Возбудителем ВИЧ-инфекции является вирус иммунодефицита человека: ВИЧ (1,2) - он может быть двух типов (1 и 2) (по английски HIV).
Заболевание которое вызывает ВИЧ называется ВИЧ-инфекцией. Под термином СПИД подразумевается конечная -- терминальная стадия ВИЧ - инфекции. Поэтому правильно говорить ВИЧ, а не вирус СПИДа.
Возбудитель ВИЧ- инфекции относится к семейству Retroviridae. Представители этого семейства поражают самых различных животных -- грызунов, птиц, млекопитающих, человека. Вирусы входящие в это семейство являются РНК-овыми, они способны с помощью обратной транскриптазы образовывать ДНК на матрице вирусной РНК. ДНК затем способна встраиваться в хромосому клетки и существовать там. Этим обусловлены особенности эпидемиологии ретровирусных инфекций -- наличие как горизонтального, так и вертикального пути передачи. Вертикальный путь передачи это путь передачи потомству в составе хромосомы (не в процессе родов, а по наследству во время формирования зиготы).
Возбудитель ВИЧ- инфекции относится к роду Lentovirus, который включает в себя тех представителей семейства ретровирусов, которые вызывают медленные вирусные инфекции.
ВИЧ-1 был открыт в 1982 году Галло и параллельно Мортанье. ВИЧ-2 был открыт в 1985 году, впервые описан в Западной Африке. Структурно ВИЧ-1 отличается от ВИЧ-2 по строению гликопротеидов мембраны. Чаще всего встречается ВИЧ-1. Клиника, патогенез заболеваний вызываемых вирусами одинаковы.
Строение вируса. В центре вирусной частицы находятся 2 зигзагообразных молекулы РНК. Вместе с молекулами РНК находятся 2 молекулы обратной транскриптазы (или ревертазы). Они упакованы с помощью белков: р-15, р-24. Вирус имеющее внешнюю оболочку, представленную белком р-18 и липопротеидную оболочку -- суперкапсид. Липопротеид имеет антигенные детерменанты -- молекулы гликопротеидов, напоминающие гриб, ножка которого погружена в мембрану суперкапсида, а шляпка обращена наружу. Шляпка образована так называемым гликопротеидом р-120, а ножка представлена gp-41. Весь гликопротеидный рецептор, включающий в себя и шляпку и ножку называется gp-160.
Вирус имеет округлую форму, средние размеры 100-140 нм, вирус является сложным (окружен суперкапсидом и белковыми оболочками). Геном вируса содержит 9 генов из них 3 структурных и 6 регуляторных. Геном является очень изменчивым: постоянно идет процесс антигенного дрейфа. Существует несколько серологических рас вируса: 8 уже сформированных антигенных вариантов: A B C D E F G H. Значение варианта вируса позволяет предположить источник заражения. Так например в Африке чаще всего встречается антигенные варианты F G H, В чаще всего передается среди гомосексуалистов.
Высокая изменчивость, текучесть антигенного состава крайне затрудняет разработку специфической профилактики -- разработку вакцины.
Культивирование вируса: in vitro культивируется в 2 биологических средах -- в культуре клеток, лимфоцитов хелперов с добавлением различных стимуляторов роста -- фитогемагглютинина и других, существует эффект цитопотического действия, который выражается в образовании симпласта, то есть стабильной клетки из Т-лимфоцитов, межклеточные перегородки которых сливаются образуя огромные пласты или сети, представляющие как бы одну клетку имеющую 200-300-500 ядер. В культуре накапливаются миллионы и миллиарды копий вируса. Подобная культура используется для накопления вирусов с целью получения диагностических препаратов. Второй биологической моделью для культивирования вируса являются животные -- специальные чистолинейные кролики, шимпанзе, гиббоны. Вирус в лабораторных животных размножается, но каждое из них является тупиком: от одного к другому животному и от животного к человеку этот вирус не передается, но вирус можно накапливать, можно моделировать патогенез заболевания.
Устойчивость вируса. Вирус обладает средней для сложных вирусов устойчивостью. Он мгновенно погибает при кипячении, но для того чтобы гарантировать что вирус погиб нужно кипятить 20-30 мин, очень быстро погибает под действием различных дезинфектантов -- перекись водорода, глутаральдегид, хлор-, фенол-содержащих препаратов. Для обработки рук и антисептических процедур рекомендуют применять хлоргексидин, спирт не очень быстро убивает вирус (70% за 10 мин). При нагревании до 180 вирус в течении часа погибает на 100%, при автоклавировании на 100%. В настоящее время методы которые реально могут гарантировать нам уничтожение ВИЧ это автоклавирование и воздушная стерилизация. Все остальные методы являются методами интенсивной дезинфекции, но не стерилизации, поскольку никто не знает чем покрыты вирионы в том материале который обрабатывается. Вирионы могут находится внутри комка биологической жидкости и переживать обработку дезинфектантами.
