: Литература - Микробиология (ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ)

: Литература - Микробиология (ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ)

Лекция по микробиологии.

ВИЧ-ИНФЕКЦИЯ.

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.