: ВИЧ-инфекция

: ВИЧ-инфекция

элементов эукариотического генома. Согласно предположению Темина эволюция

ретровирусов начиналась с того, что два небольших мобильных элемента,

переместившись к краям гена ДНК-полимеразы, в дальнейшем в виде единого

транспозона мигрировали совместно с названным геном, причем последний

постепенно трансформировался в ген РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной

транскриптазы), а фланкирующие последовательности превратились в LTR. В

дальнейшем подобный новообразованный мобильный элемент в процессе

транспозиции мог захватить и включить в свой состав другие структурные гены,

характерные для ретровирусов (gag, env).

Одним из убедительных современных подтверждений Темина могут служить данные,

указывающие на высокую степень структурно-функциональной близости

ретровирусов и мобильного элемента генома дрожжей Ту. Ретротранспозон Ту

обладает длинными концевыми повторами и двумя структурными генами: Ту А и Ту

В. При этом ген Ту А является аналогом гена gag ретровирусов, кодирующего

синтез сердцевинных белков вириона, а Ту В - аналогом гена pol, управляющего

синтезом обратной транскриптазы и протеазы.

Если признать правомочным вытекающее из изложенного предположения о

происхождении ВИЧ из ретротранспозонов лимфоидных клеток человека, то

следующим закономерным этапом было бы решение вопроса о механизмах активации

определенных ретротранспозонов и приобретения ими автономности с последующим

функционировании в форме ВИЧ.

Необходимо отметить, что идея связи иммунодефицитных состояний в целом с

нестабильностью генома уже получила достаточно широкое распространение в

клинических наблюдениях и экспериментальных исследованиях. Однако в качестве

характеристики нестабильности генома в большей части проанализированных работ

рассматривается только уровень хромосомных аберраций, являющийся показателем

грубых нарушений структуры хроматина. Конкретные молекулярные механизмы

лабилизации генома в упомянутых исследованиях не освещены.

Одним из таких принципиальных механизмов можно считать неспецифические

реакции клеточного стресса, сопровождающиеся синтезом белков теплового шока.

Убедительно показано, что тепловой шок и некоторые химические индукторы

клеточного стресса, приводящие к экстренному синтезу стрессовых белков, резко

активируют экспрессию длинных концевых повторов ВИЧ а культуре клеток. Более

того, зона LTR ВИЧ, которая связывает белки, распознающие ДНК, оказывается

гомологичной соответствующей зоне в составе генов синтеза белков теплового

шока. Это указывает на отчетливую взаимосвязь экспрессии генетических

элементов ретровируса (ретротранспозона?) с клеточным стрессом. Если подобные

явления имеют место in vivo, то это позволило бы приблизиться к пониманию не

только самих внутриклеточных процессов, но и природы конкретных биохимических

медиаторов (типа белков теплового шока), способствующих увеличению

лабильности генома.

Среди факторов-индукторов клеточного стресса особая роль принадлежит

ультрафиолетовому излучению. Продемонстрирована интенсивная наработка мРНК,

гибридизующейся с ДНК гена белка теплового шока hsp 70, под влиянием

ультрафиолета in vivo.

Следовательно, УФ, индуцируя синтез белков теплового шока в облученных

клетках, должно было бы тем самым усиливать экспрессию элементов генома ВИЧ.

Действительно, в экспериментах установлен факт более чем 150-кратного

увеличения экспрессии ВИЧ-специфичных LTR, интегрированных в геном клеток

HeLa, после облучения их УФ. Более того, степень ее интенсификации оказалась

пропорциональной дозе излучения.

При анализе результатов исследований постоянно возникал вопрос о конкретных

механизмах действия УФ-излучения как фактора геномного стресса, приводящего к

активации экспрессии LTR ВИЧ. Особое внимание привлекла гипотеза участия в

названном процессе УФ-эндонуклеазы - фермента, катализирующего образование

однонитевых разрывов ДНК под влиянием УФ-излучения и инициирующего ее

репарацию.

После ряда экспериментов для подтверждения данной гипотезы был сделан вывод,

что лимфоциты крови больных ВИЧ-инфекцией характеризуются повышенной

лабильностью генома, степень которого возрастает по мере развития

заболевания. Одним из ключевых патобиохимических механизмов дестабилизации

генома лимфоцитов в этих условиях являются процессы свободнорадикального

окисления. Атака ДНК лимфоцитов свободными радикалами вызывает образование

однонитевых разрывов, что одновременно служит инициирующим сигналом для

репарации указанных повреждений.

