясно, обречен ли каждый инфицированный вирусом на СПИД или возможно длительное вирусоносительство без заболевания (что кажется маловероятным). Наконец, существует несколько вирусов иммунодефицита человека (ВИЧ-1, ВИЧ-2), антигенные различия между которыми предотвращают формирование перекрестного иммунитета. Обнаружение вируса иммунодефицита обезьян (ВИО) пролило свет на вопрос о происхождении ВИЧ. ВИО по организации генома сходен с ВИЧ, но существенно отличается по нуклеотидной последовательности. ВИЧ-2 по серологическим свойствам занимает промежуточное положение между ВИЧ-1 и ВИО, а по нуклеотидной последовательности оказался ближе к ВИО. В связи с этим В. М. Жданов предположил, что вирусы ВИЧ-1, ВИЧ-2 и ВИО произошли от общего предка. Не исключено, по мнению Р. Галло, что один из ВИО каким-то образом попал в организм человека, где претерпел ряд мутаций, в результате которых возникли ВИЧ-1, ВИЧ-2 и другие его формы.

, , , , , , ,

Симптомы ВИЧ-инфекции

Вирусу иммунодефицита человека свойственны некоторые особенности, от которых во многом зависит патогенез заболевания. Вирус обладает очень высокой скоростью размножения, определяемой его регуляторными элементами (за 5 мин в активной стадии синтезируется до 5000 вирионов). Благодаря наличию белка слияния (gp41) вирус индуцирует образование обширных синцитиальных структур за счет слияния инфицированных и неинфицированных Т-хелперов, следствием чего является их массовая гибель. Образующиеся в большом количестве молекулы белка gpl20 свободно циркулируют в крови и связываются с рецепторами неинфицированных Т-хелперов, в результате чего они также распознаются и уничтожаются Т-киллерами. Вирус может распространяться по межклеточным каналам из клетки в клетку, в этом случае он становится мало доступен антителам.

Клинические критерии ВИЧ-инфекции

У взрослых ВИЧ-инфекцию устанавливают при наличии у них по меньшей мере двух серьезных симптомов в сочетании хотя бы с одним незначительным симптомом и при отсутствии других известных причин иммунодефицита (рак, врожденный иммунодефицит, тяжелая форма голодания и т. п.). К серьезным симптомам относят:

похудение на 10 % и более;
длительное лихорадочное состояние, перемежающееся или постоянное;
хроническая диарея.

Незначительные симптомы: упорный кашель, генерализованный дерматит, рецидивирующий опоясывающий герпес, кандидоз ротовой полости и глотки, хронический простой герпес, генерализованная лимфоаденопатия. Диагноз СПИДа ставят при наличии одной лишь саркомы Капоши, криптококкового менингита, пневмоцистнои пневмонии. На клиническую картину болезни оказывает влияние присоединившаяся оппортунистическая инфекция.

, , , , ,

Методы культивирования вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 удается культивировать в клетках только одного клона ТСБ4-лимфоцитов - Н9, полученного из лейкозных ТСВ4-лимфоцитов. Для этих же целей могут быть использованы и монослойные культуры клеток астроцитов, в которых ВИЧ-1 хорошо размножается. Из животных к ВИЧ-1 восприимчивы шимпанзе.

Резистентность вируса во внешней среде невелика. Он погибает под влиянием солнечных лучей и УФ-облучения, разрушается при 80 °С в течение 30 мин, при обработке обычно применяемыми дезинфицирующими веществами - в течение 20-30 мин. Для обеззараживания вируссодержащего материала необходимо пользоваться микобактерицидными дезинфицирующими веществами, поскольку они эффективны против микроорганизмов, обладающих самой высокой резистентностью.

Лабораторная диагностика ВИЧ-инфекции

Основным способом диагностики вирусоносительства и ВИЧ-инфекции является иммуноферментный метод. Однако в связи с тем, что gpl20 имеет структурное и антигенное сходство с рецепторами некоторых клеток человека, в том числе с рецепторами, которые осуществляют транспорт иммуноглобулинов через эпителиальные клетки слизистых оболочек, в организме могут появляться антитела, родственные антителам против gpl20. В этом случае могут быть ложнопозитивные результаты ИФМ. Поэтому все положительно реагирующие сыворотки исследуемых подвергаются дополнительному анализу с помощью метода иммуноблотинга, или вестернблотинга. В основе этого метода лежит идентификация исследуемых антител после электрофоретического разделения их и последующего тестирования с помощью меченых антивидовых антител. Вирусологический метод мало применяется из-за сложности культивирования вируса. Клон лимфоцитов Н9 используется для получения вирусных антигенов - необходимых компонентов диагностических тест-систем. Метод ЦПР позволяет выявить вирус уже на раннем этапе вирусемии.

