Вирус иммунодефицита человека

Репликация ВИЧ-1 in vitro возможна без генов nef, vif, vpr, vpu. Однако данные белки необходимы для полноценной инфекции in vivo. 

Систематика:

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.

Разновидности ВИЧ

Для вируса иммунодефицита человека характерна высокая частота  генетических изменений, возникающих в процессе самовоспроизведения. Частота возникновения ошибок у ВИЧ составляет 10⁻³ — 10⁻⁴ ошибок / (геном * цикл репликации), что на несколько порядков больше аналогичной величины у эукариот. Длина генома ВИЧ составляет примерно 10⁴ нуклеотидов. Из этого следует, что практически каждый вирус хотя бы на один нуклеотид отличается от своего предшественника. В природе ВИЧ существует в виде множества квази-видов, являясь при этом одной таксономической единицей. В процессе исследования ВИЧ все-таки были обнаружены разновидности, которые значительно отличались друг от друга по нескольким признакам, в частности различной структурой генома. Разновидности ВИЧ обозначаются арабскими цифрами. На сегодняшний день известны ВИЧ-1, ВИЧ-2, ВИЧ-3, ВИЧ-4.

• ВИЧ-1 — первый представитель группы, открытый в 1983 году. Является наиболее распространенной формой.
• ВИЧ-2 — вид вируса иммунодефицита человека, идентифицированный в 1986 году. По сравнению с ВИЧ-1, ВИЧ-2 изучен в значительно меньшей степени. ВИЧ-2 отличается от ВИЧ-1 в структуре генома. Известно, что ВИЧ-2 менее патогенен и передается с меньшей вероятностью, чем ВИЧ-1. Отмечено, что люди, инфицированные ВИЧ-2, обладают слабым иммунитетом к ВИЧ-1.
• ВИЧ-3 — редкая разновидность, об открытии которой было сообщено в 1988. Обнаруженный вирус не реагировал с антителами других известных групп, а также обладал значительными отличиями в структуре генома. Более распространенное наименование для этой разновидности — ВИЧ-1 подтип O.
• ВИЧ-4 — редкая разновидность вируса, обнаруженная в 1986 году.

Глобальная эпидемия ВИЧ-инфекции главным образом обусловлена  распространением ВИЧ-1. ВИЧ-2 распространен  преимущественно в Западной Африке. ВИЧ-3 и ВИЧ-4 не играют заметной роли в распространении эпидемии.

В подавляющем большинстве случаев, если не оговорено иначе, под ВИЧ подразумевается ВИЧ-1. 

Жизненный цикл ВИЧ:

Этап 1 - Слияние.

Первый этап жизненного цикла ВИЧ – это взаимодействие его с мембраной (оболочкой) клетки-хозяина. Имеющиеся на поверхности вируса белки gp120 соединяются с рецепторами CD4+ и плотно прикрепляются к оболочке клетки. Этот процесс соединения оболочки вируса с мембраной клетки называется “слиянием” и рецепторы CD4+ играют в нем функцию “связного устройства”. Недавно созданные лекарственные препараты, которые называются ингибиторами слияния, могут предотвратить этот процесс.

Этап 2 - Транскрипция.

После того, как ВИЧ  успешно прикрепился и слился с клеткой, он “открывает” ее, как  отмычкой и проникает во внутрь. Генетическая информация ВИЧ заключена в РНК (рибонуклеиновая кислота), а носителем генетической информации клетки, в которую проник вирус, как впрочем и всех клеток человеческого организма, является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Вирусу необходимо перевести свою генетическую информацию, т.е. РНК в ДНК для того, чтобы клетка могла его понять. Для этого ВИЧ использует фермент – обратную транскриптазу, с помощью которой РНК вируса превращается в ДНК-транскрипт (ДНК-копию). Теперь клетка-хозяин понимает ДНК вируса и принимает, как “свою”. Этот процесс называется транскрипцией. Существует ряд противовирусных препаратов – ингибиторы обратной транскриптазы, блокирующие этот процесс.

Этап 3 - Интеграция.

Следующий этап жизненного цикла ВИЧ называется интеграцией (объединением). На этом этапе вновь созданная вирусная ДНК, которая называется провирусом, проникает в ядро клетки и встраивается в ее ДНК, т.е. “перепрограммирует” ее. Теперь клетка-хозяин будет “пожизненно” нести инфекционное начало, более того передавать генетический материал ВИЧ потомству. Процесс интеграции происходит благодаря ферменту – интеграза. В настоящее время уже разработаны и находятся на стадии испытания средства препятствующие процессу интеграции. 5Интегрировавший в ДНК клетки, вирус может долгие годы оставаться в неактивном состоянии и ничем себя не обнаруживать. Эта способность ВИЧ объясняет длительный латентный (скрытый) период ВИЧ-инфекции и является главным препятствием для создания препаратов уничтожающих вирус.