УФ-эндонуклеаза, активируемая под влиянием УФ-миметического действия

активных форм кислорода, инициирует репарационные процессы, которые в силу

своей избыточной интенсивности приводят к формированию олигонуклеотидных

последовательностей гораздо большей протяженности, чем это необходимо для

репарации разрывов ДНК. Возможно, что образующиеся последовательности могут

служить либо факторами регуляции продукции и экспрессии ретротранспозонов (в

зависимости от сайтов их встраивания в репарирующую ДНК), либо даже

структурными их элементами. В пользу данного предположения косвенным образом

свидетельствуют результаты работы, согласно которым тепловой шок и

окислительный стресс существенно усиливают транскрипцию ретротранспозонов у

дрозофилы.

Последующая автономизация ретротранспозонов в лимфоидных клетках (в том числе

в процессе пассирования через организм реципиента генетического материала

лимфоцитов) посредством соответствующих реаранжировок и сплайсинга, согласно

представленной гипотезе, приводит к постепенной трансформации

ретротранспозонов в ВИЧ.

Несомненно, значение факта значительной лабилизации генома лимфоцитов в

условиях ВИЧ-инфекции может быть интерпретировано неоднозначно. Можно

предположить, что дестабилизированный геном лимфоидной клетки является

гораздо более восприимчивым к интеграции в него ДНК-транскриптов ВИЧ и, таким

образом, подобные лимфоциты являются лишь “благодатной почвой” для

распространения ВИЧ-инфекции. Однако имеется ряд результатов, которые могут

свидетельствовать в пользу предложенной выше гипотезы.

При обследовании семи пациентов, в клетках которых отсутствовал генетический

материал ВИЧ (по данным исследования методом ДНК-зондов), а в сыворотке

отсутствовали антитела к белкам ВИЧ, было установлено, что после переливания

донорской крови (не имевшей никаких маркеров ВИЧ) и последующей процедуры

реинфузии аутокрови, облученной ультрафиолетом, в сроки от 1 до 3 месяцев в

сыворотке этих пациентов появляются антитела к белкам р17 и р24 ВИЧ.

Результаты обнаружения провирусных последовательностей с помощью ДНК-зондов в

лимфоцитах обследованных к настоящему моменту оцениваются как неопределенные.

Безусловно, эти данные еще трудно трактовать как однозначные, однако в целом

они могут являться подтверждением положения: проблема СПИДа как в

фундаментальных, так и в прикладных ее аспектах не может быть решена в рамках

традиционных подходов к рассматриваемой патологии как к тривиальной вирусной

инфекции.

Очевидно, что многие из имеющихся сведений и гипотез о природе возбудителя

синдрома приобретенного иммунодефицита человека требуют уточнения,

дополнительных исследований и всестороннего анализа.

ПЕРЕДАЧА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ.

ВИЧ передается типичным для всех ретровирусов способами, то есть

“вертикально” (ребенку от матери) и “горизонтально”, особенно при половых

контактах. Кроме этого к “горизонтальному” пути передачи относятся

парентеральный - инъекционный, при попадании любой биологической жидкости от

ВИЧ-инфицированного на кожу и слизистые при наличии на них микротравм.

Следует, правда, отметить, что в разных биологических жидкостях титр вируса

может быть очень различен: максимальная концентрация наблюдается в сперме и

крови, а, например, в слюне или слезной жидкости могут находиться лишь

единичные экземпляры вируса. Еще одно обстоятельство влияющее на передачу

инфекции: некоторые носители ВИЧ выделяют намного больше вируса чем другие,

хотя титр вируса в зараженном материале измерить довольно трудно. Передача

вируса определяется также другими факторами, такими как травмы, вторичные

инфекции, эффективность эпителиальных барьеров, а также присутствие или

отсутствие клеток с рецепторами для ВИЧ.. Эти факторы позволяют объяснить,

почему при одних обстоятельствах, например, при гомосексуальных контактах,

вирус распространяется быстрее, чем при других.

Важным фактором, влияющим на заразность, может быть стадия инфекции. При

большинстве вирусных инфекций наивысшие титры вируса достигаются на ранних

стадиях, еще до образования антител. В случае ВИЧ эту фазу трудно изучать,

поскольку она обычно бессимптомна, а гуморальный противовирусный ответ еще

слаб или вообще не выявляется. Тем не менее, эта стадия, по-видимому,

наиболее опасна для окружающих. Есть также данные о том, что больной вновь

становится более инфекционным, когда уже развивается СПИД.

Суммируя все вышесказанное, можно выделить следующие факторы, влияющие на

передачу ВИЧ-инфекции:

· титр вируса

· травма

· вторичная инфекция

· эпителиальные рецепторы

· интенсивность экспозиции

· фаза инфекции

КО-ФАКТОРЫ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ.