Лечение ВИЧ-инфекции

Необходимо найти или синтезировать препараты, эффективно подавляющие активность обратной транскриптазы (ревертазы) или вирусной протеазы. Они предотвращали бы образование ДНК-провируса и (или) ингибировали внутриклеточное размножение вируса. Современная стратегия лечения ВИЧ-инфицированных основана на принципе комбинированного применения препаратов, ингибирующих вирусную протеазу (один из препаратов) и ревергазу (2 разных препарата), - комбинированная (тройная) терапия. В России для лечения ВИЧ-инфицированных рекомендовано совместное применение 2 отечественных препаратов: фосфазида и криксивана, специфически подавляющих репродукцию ВИЧ на ранних и поздних стадиях размножения, особенно при пониженной активности азидотимидина.

Проблема специфической профилактики заключается в необходимости создания вакцины, которая бы обеспечивала формирование эффективного клеточно-опосредованного иммунитета на основе вирусспецифических цитотоксических лимфоцитов без сколько-нибудь существенной продукции антител. Такой иммунитет обеспечивают Thl-хелперы. Возможно, что антитела, в том числе и вируснейтрализующие, не только не эффективны в подавлении ВИЧ-инфекции, но при высоком уровне подавляют клеточно-опосредованный иммунитет. Поэтому анти-ВИЧ-вакцина должна отвечать прежде всего двум основным требованиям: а) быть абсолютно безопасной и б) стимулировать активность Т-цитотоксических лимфоцитов. Изучается эффективность различных вариантов вакцин, полученных из убитых (инактивированных) вирусов и из отдельных антигенов, с высокими протективными свойствами. Такие антигены могут быть либо выделены из самих вирионов, либо синтезированы химически. Предложена вакцина, созданная на основе методов генной инженерии. Она представляет собой рекомбинантный вирус осповакцины, несущий гены ВИЧ, ответственные за синтез антигенов с сильными иммуногенными свойствами. Решение вопроса об эффективности этих вакцин требует значительного времени из-за большой продолжительности инкубационного периода ВИЧ-инфекции и высокой изменчивости возбудителя. Создание высокоэффективной вакцины против ВИЧ - неотложная фундаментальная проблема.

Существует целый ряд дополняющих друг друга механизмов взаимодействия ВИЧ с клетками Т-хелперов. Последние стимулируют работу Т-киллеров и макрофагов, индуцируют продукцию антител В-лимфоцитами. Лимфоциты-носители молекул Т8 (CD8) могут быть либо киллерами, либо супрессорами. Некоторые из механизмов еще спорны, подвергаются изменениям; постоянно появляются новые детали и нюансы влияния ВИЧ на иммунную систему

1-й механизм

При продуктивном процессе состоявшейся репродукции и массированном (несколько тысяч вирионов в генерации одной клетки) выходе из лимфоцитов ВИЧ интенсивно лизирует Т-хелперы. Но даже если вирусы спонтанно отпочковываются от Т-клетки-хелпера (без ее лизиса), клетка не успевает восстанавливать целостность мембран, молекулы цитоплазмы свободно элиминируют из клетки, и Т-хелпер гибнет. Поскольку Т-хелперы составляют порядка 60% циркулирующих Т-клеток, быстрая их гибель приводит к глубоким нарушениям иммунной системы инфицированного человека. СПИД развивается на фоне острой недостаточности CD4-лимфоцитов.

2-й механизм

На фоне общей стимуляции метаболизма лимфоцитов после их инфицирования вирусом, приводящей их к «гибели от истощения», происходит интеграция геномов вируса и клетки. Диссиминация инфекции захватывает значительное число хелперных Т-лимфоцитов CD4+ фенотипа, при этом хронические инфекции и ряд других воздействий ведут к дополнительной стимуляции CD4+ популяции. Усиленная пролиферация Т-клеток ведет к активации супрессорных механизмов, увеличению количества CD8-лимфоцитов (Leu2a+ —Т-супрессоры) и резкому повышению их функции.