Взаимодействие вируса с клетками организма.
В организме вирусы взаимодействуют с СД-4 рецепторами которые располагаются на поверхности иммунокомпетентных клеток -- лимфоцитов, макрофагов, а также все клетки имеющие отношение к макрофагальной системе. Взаимодействия вируса с клеткой мишенью включает 6 стадий: адсорбция к СД-4 рецепторам, прокол клетки, затем эндоцитоз, депротеинизация с участием протеинкиназ клетки хозяина, синтез ДНК на матрице (--) РНК с участием обратной транскриптазы, на матрице ДНК затем может происходить синтез вирусной РНК. ДНК вируса включается в геном клетки, затем происходит синтез вирусных компонентов -- белков, затем происходит самосборка вириона и его отпочкование, в ходе которого вирус приобретает суперкапсид. Процесс взаимодействия вируса с чувствительной клеткой происходит с различной скоростью: вирус может персистировать в клетке ничем себя не проявляя, у него может отсутствовать синтез нуклеиновых кислот и белков, второй тип взаимодействия соответствует медленному размножению и отпочкованию вируса и инфецированию новых клеток. Третий вариант -- быстрое размножение вируса в клетке, гибель ее и выход вируса. Обычно в одной клетке образуется 10000 новых вирусов.
На использовании этих этапов взаимодействия вирусов и клеток основаны методы лечения и профилактики.
Эпидемиология ВИЧ- инфекции.
Предполагают что вирус существовал в человеческой популяции до того как началась пандемия. Уже после открытия вируса было установлено по сохранившимся сывороткам что вирус был в 1976 году в Англии, в 1966 году в Африке, в 1952 - в Африке. Однако групповых вспышек не было зарегистрировано.
ВИЧ присутствует у больного человека во всех клетках где есть СД-4 рецепторы -- это Т-хелперы, тканевые макрофаги, в клетках кишечника, слизистых и т д. У инфецированного человека вирус выделяется со всеми биологическими жидкостями: максимальное количество его находится в крови в семенной жидкости. Среднее количество вируса - в лимфе, ликворе, влагалищном отделяемом (100-1000 вирионов на 1 мл). Еще меньше вируса в молоке кормящей матери, в слюне, слезах, поте. Содержание вируса в них таково что этого недостаточно чтобы вызвать инфекцию.
Механизм, пути передачи вируса. Из горизонтальных путей передачи аэрозольный, фекально-оральный пути отсутствуют, трансмиссивный путь не был установлен, хотя было зарегистрировано присутствие вируса в клопах. Контактно-бытовым путем вирус также не передается. Таким образом, вирус передается половым путем -- гомо- и гетеросексуальным способом.
Описан артифициальный механизм передачи ВИЧ -- это искусственный путь передачи через хирургическое или искусственное воздействие, с повреждением кожных покровов или слизистых. В медицине -- это хирургические вмешательства, уколы и т д. Кроме того артифициальный путь возможен в парикмахерских а также при пользовании зубными щетками при нанесении татуировок.
Во всем мире зарегистрировано 19,5 млн ВИЧ- инфецированных (на самом деле их приблизительно в 5 раз больше), из них 18 млн взрослых и 1,5 млн детей, 6 млн больных СПИДом. В России -- около 1000 ВИЧ- инфецированных, из них около 100 в Петербурге и области. Пандемия развивается не так интенсивно как предполагали. На 1995 год прогнозировали 500 млн ВИЧ- инфецированных. В Америке основным путем распространения (70%) является гомосексуальный, 20% больных наркоманы. В Японии, Китае основной путь заражения через переливание крови, в России 30% больных составляют гомосексуалисты, в 30% заражение произошло гетеросексуальным путем, 10% через переливание крови, остальное через общий шприц и другими путями.