В пандемии ВИЧ-инфекции велика роль ко-факторов, то есть факторов,

способствующих ее распространению. Они либо активизируют те или иные пути

инфицирования, либо повышают чувствительность организма к заражению.

Один из важных ко-факторов - число половых партнеров. Гомосексуалисты,

больные СПИДом, имеют в среднем в течение жизни около 1100 половых партнеров,

здоровые гомосексуалисты - 500, гетеросексуалисты -25.

Облегчают распространение эпидемии и венерические заболевания. Через

появляющиеся при них изъязвления и другие нарушения целостности слизистых

оболочек и кожных покровов половых органов проникает вирус СПИДа.

Различные вирусные инфекции ослабляют, а то и сводят на нет иммунитет

организма. В первую очередь речь идет о вирусном гепатите В. В мире

насчитывается примерно 200 миллионов носителей этого вируса. Им ежегодно

заражаются 10-15 процентов гомосексуалистов - многие из них хронически

инфицированы. Резко повышают чувствительность к ВИЧ такие инфекции, как

туберкулез. Гомосексуалисты обычно предрасположены к иммунодепресси из-за

систематического поступления в организм спермы, которая обладает выраженным

иммунодепрессивным действием.

К ко-факторам относиться также возраст: 90% больных СПИДом заболевает в

возрасте между 20 и 45 годами. СПИД - причина смерти мужчин в промежутке

между 25 и 44 годами, что связано с большой сексуальной активностью и

наркоманией именно в этот период.

Более злокачественное течение СПИДа у детей объясняется незрелостью их

иммунной системы.

Повторные инфекции и переливания крови у больных гемофилией стимулируют

иммунную систему, что тоже благоприятствует обострению чувствительности этих

лиц к ВИЧ.

Ко-факторами могут быть и вирусы, которые недавно обнаружили у больных

СПИДом. Ученые из Института патологии Вооруженных сил США выделили из

организма 23 из 24 больных СПИДом ранее неизвестный вирус. Предполагается,

что кооперация этого вируса с ВИЧ ведет к саркоме Капоши, которая часто

развивается при СПИДе.

Р.Галло с сотрудниками открыли новый вирус, относящийся к группе герпеса. Его

выявили в клетках больных с лимфоаденопатией, которые были инфицированы ВИЧ.

Вирус был назван NBLV (человеческий В-лимфотропный вирус). Вполне возможно,

что и он - ко-фактор ВИЧ и “участвует” в образовании опухолей лимфоидной

ткани.

ПАТОГЕНЕЗ И КЛИНИКА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ.

ПАТОГЕНЕЗ. У разных индивидуумов “отзывчивость” организма на

заражение ВИЧ неодинакова. Это зависит от специфики их системы

гистосовместимости. У ВИЧ-инфицированных чаще, чем у других, встречается

HLA-B35 фенотип. Установлено, что тот же фенотип - главный фактор риска для

заражения ВИЧ наркоманов, вводящих наркотики внутривенно.

В организме вирус внедряется в чувствительные клетки. Основные клетки мишени

CD4-лимфоциты (хелперы), на их поверхности есть молекулы CD4-рецепторы,

способные связываться с поверхностным белком ВИЧ - gp120. В меньшем числе они

содержаться на мембранах макрофагов, еще в меньшем на мембранах В-лимфоцитов.

Кроме того, ВИЧ проникает в ЦНС, поражая нервные клетки и клетки нейроглии, в

хромаффинные клетки кишечника, в сперму.

МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИЧ С РАЗЛИЧНЫМИ ЗВЕНЬЯМИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Известно, что продуктивное взаимодействие вируса и клетки включает несколько

фаз: адсорбцию вируса и его проникновение в клетку, “раздевание” вируса,

биосинтез вирусных компонентов, формирование вирусных частиц и выход вируса

из клетки. Вирус существенно изменяет метаболизм клетки, и трансформированная

клетка уже по особому взаимодействует как с родственными, так и с другими

клетками организма

Начало заболевания обычно проявляется на фоне интенсивной репродукции вирусов

в клетках РЭС, эпителии дыхательной или пищеварительной систем, крови и др.

Возникающие в результате иммунного ответа антитела в определенной степени

препятствуют распространению вируса в организме, но существенно не влияют на

процессы его репродукции. Создается впечатление, что антитела не только не

определяют исход первичной вирусной инфекции, а более того, могут маскировать

циркулирующий вирус в крови и других жидкостях организма. Более выражены в

начальном периоде инфицирования факторы неспецифической защиты - повышенная

температура, повышение уровня различных ингибиторов, интерферона и др.