0Array ( => Венерология => Дерматология => Хламидиоз) Array ( => 5 => 9 => 29) Array ( =>.html => https://policlinica.ru/prices-dermatology.html => https://hlamidioz.policlinica.ru/prices-hlamidioz.html) 5

3-й механизм

Частицы ВИЧ изменяют реактогенные зоны поверхности Т-хелперов, что приводит к образованию нежизнеспособных синцитиев. Компоненты вирусной оболочки, синтезируемые в процессе репродукции вируса, резко нарушают цитоплазматическую мембрану клетки-хозяина: в результате элиминации протоплазмы клетки сливаются, образуются нежизнеспособные многоядерные структуры

Исследования подтвердили, что вирус резко изменяет мембраны Т-лимфоцитов и приводит к их слиянию в нежизнеспособные многоядерные клетки-монстры. Образование синцитиев возможно по типу гемагглютинирующего эффекта, когда здоровые лимфоциты при соприкосновении с инфицированными в свою оболочку включают поверхностные белки вируса, и взаимодействие рецепторных зон приводит к образованию крупных нежизнеспособных конгломератов.

4-й механизм

ВИЧ не разрушает CD4-лимфоциты, а изменяет и значительно замедляет их рост в периодической культуре, тогда как другие виды Т-клеток продолжают размножаться нормально. Отмечено, что скорость гибели зараженных клеток пропорциональна количеству CD4-рецепторов на их поверхности. Со временем число CD4-клеток становиться меньше, хотя некоторая их часть выживает и сохраняет вирус в латентном состоянии в виде провируса.

5-й механизм

ВИЧ маскирует CD4-маркер. Было показано, что в выживших CD4-лимфоцитах вирус может маскировать CD4-маркер на поверхности клеток или предотвращать его появление там. В результате получается, что число CD4-клеток еще меньше, чем на самом деле. С исчезновением CD4-клеток падает уровень ИЛ-2 и в результате замедляется рост клонов зрелых Т-клеток, индуцируемых этим лимфокином. Из-за ослабления синтеза интерлейкина и интерферона падает активность К-клеток и макрофагов, которые в номе стимулируютя этими белками.

В инфицированных ВИЧ клетках происходит снижение белков МНС класса 1 на их поверхности. Поскольку цитотоксические CD8-лимфоциты могут связывать антиген только вместе с белками МНС класса 1, этот эффект препятствует узнаванию и разрушению инфицированных вирусом клеток. Таким путем ВИЧ избегает любых воздействий со стороны иммунной системы, то есть создается ситуация «иммунного паралича».

Антигены 1 класса главного комплекса гистосовместимости - молекулы HLA-A,B,C и 2 класса — HLA-DR- молекулы, имеющиеся на поверхности макрофагов, В-лимфоцитов, активированныхТ-лимфоцитов. Молекулы 1 класса необходимы для распознавания поверхностных клеточных антигенов, а 2 класса — для контроля ответа. ВИЧ превращает Т-хелпер в донора супрессивного фактора. Р.Галло было сообщено, что ВИЧ вызывает не только уменьшение числа CD4-клеток и выделение растворимого фактора супрессии оставшимися лимфоцитами, но и делает эти уцелевшие клетки не способными осуществлять первую решающую стадию иммунного ответа - узнавание антигена. Это можно объяснить тем, что вирус вызывает повреждение рецепторов антигена на поверхности CD4-клеток. Этот рецептор подобен замку: для того, чтобы начался Т-клеточный ответ в него должен быть вставлен «ключ», которым служит сочетание антигена и белка МНС класса. Возможно также, что вирус кодирует белок, попадающий на поверхность инфицированной клетки и препятствующий нормальной рецепции.

ТОЛЬКО В МАРТЕэкономия - 15%

1000 рублейснятие ЭКГ с расшифровкой

- 25%первичный
приём врача
терапевта по выходным

980 руб.первичный прием гирудотерапевта

прием терапевта - 1 130 рублей (вместо 1500 рублей)"Только в марте, по субботам и воскресеньям, приём врача- терапевта со скидкой 25% - 1 130 руб., вместо 1 500руб. (диагностические процедуры оплачиваются по прейскуранту)

6-й механизм

В инфицированных CD4-клетках ВИЧ вызывает секрецию растворимого фактора супрессии. Это вещество блокирует иммунные реакции, зависящие от Т-клеток как in vitro, так и in vivo. При этом угнетается образование специфических антител и пролиферация Т-клеток.

Считают, что геном вируса не кодирует последовательность растворимых факторов супрессии, а только индуцирует в CD4-клеткет его синтез. Такой же механизм, возможно, лежит в основе иммуносупрессии при других инфекциях. Интересно было бы сравнить этот супрессивный фактор с иммуносупрессивным фактором продуктов перекисного окисления липидов.