Этап 4 - Репликация.

Однако возможен и  другой вариант, при котором ВИЧ сразу же начинает интенсивное производство себе подобных вирусов. Этот самый ответственный этап в жизненном цикле ВИЧ называется репликацией. Подчиняясь генетической программе вируса клетка-хозяин начинает производить различные компоненты ВИЧ. Составные части вируса объединяются в не зрелый вирус и прикрепляются к внутренней поверхности мембраны клетки. Под действием фермента – протеазы окончательно формируется зрелый вирус. Формированию зрелого вируса могут помешать препараты - ингибиторы протеазы.

Этап 5 - Почкование.

На последнем этапе  жизненного цикла вирус отпочковывается  от клетки, окруженный “клочком” мембраны клетки-хозяина, который содержит последний  структурный элемент ВИЧ –  белок оболочки. На этом этапе вирион получает липопротеиновую мембрану – пеплос. Один из компонентов этого белка gp120 – тот самый белок, определяющий способность ВИЧ заражать новые клетки. Новые вирусы проникают в новые клетки и весь процесс начинается заново. 

История:

• 1981 год 5 июня — сообщение Центров по контролю и профилактике болезней, США ((англ. Centers for Disease Control and Prevention, CDC) о 5 случаях пневмоцистной пневмонии и 28 случаях саркомы Капоши. Все заболевшие — мужчины, практиковавшие гомосексуальные сношения. Болезнь получила название гей-связанного иммунодефицита (англ. Gay-related immune deficiency). Также болезнь получила название "болезни четырех Г" - так как была обнаружена у жителей или гостей Гаити, гомосексуалов, гемофиликов и лиц, употреблявших героин. После того, как было показано, что СПИД не является заболеванием, эндемичным лишь для гомосексуалов, термин GRID был признан вводящим в заблуждение и аббревиатура СПИД была введена в обращение на конференции в июле 1982. В сентябре 1982 года CDC точно определили характеристики заболевания и начали употребление термина СПИД.
• 1983 год — французские ученые под руководством Люка Монтанье в Институте Пастера из лимфатических узлов больного мужчины выделили ретровирус, который по своим свойствам был похож на HTLV-1, но приводил не к злокачественному перерождению Т-лимфоцитов, а к их гибели. Вирус был назван вирусом, ассоциированным с лимфоаденопатией (англ. Lymphadenopathy-associated virus, LAV). В 2008 году за открытие ВИЧ Люк Монтанье получил Нобелевскую премию по медицине.
• 1984 — американские ученые во главе с Робертом К. Галло из крови больных выделили возбудитель заболевания и назвали его «Т-лимфотропный вирус человека, тип 3» (англ. Human T lymphotropic virus type 3, HTLV-3).
• 1985 год — изучены основные пути передачи ВИЧ, разработан первый тест на ВИЧ.
• 1985 год — регистрация первого случая ВИЧ/СПИДа в СССР у иностранного гражданина.
• 1986 год — после осознания, что названия LAV и HTLV-III относятся к одному и тому же вирусу, принято новое название — «вирус иммунодефицита человека», ВИЧ(англ. Human immunodeficiency virus, HIV). 
  Группой Монтанье описан ВИЧ-2, изучение генома показало, что ВИЧ-1 в эволюционном плане далеко отстоит от ВИЧ-2.
• 1987 год — учреждена Глобальная программа ВОЗ по СПИДу. Разработан зидовудин — первый препарат для лечения СПИДа. Регистрация первого случая ВИЧ-инфекции у гражданина СССР.

Зидовудин (Retrovir, ZDV, AZT) — первый антиретровирусный препарат. Синтезирован в 1964 для борьбы с раком. В 1985 прошёл клинические испытания для лечения ВИЧ-инфекции. Широко применяется в антиретровирусной терапии с 1987 г.