В патогенезе СПИД, по мнению большинства исследователей, решающее значение

имеет избирательное цитопатическое воздействие вируса СПИД на Т-лимфоциты-

хелперы-индукторы, что в первую очередь проявляется в снижении

противовирусного, противомикробного и противоопухолевого иммунитета.

Следствием указанного является накопление вируса в крови и интенсивное его

распространение в организме, усугубление течения и необратимое развитие

оппортунистических инфекций, ускорение злокачественного роста вследствие

преморбидного действия персистирующего в клетках опухоли частиц вируса и

поражения натуральных киллеров. Первичное селективное цитодеструктивное

действие вируса на Т-хелперы-индукторы проявляется в развитии лимфопении,

снижении числа циркулирующих в крови Т4-клеток, нарушении соотношения Т4/Т8 и

угнетение пролиферации Т-лимфоцитов в ответ на действие митогенов

(фитогемагглютинин, конкавалин А, специфические антигены), снижении или

полном отсутствии реакции кожной гиперчувствительности к кожным аллергенам,

снижении пролиферации аутологичных лимфоцитов в смешанной реакции, уменьшение

продукции гамма-глобулина лейкоцитами больных оппортунистическими инфекциями,

ослабление экспресси Т-клеточных рецепторов к интерлейкину-2, дефектности

продукции лимфокинов, поликлональной активации В-лимфоцитов с продукцией

большого числа фракций гамма-глобулина.

Иммунологические нарушения при СПИД проявляются также в повышении уровня

циркулирующих иммунных комплексов, антилимфоцитарных антител невыясненной

специфичности, в увеличении количества и лабильности альфа-интерферона.

Однако описанные выше иммунологические аномалии не являются строго

специфичными именно для СПИД , они встречаются и при иммунодефицитах другой

этиологии; дифференциация специфичности поражения особенно затруднительна в

начальный период заболевания.

Возбудитель СПИД имеет выраженный тропизм к Т-лимфоцитам и другим клеткам с

антигенной формулой - ОКТ-4 (Т-хелперы, В-клетки, моноциты, макрофаги).

Указанное сродство обусловлено чрезвычайно высоким аффинитетом гликопротеида

наружной оболочки вириона к рецептору Т4 (CD4), располагающемуся на

поверхности Т-хелперов. Было доказано, что мембранный белок лимфоцитов CD4

служит рецептором для вируса СПИД. Что касается вирусных белков, то лишь один

из них с молекулярной массой 11000 Д (белок gp120) способен связываться с CD4

белком.

Для ряда вирусов человека установлена связь клеточной чувствительности к ним

с определенными хромосомами человеческих клеток. Например, в хромосоме19

локализованы гены чувствительности к вирусам полиомиелита, в хромосоме 3 - к

вирусу герпеса, в хромосоме 21 - к вирусам Коксаки В. В какой хромосоме

существуют гены чувствительности к вирусу СПИД, пока не установлено.

Генетические исследования показали связь развития СПИД с определенным типом

антигенов главного комплекса гистосовместимости (МНС). Установлено, что среди

больных СПИД весьма значительно количество лиц, имеющих HLA-DR5 антигены.

Подтверждено, что лица с таким фенотипом лимфоцитов составляют группу с

повышенным риском заболевания саркомой Капоши, встречающейся в 6 раз чаще,

чем в других группах.

Известно, что иммунореактивность зависит как от структуры антигена, так и от

генетических особенностей организма и связана с одним из типов клеток или их

субпопуляций, участвующих в иммунных реакциях. У слабо реагирующего организма

нет Ir-гена (или он по какой-либо причине не реализует свои функции),

позволяющего Т-хелперам распознать антиген и оказать помощь В-лимфоцитам.

Недостаточность иммунного ответа на уровне В-клеток нередко обусловлена

отсутствием другого гена, контролирующего синтез веществ клеточной

поверхности (акцепторов), которые воспринимают дополнительный сигнал от Т-

хелперов (Leu 3a+). Цепь событий в иммунной системе развертывается следующим

образом. Антиген, захваченный макрофагом, разрушается до отдельных фрагментов

гидролитическими ферментами. Затем в работу вступают Ir-гены, которые

контролируют образование семейства так называемых Ia-белков. У разных

индивдуумов или линий животных эти белки отличаются друг от друга по

структуре, отражая различие в генах, которые обеспечивают их синтез. Если

белки макрофагов способны вступать во взаимодействие с данным антигеном, то

образовавшийся комплекс антиген-белок мигрирует к мембране макрофага и

оказывается на ее поверхности. В результате создаются условия для работы Т-

хелперов. Т-хелперы могут наиболее четко распознавать антиген только в

ассоциации его с Ia-белком. Идентифицировав антиген, измененный Ia-белком, Т-

хелперы оказывают необходимую помощь В-клеткам, которые без этого не

приступают к синтезу иммуноглобулинов. Помощниками Т-В-кооперации служат

также различные белки регуляторы, лимфокины, секретируемые Т-клетками.