7-й механизм

Вирус иммунодефицита человека вызывает изменения поверхности CD4-лимфоцитов, что провоцирует их уничтожение как чуждых иммунной системе. CD4-клетки, будучи инфицированными, погибают от того, что на них нападают Т-лимфоциты-киллеры. Таким путем идет непрерывное снижение количества Т-хелперов в крови, лимфоузлах, селезенке и других тканях. В то же время количество супрессорных CD8-лимфоцитов не уменьшается и даже несколько возрастает, что приводит к снижению показателя Тх/Тс.

8-й механизм

Проникший в лимфоциты ВИЧ изменяет геном Т-хелперов, в результате чего они лишаются способности к трансформации и нормальному ответу на ИЛ-2.

Несмотря на относительно молодой возраст ВИЧ по сравнению с такими инфекциями-долгожителями, как малярия или туберкулез, этот вирус ежегодно инфицирует около 30 миллионов человек по всему миру. 2,5-3 миллиона человек в год гибнут от синдрома приобретенного иммунодефицита — примерно столько же, сколько и от малярии, и вдвое больше, чем от туберкулёза.

Изобретение и быстрое внедрение десятков высокоактивных противовирусных препаратов уже позволяет больным долгое время вести нормальный образ жизни, но сообщения о полном избавлении от ВИЧ пока больше смахивают на фантастику. Все эти препараты на той или иной стадии замедляют деление вируса, препятствуя образованию новых копий генетического материала или сборке целой вирусной частицы.

Джеймс Райли и соавторы публикации в Nature Medicine решили пойти принципиально иным путём и помочь самой иммунной системе справиться с вирусом.

Ученые «вооружили» клетки-киллеры иммунной системы новым вариантом рецептора, позволяющим распознавать и уничтожать пораженные вирусом клетки.

Безусловно, это не первая попытка заставить иммунную систему самостоятельно справиться с ВИЧ, однако высокая изменчивость вируса и эксплуатация им иммунных клеток, подрывающая их работу, сильно затрудняют разработку вакцин. Райли и коллеги решили сосредоточиться на агентах, предназначенных непосредственно для уничтожения заражённых вирусами клеток организма, — так называемых T-киллерах. Подобный подход в виде клеточной терапии, уже показал свою эффективность в лечении злокачественных опухолей.

На поверхности каждой клетки нашего организма есть так называемые молекулы комплекса гистосовместимости I типа, MHC I (от английского Major Histocompatibility Complex). Эта структура — своеобразный «дисплей», на котором отображаются процессы синтеза белков, протекающие внутри клетки. Каждый раз, когда в клетке образуется новый белок, небольшой его участок из десяти-пятнадцати аминокислот отправляется на поверхность, где и «отображается» в составе MHC I.

Т-киллеры непрерывно «сканируют» все клетки организма, и если на одной из них упомянутая аминокислотная цепочка оказывается чужеродной — той, на которую натренирован T-киллер, то тут же принимаются за уничтожение. Проблема вирусов и опухолей в том, что им удается либо «спрятать» свои собственные белки от представления в составе MHC I, либо они обладают настолько высокой изменчивостью, что иммунитет просто не успевает за непрерывно меняющимися врагами.

Вирус иммунодефицита славится своей исключительной изменчивостью, однако и у него есть белки, с которыми особо не поиграешь. Один из них называется p17.

Вирусологи выбрали в качестве мишени для опознания ВИЧ небольшой, длиной в 9 аминокислот — с 77-й по 85-ю аминокислоты — участок этого белка, получивший кодовое название SL9. В трех из четырех случаях заражения ВИЧ эта цепочка обязательно попадает на поверхность клеток.

У абсолютного большинства европеоидов есть ген, кодирующий Т-клеточный рецептор TCR 868, запускающий программу убийства заражённых клеток при связывании с SL9. Проблема в том, что даже при встрече с этой цепочкой рецептор с ней связывается далеко не всегда и очень ненадолго. Команды на размножение SL9-специфичных клеток и убийство ими клеток, заражённых ВИЧ, выдаются редко. В итоге вирус размножается быстрее, чем T-киллеры, способные его уничтожить.

Райли и коллеги выделили ДНК, кодирующую TCR 868, и сделали несколько незначительно отличающихся от неё копий. Считанные с этой матрицы белки незначительно отличались от TCR 868 и тоже связывались с SL9. Чтобы выяснить, какой лучше, учёные даже устроили этим клеткам своего рода эволюционное соревнование этих искусственно полученных белков-мутантов, заставив выживать сильнейших.

По некоторым показателям мутант-победитель превзошёл своего прародителя в 100 с лишним раз.