Существуют профессиональные заражения среди медицинских работников. Риск заражения у мед работников, имеющих дело со специальными манипуляциями, связанными с повреждением пациента составляют 0,5-1%. В основном это врачи хирурги, акушеры, стоматологи. При переливании крови инфецированного ВИЧ риск заболеть составляет почти 100%. Если человек пользуется общим шприцем с больным ВИЧ- инфекцией риск составляет 10%. Гетеросексуальные контакты с точки зрения эпидемиологии более безопасны: при единственном контакте с инфецированным ВИЧ риск заболевания составляет 0,1%. При гомосексуальном контакте риск составляет от 10 - 50% при единственном контакте.
Патогенез. Инфекция начинается с внедрения вируса в организм человека. Патогенез ВИЧ- инфекции включает в себя 5 основных периодов. Инкубационный период продолжается от инфецирования до появления антител и составляет от 7 до 90 дней. Вирус размножается экспотенциально. Никаких симптомов не наблюдается. Человек становится заразным через неделю. Стадия первичных проявлений характеризуется взрывообразным размножением вируса в различных клетках, содержащих СД-4 рецептор. В этот период начинается сероконверсия. Клинически эта стадия напоминает любую острую инфекцию: наблюдается головная боль, лихорадка, утомляемость, может быть диарея, единственным настораживающим симптомом является увеличение шейных и подмышечных лимфоузлов. Эта стадия продолжается 2-4 недели, затем начинается латентный период. В этот период вирус замедляет свою репликацию и переходит в состояние персистенции. Латентный период длится достаточно долго - 5-10 лет, у женщин до 10 лет, у мужчин в среднем 5 лет. В этот период единственным клиническим симптомом является лимфаденопатия -- длительная, генерализованная и необратимая (то есть увеличение практически всех лимфоузлов). Уменьшается количество Т-хелперов по отношению к Т-супрессорам, исчезают реакции гиперчувствительности замедленного типа (например, реакция Манту). Четвертый период включает в себя СПИД-ассоциированный комплекс (или пре-СПИД). Вирус начинает интенсивно размножаться во всех тканях и органах, взрывообразно реплицироваться с повреждением клеток. Наиболее сильно повреждаются Т-хелперы, происходит и полная деструкция, что приводит к дерегуляции всей иммунной системы, резко снижается иммунитет как гуморальный так и клеточный. На этот фоне развиваются инфекционные и неинфекционные проявления: саркома Капоши -- это злокачественная опухоль нижних конечностей, которая встречается крайне редко, а у больных ВИЧ- инфекцией она поражает 80% больных, лимфома, инфекции и инвазии крайне разнообразны и представляют непосредственную угрозу жизни больного: вирусные инфекции -- вирус герпеса, из бактерий активизируются микобактерии туберкулеза, стафилококки, стрептококки, легионеллы. Грибковые инфекции: кандидоз, из заболеваний, вызванных простейшими -- пневмокониоз, криптоспоридиоз, и один гельминтоз -- стронгилоидоз.
На пятом этапе -- собственно СПИД -- наблюдается полное отсутствие иммунного ответа. Длительность примерно 1-2 года, непосредственной причиной смерти являются вторичные инфекции.
Лабораторная диагностика: 1. Скрининг антител против ВИЧ с помощью иммуноферментного анализа (от начала второго периода и до смерти инфецированного). Если реакция положительна, ставится повторная с другой сывороткой и на более совершенной системе (разрешающая способность около 85%). Затем проводится иммуноблодинг, который совмещает разрешающую способность электрофореза и иммуноферментного анализа. Мы получаем разгонку антигенов вируса на геле или бумаге при помощи электрофореза, затем обрабатываем сывороткой больного и меченой ферментом сывороткой против сыворотки человека. При подозрении на ВИЧ- инфекцию и при отрицательных реакциях на ВИЧ- 1 используется диагностикум ВИЧ-2. За рубежом также применяется лабораторная диагностика на нахождение вирусного генома в полимеразной цепной реакции.
Лечение и профилактика. Разработано 3 направления в лечении:
1. этиотропная терапия. Используют следующие препараты: 1. Азидотимизин (АЗТ), инактивирующий обратную транскриптазу вируса. Этот препарат токсичный и дорогой, но он продлевает жизнь больному. 2. Альфа - интерферон вместе с АЗТ удлиняет латентный период, подавляя репликацию.
2. Иммуностимуляция. Вводят интерлейкин -2, интерфероны и иммуноглобулины.
3. Лечение опухолей, вторичных инфекций и инвазий (применяют ацикловир и др).
Профилактика. Только неспецифическая. Кровь для переливания должна обязательно тестироваться на содержание ВИЧ. Попытки создать вакцины, в том числе генноинженерия, производящиеся во всем мире пока успеха не имеют.