Обнаружены антитела, нейтрализующие вирус СПИД, у больных со СПИД и СПИД-

комплексом..

В последнее время установлено, что ВИЧ в иммунной системе инфицирует прежде

всего макрофаги и моноциты, с помощью которых и распространяется в организме.

Местом сохранения вполне могут быть также тромбоциты, В-лимфоциты,

эпителиальные клетки, глиальные клетки нервной системы.

Антиген встречается с клетками Лангерганса, которые представляют его (в

комплексе с антигеном гистосовместимости) Т-клеткам, запрограммированным

отвечать на данный антиген ( подробнее о клетках Лангерганса ниже).

Активированные таким образом клетки экспрессируют рецепторы к интерлейкину-1

(ИЛ-1). ИЛ-1 кроме лимфоидных клеток имеет и ряд иных клеток-мишеней, что

обуславливает множественную направленность биологической активности этого

вещества и его участие в целом ряде процессов, не относящихся собственно к

иммунным. Выделяемый кератиноцитами (и, возможно, клетками Лангерганса)

фактор заставляет активированные Т-клетки секретировать интерлейкин-2 (ИЛ-2)

- важнейший тип лимфокина. Рецептором для ИЛ-2 на клетке является структура

носящая название Tac-антигена. ИЛ-2 вступает в связь с рецепторами на

поверхности других Т-клеток, отвечающих на данный антиген и находящихся в

дерме, лимфатических узлах, селезенке, и инициирует их пролиферацию.

Результатом указанного является новая популяция Т-клеток, вырабатывающих

антитела к данному антигену.

ВЛИЯНИЕ ВИЧ НА Т-ХЕЛПЕРЫ

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.

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, активированных Т-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.

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.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИЧ С Т-СУПРЕССОРАМИ

Дж.Леви с сотрудниками Калифорнийского университета установили, что иммунная

система организма способна контролировать размножение вируса СПИД в

зараженных клетках, а Т-супрессоры подавлять размножение ВИЧ. Учитывая, что

только цитотоксические клетки и Т-супрессоры способна подавлять размножение

ВИЧ, а их рецепторы устроены таким образом, что антиген связывается лишь

одновременно с белками МНС класса1, в отличие от Т-хелперов, связывающихся с

белками МНС класса 2, можно сделать заключение о возможном повреждении ВИЧ

белков МНС класса 2.

РЕЗУЛЬТАТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИЧ С В-КЛЕТКАМИ

Кроме Т-клеток при ВИЧ-инфекции нарушается иммунорегуляторная роль и других

субпопуляций лимфоцитов. Несмотря на нормальное количество циркулирующих В-

лимфоцитов, реакция их на Т-зависимые антигены резко снижена, как понижены и

ответы на Т-зависимые и независимые поликлональные активаторы. В то же время

увеличено число В-лимфоцитов спонтанно секретирующих иммуноглобулины.

Сотрудники Института Аллергии и Инфекционных Заболеваний в Бетесде

(Bethesda) установили, что ВИЧ непосредственно без посредничества Т-клеток,

активирует В-лимфоциты. Пик интенсивности созревания и дифференцировки В-

лимфоцитов отмечается на четвертые сутки с момента инкубации их с вирусом

HIV, а в обычных условиях на активацию В-лимфоцитов Т-клетками уходит

значительно больше времени. Максимум выделения антител приходится на 10-е

сутки.

У больных СПИД повышен уровень IgA и IgG. Уровень IgM не изменен, в то же

время повышен уровень острофазных белков, например, С-реактивного белка.

Поскольку у В-лимфоцитов отсутствуют рецепторы CD4, а вирус все же

сорбируется на их поверхности, вероятно, что ретровирус HIV способен

взаимодействовать и с другими рецепторами или рецепторными полями

иммунокомпетентных клеток.

МАКРОФАГИ И ВИЧ

В ряде работ убедительно показано, что эпидермальные макрофаги (клетки

Лангерганса) “представляют” антиген таким образом, что преимущественно

активируется цикл Т-хелперов. Если эти клетки вывести из иммунной игры

(например, убив большой дозой УФ-облучения, радиацией), или антиген каким-

либо путем минует их, в организме может возникнуть специфический иммунный

“паралич”. Подобное развитие событий возможно и при ВИЧ-инфекции. Другие

“представляющие клетки”, например дендритные клетки Грэнстейна,

непосредственно стимулируют активность специфических Т-супрессоров, что

дополняет высказанной предположение.