• 1988 год — 1 декабря объявлен ООН Всемирным днем борьбы со СПИДом.
• 1990 год — в США разработан новый противовирусный препарат диданозин (видекс).
• 1995 год — принятие Закона РФ от 30.03.95 г. № 38-ФЗ «О предупреждении распространения в РФ заболевания, вызываемого вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекции)». Начало применения препаратов высокоактивной антиретровирусной терапии, позволяющий большинству больных ВИЧ/СПИДом продлевать жизнь.
• Декабрь 1995 — март 1996 появились первые ингибиторы протеазы — саквинавир, ритонавир, индинавир, применение которых привело к сокращению смертности с 38 % до 22 %
• 1996 год — создание Объединённой программы ООН по СПИДу. В Ванкувере на XI Конференции по СПИДу объявлено о создании нового поколения лекарственных средств — ингибиторов протеазы.
• В 1996 — первый ненуклеозидный ингибитор обратной транскриптазы — невирапин и ещё один ингибитор протеазы — нелфинавир.
• С 1994 по 1997 год доля больных в Европе, получающих ВААРТ, возросла с 2 % до 64 %, а с 1994 по 1998 год заболеваемость СПИДом упала с 30,7 % до 2,5 %.
• 1998 год — на XII Международной конференции по СПИДу было признано, что миллионы людей умирают от ВИЧ-инфекции из-за дороговизны и недоступности лекарств.
• В 1998 — появилось понятие липодистрофия, как осложнение терапии, а в 1999 появились сообщения, что она возможно обусловлена токсическим действием препаратов на митохондрии.
• 2001 год — Генеральная Ассамблея ООН — принятие резолюции 8 — 26/2 «Глобальный кризис — глобальные действия».
• 2003 год — пленарное заседание 58-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН по проблематике ВИЧ/СПИДа.
• 2006 год — ежегодный доклад организации «Объединённая программа ООН по ВИЧ/СПИДу» (UNAIDS) — AIDS Epidemic Update 2006. По данным на 2006—2007 годы, в десятку стран с наибольшим количеством ВИЧ-инфицированных людей вошли: Индия (6.5 млн), ЮАР (5.5 млн), Эфиопия (4.1 млн), Нигерия (3.6 млн), Мозамбик (1.8 млн), Кения (1.7 млн), Зимбабве (1.7 млн), США (1.3 млн), Россия (1 млн) и Китай (1 млн).
• 2007 год — опубликованы данные о том, что вирус распространился из Африки на Гаити и далее попал в США примерно в 1969 году.

B Украине в 2007 году показатель распространенности ВИЧ среди взрослого населения составил 1,6 % [1,1-2,0 %] — cамый высокий уровень в Европе.

2008 год — опубликованы данные о том, что вирус происходит из Конго и попал в человеческую популяцию от обезьян в начале двадцатого века.

В 2010 году в Украине, по официальной статистике, проживают 360000 ВИЧ-инфицированных людей. Однако стоит учесть, что реальное число ВИЧ-инфицированных почти в пять раз превышает официальную статистику. 

Современные методы лечения и  диагностики:

Диагностика

Течение ВИЧ-инфекции характеризуется длительным отсутствием существенных симптомов болезни. Диагноз ВИЧ-инфекции ставится на основании лабораторных данных: при выявлении в крови антител к ВИЧ (или непосредственном выявлении вируса!). Антитела к ВИЧ в период острой фазы, как правило, не обнаруживают. В первые 3 мес. после заражения антитела к ВИЧ появляются у 90-95 % пациентов, через 6 мес. — у остальных 5-9 %, а в более поздние сроки — только у 0,5-1 %. В стадии СПИД регистрируют существенное снижение содержания антител в крови. Первые недели после инфицирования представляют собой «период серонегативного окна», когда антитела к ВИЧ не выявляются. Поэтому отрицательный результат тестирования на ВИЧ в этот период не означает, что человек не инфицирован ВИЧ и не может заразить других.

Для диагностики поражения  слизистой оболочки рта у ВИЧ-инфицированных больных принята рабочая классификация, утверждённая в Лондоне, в сентябре 1992 года. Все поражения разделены на 3 группы:

• 1 группа — поражения, чётко связанные с ВИЧ-инфекцией. В эту группу включены следующие нозологические формы:
• кандидозы (эритематозный, псевдомембранозный, гиперпластический, атрофический);
• волосистая лейкоплакия;
• маргинальный гингивит;
• язвенно-некротический гингивит;
• деструктивный пародонтит;
• саркома Капоши;
• неходжкинская лимфома.
• 2 группа — поражения, менее чётко связанные с ВИЧ-инфекцией:
• бактериальные инфекции;
• болезни слюнных желёз;
• вирусные инфекции;
• тромбоцитопеническая пурпура.
• 3 группа — поражения, которые могут быть при ВИЧ-инфекции, но не связанные с нею.