Например, время связывания Т-киллера, на поверхности которого находился рецептор-мутант, с пораженной ВИЧ клеткой увеличилось с 1 минуты до 2,5 часов. В условиях культуры in vitro это позволило Т-киллерам подавить размножение ВИЧ и даже выработать достаточное количество цитокинов, которые в организме должны только усиливать реакцию уничтожения.

Но, самое главное, встраивание гена мутантного рецептора в геном Т-киллера давало тот же самый эффект, даже если в качестве мишени выступали изменившиеся цепочки SL9.

К первым испытаниям новой методики лечения больных СПИДом Райли и его коллеги рассчитывают приступить уже в следующем году — если испытания на мышках, которые уже идут, окажутся успешными. Примерный план лечения будет напоминать существующие сегодня методы клеточной терапии опухолей, за тем исключением, что врачи будут не выбирать из Т-киллеров больного наиболее подходящие клетки, а будут создавать их с помощью генной терапии.

Примерная схема лечения будет выглядеть так: у больного забирают немного крови из вены, из этой крови выделяют все Т-киллеры, потом в активной форме встраивают в их ДНК ген, кодирующий «мутантный 868», после чего размножают клетки в культуре in vitro и вводят их обратно больному. В результате Т-киллеры, способные эффективно распознавать пораженные ВИЧ клетки, оказываются в организме, распределяются по кровотоку, а каждая встреча с мишенью приводит к образованию новых Т-киллеров, только усиливая реакцию уничтожения.

Насколько эффективными окажутся эти попытки, «Газета.Ru» обязательно расскажет, а сами ученые уже планируют использовать разработанный ими метод и при создании новых Т-рецепторов для борьбы с опухолями.

Новые знания, полученные в ходе работы группы ученых из Института Рагона (США), могут послужить основой для создания эффективной вакцины против СПИДа. Специалисты вычислили ген, ответственный за формирование в организме иммунных Т-клеток, которые "распознают" большее число фрагментов белка ВИЧ. Это позволяет уничтожать вирус гораздо эффективнее.

Для человека, зараженного ВИЧ, при отсутствии медикаментозного лечения развитие СПИДа, как правило, — лишь вопрос времени. Тем не менее, у небольшого числа людей, подвергшихся воздействию вируса иммунодефицита, СПИД развивается очень медленно или не развивается вообще. Почему?

Еще в конце 1990-х годов исследования показали, что очень высокий процент людей, имеющих естественный иммунитет против ВИЧ (а их число составляет примерно 1 на 200 зараженных), является носителями гена HLA B57.

В настоящее время группа ученых из Института Рагона в Чарльстоне (США) продолжила исследования в этом направлении. В результате былавыявлена способность данного гена активизировать защитные силы организма и противостоять ВИЧ-инфекции.

Тем временем исследовательская группа под руководством профессора Массачусетского технологического института (MIT) Арупа Чакраборти и профессора Гарвардского университета Брюса Уолкера продвинулась в своей работе еще дальше. Внимание ученых было сосредоточено на одном из видов иммунных клеток, а именно — Т-киллерах, отвечающих за уничтожение клеток организма, пораженных заболеванием.

Т-киллеры распознают фрагменты чужеродных белков, расположенные на поверхности клетки, и в случае, если этот фрагмент определен как "вражеский", уничтожают клетку и продуцируют гамма-интерферон, который ограничивает проникновение вируса в соседние клетки. Каждая Т-клетка "настроена" только на один специфический антиген и убивает только клетки с этим антигеном.

Однако новое исследование показало, что организм носителей гена HLA B57 вырабатывает большее число Т-киллеров, которые к тому же являются кросс-реактивными, то есть могут распознавать более чем один "вражеский" белок и благодаря этому уничтожать и мутировавшие вирусы иммунодефицита.

Профессор Чакраборти пояснил: "У людей, лишенных гена HLA B57, кросс-реактивные Т-киллеры также присутствуют, но в гораздо меньших количествах. Результаты исследования позволяют надеяться на создание вакцины, способной увеличить их число".

Чакраборти и его коллеги ранее разработали расчетную модель развития Т-киллеров в вилочковой железе (тимусе), где они проходят отбор, направленный на отсеивание как слишком "слабых" клеток, плохо распознающих угрозу, так и слишком "агрессивных", набрасывающихся на здоровые клетки организма.

Этот эффект позволяет контролировать ВИЧ-инфекцию (а также любой другой активно развивающийся вирус), но, с другой стороны, делает носителей гена более восприимчивыми к аутоиммунным заболеваниям (ревматизм, системная красная волчанка, подагра).