Известно, что лишь наличие трех клеточных типов (Т и В-клеток и макрофагов) в

кооперации индуцирует полноценный иммунный ответ. Какая-либо одна или две из

указанных популяций клеток не способны дать стимул к антителообразованию. При

ВИЧ-инфекции скорее всего неполноценны два звена - Т-хелперное и

макрофагальное.

При ВИЧ-инфекции из клеток РЭС макрофаги поражаются в первую очередь. Будучи

инфицированы вирусом, эти клетки погибают не так быстро, как лимфоциты. Это,

возможно, объясняется малым количеством рецепторов CD4 на их мембране.

Исходя из предположения, что ВИЧ тропен к одной из популяций макрофагов, а

именно - к клеткам Лангерганса, проследим за сдвигами в иммунной системе

инфицированного ВИЧ. Наличие в крови таких людей достаточно высокого уровня

антител к вирусу иммунодефицита человека свидетельствует о том, что Ir-гены

макрофага реализуют в полной мере свою функцию, в то время как низкие

концентрации специфических антител объясняются поражением макрофагов.

Поражение макрофагов отдельных органов (костного мозга, селезенки,

лимфоузлов, легких), а также гистиоцитов соединительной ткани, микроглии,

остеокластов, перитонеальных и плевральных макрофагов, звездчатых

ретикулоцитов печени обуславливает направленность преимущественного поражения

того или иного органа или ткани, что проявляется в клиническом течении СПИДа

и фазах его развития. В то же время взаимодействие ВИЧ с клетками Лангерганса

и Грэнстейна предшествует локальным поражениям других популяций макрофагов и

является фоном для более агрессивного проявления Т-киллеров,

предопределяющих гибель клеток-мишеней.

Взаимодействие ВИЧ с клетками Лангерганса и Грэнстейна интересно и с другой

стороны. Когда Ia-белок в силу структурных особенностей антигена не может

образовать с ним комплекс, последний оказывается на поверхности макрофага в

свободной форме. Такой антиген кооперируется с Т-супрессором; в результате

наблюдается подавление или полное отсутствие иммунного ответа. Известно, что

супрессорные клетки могут связывать антиген с помощью молекул, сходных с

иммуноглобулинами.

Подобно другим макрофагам, клетки Лангерганса несут рецепторы для Fc и C3.

Благодаря их наличию клетки Лангерганса могут проявлять себя в качестве

клеток-киллеров. Если это так, то вполне объяснимы весьма частые опухолевые

процессы при СПИДе, так как клетки новообразований в первую очередь

обследуются “киллерами”.

ВИЧ, попав в организм, начинает “представляться” макрофагам различных

популяций, Т-киллерам, Т-хелперам, Т-супрессорам, В-клеткам организма.

Изменение числа и функций клеток Лангерганса приводит к нарушениям в

иммунологической цепочке “макрофаг (клетка Лангерганса) - Т-хелпер - В-

клетка”. Во многих работах прямо или косвенно утверждается, что Т-хелпер, в

основном, получает антиген от клетки Лангерганса, а антиген Т-супрессорам, в

основном, представляет клетка Грэнстейна. Поэтому незрелые Т-хелперы не

могут активизироваться, созреть, размножиться и (так как их число сократится

по сравнению с количеством активированных, созревших и размножившихся при

этом Т-киллеров и Т-супрессоров, получивших от “своих” макрофагов антиген)

активизировать В-клетку. А если учесть уменьшение популяции Т-хелперов,

инфицированных ВИЧ в числе первых при парентеральном заражении или

получивших ВИЧ от зараженных клеток Лангерганса (при прочих, включая

парентеральный способах заражения), то становиться очевидным, что число Т-

клеток-хелперов вскоре станет заметно меньшим , так как зараженные ВИЧ клетки

уничтожаются “киллерами”. Отсюда и все нарушения в поведении В-клетки.

Поскольку она может и должна отреагировать на вирус СПИДа в крови, наряду с

небольшим количеством антител против ВИЧ появляется увеличенное число

спонтанно секретируемых В-лимфоцитами иммуноглобулинов. Так как снижен

“союз” с Т-хелперами, несмотря на нормальное количество циркулирующих В-

лимфоцитов, реакция их на Т-зависимые и Т-независимые поликлональные

активаторы резко снижена. При этом само по себе проникновение

“непредставленного” макрофагом антигена в лимфоузлы не индуцирует иммунитет,

при этом не возникают клетки памяти.

Представленная картина нарушений при ВИЧ-инфекции, вызванная тропностью

вируса к клеткам Лангерганса, очень близка к механизмам иммунных нарушений

“болезни Т-хелперов”. Не исключая последнего, то есть что при СПИДе гибнут

прежде всего Т-хелперы, возможно, что все же большая роль принадлежит клеткам

Лангерганса как первичным мишеням и резервуарам накопления ВИЧ и последующего

заражения Т-хелперов ( с одной клеткой Лангерганса могут одновременно

контактировать от 1 до 7 Т-хелперов). По видимому, под воздействием ВИЧ в

организме появляются или вещества угнетающие данные клетки ( по типу

кортикостероидов) или же при дальнейшей активации очередной инфекцией клетки

Лангерганса подвергаются ускоренной гибели, так как , отреагировав на любой

новый антиген, клетка Лангерганса обязательно “представит” на своей

поверхности большую дозу CD4 рецепторов, необходимых ей для связи с Т-

хелперами.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИЧ С МОНОЦИТАМИ

Моноциты под действием ВИЧ гибнут медленнее, чем CD4-лимфоциты.В зараженных

клетках вирус способен размножаться (резервуар вируса в организме), что

приводит либо к их гибели, либо к уменьшению количества выделяемых ими

факторов роста CD4-лимфоцитов. Моноциты больных СПИДом оказались способными

продуцировать растворимый супрессивный фактор, подавляющий ответ Т- и В-

лимфоцитов на митогены. Этот фактор зависит от Т-клеток и , видимо, связан с

увеличением супрессирующего влияния со стороны последних. При СПИДе

антимикробные функции моноцитов сохраняются, но они теряют способность к

хемотаксису, падает их цитотоксическая активность и способность к продукции

интерлейкина-1.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИЧ С ДРУГИМИ КЛЕТКАМИ ОРГАНИЗМА .

Помимо клеток крови резервуаром вируса могут быть клетки эндотелия

кровеносных и лимфатических сосудов, эпителиальные клетки кожи и родственных

тканей, глиальные клетки нервной системы и нервные клетки. Обычные при СПИДе

психозы и атрофия мозга развиваются именно из-за способности вируса

инфицировать ЦНС. Клетки за пределами сосудистого русла не всегда содержат

поверхностные рецепторные белки к вирусу, что не позволяет ему

адсорбироваться и проникать в клетку непосредственно, однако инфицирование

может произойти при слиянии с зараженными CD4-клетками и макрофагами.

Проникая через гематоэнцефалический барьер, вирус вызывает в головном мозгу

аномальное размножение глиальных клеток, окружающих нейроны, а также

поражения, наступающие в результате потери белого вещества мозга, развития

первичной лимфомы мозга и атрофии некоторых нервов (зрительного в первую

очередь).

Поражение нервной системы отмечается у трети больных СПИДом и проявляется в

четырех основных клинических формах:

· абсцессы мозга (прогрессирующая многоочаговая лейкоэнцефалопатия,

криптококковый менингит, подострый энцефалит, возможно, цитомегаловирусной

этиологии.);

· опухоли мозга, например первичная и вторичная лимфомы головного мозга;

· поражения сосудов мозга (церебральные геморрагии) и сердца

(небактериальный тромботический эндокардит);

· очаговые поражения оболочек мозга, характеризующиеся самоограничиващимся

менингитом.

СИСТЕМА ИНТЕРФЕРОНА ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ.

Система интерферона (ИФ) является интегральной частью иммунной системы и

обеспечивает координацию пролиферации, дифференцировки и активации

эффекторных клеток иммунитета. В процессе иммунного ответа ИФ выполняет роль

короткодистантных медиаторов межклеточных взаимодействий. ИФ определяет

эффективность иммунного распознавания антигенов, влияя на экспрессию

антигенов главного комплекса гистосовместимости 1-го и 2-го классов, а также

карциноэмбриональных и опухолевых антигенов. ИФ играют определяющую роль в

процессах элиминации антигенно-измененных “ своих” и чужеродных клеток,

являясь основными активаторами цитолитических и фагоцитирующих эффекторов

иммунитета:g-ИФ является незаменимым фактором дифференцировки В-лимфоцитов.

ВИЧ-инфекция характеризуется прогрессирующей дисфункцией иммунной системы,

которая сопряжена с глубокими нарушениями в системе ИФ. Для удобства

изложения ВИЧ-инфекция разделена на 3 традиционные стадии: 1) ВИЧ-

сероконверсию, когда в сыворотке периодически выявляются антитела к ВИЧ, но

другие клинические признаки отсутствуют, 2) стадию генерализованной

неспецифической лимфаденопатии и 3) клинически выраженный СПИД. Дефекты в

системе ИФ прослеживаются на каждой из стадий, но их характер и глубина

совершенно различны.

ВИЧ обладает интерфероногенными свойствами, обусловленными наличием в

лидерной последовательности РНК 3`-LTR до промотора SP-6 двойной спирали,

состоящей из 40 пар нуклеотидов. Эта особенность генома ВИЧ указывает также

на потенциальную чувствительность вируса к индуцируемым ИФ классическим

противовирусным механизмам - дсРНК-зависимым 2`, 5`-олиго(А)синтетазе и

протеинкиназе фактора инициации синтеза белка eiF2. Однако под действием ИФ

не происходит полного подавления репродукции ВИЧ. В этом отношении

ретровирусы принципиально отличаются от литических вирусов. При действии ИФ

активность обратной транскриптазы и синтез вирусных белков снижаются только

на 70%.

Полного подавления репродукции ВИЧ удалось добиться на экспериментальной

модели при постоянной продукции ИФ эндогенно. В клетки почек зеленых мартышек

ввели плазмиду, содержащую ВИЧ-промотор (3`-LTR), интегрированный с геном

человеческого b2-ИФ, экспрессия которого регулируется трансактивирующим

фактором - продуктом гена tat. Экспрессия плазмидного гена a2-ИФ в

трансфектных клетках приводила к активации внутриклеточной 2`, 5`-

олиго(А)синтетазы. Возможность полной элиминации ВИЧ из культуры при

постоянной экспрессии ИФ эндогенно представляет значительный интерес. Хотя

механизм этого явления пока не установлен, все же не вызывает сомнения

необходимость изучения индукторов ИФ по крайней мере на 1 стадии ВИЧ-

инфекции.

В клинических наблюдениях были в основном подтверждены экспериментальные

данные о неполном подавлении ВИЧ при лечении экзогенным ИФ. При ежедневном

подкожном введении 35.000.000 МЕ рекомбинантного a-ИФ в течение 8-12 недель

больным СПИД, у них отмечено значительное, а некоторых даже полное подавление

вирусных антигенов в циркуляции. Однако какого либо влияния ИФ-терапии на

динамику циркулирующих антител к кору ВИЧ обнаружено не было, что

подтверждает персистенцию инфекции.

У здоровых лиц ИФ в сыворотке, как правило, не обнаруживается или циркулирует

в предельно низких титрах. При различных вирусных инфекциях, а также

онкологических и аутоиммунных заболеваниях ИФ в сыворотках появляется

постоянно, причем титр его нарастает параллельно тяжести заболевания. К

настоящему времени накоплен обширный материал, позволяющий заключить, что

появление ИФ в сыворотке может служить биологическим маркером вирусной

инфекции, а во многих случаях и онкологического заболевания. Причем

циркулирующий ИФ, как правило, относится к виду a, но по крайней мере, часть

циркулирующего ИФ отличается необычным свойством -кислотолабильностью.

Присутствие кислотолабильного a-ИФ в циркуляции у больных СПИД было

установлено уже на ранних этапах исследования инфекции: он обнаруживался у

60-80% больных с генерализованной лимфоаденопатией и клинически выраженным

СПИДом. Титр циркулирующего кислотолабильного a-ИФ нарастал по мере

увеличения клинической тяжести инфекции: на стадии генерализованной

лимфаденопатии титр в среднем был равен 7,7 МЕ/мл, а при проявлении

клинических симптомов СПИД - 28,7 МЕ/мл. В других наблюдения было показано,

что увеличение титра циркулирующего ИФ коррелировало с гематологическими

симптомами иммунодефицита. Обратная корреляция прослеживалась с общим числом

лимфоцитов и с субпопуляцией Т-хелперов, и прямая - с концентрацией IgA в

сыворотке.

По данным многих исследований появление циркулирующего в крови

кислотолабильного a-ИФ обнаруживается в среднем за 6,5 месяцев до клинических

симптомов СПИДа и может служить наиболее ранним прогностическим показателем.

Однако, кислотолабильный a-ИФ обнаруживался только у 65-70% больных.

Остальные серопозитивные больные не имели этого диагностического признака.

Этот факт до настоящего времени не получил объяснения и заслуживает

специального исследования.

Таким образом, наличие циркулирующего кислотолабильного a-ИФ в постоянных

титрах >16МЕ/мл в группе риска является прогностическим признаком и

указывает на высокую вероятность (60-80%) развития клинических симптомов СПИДа

в течение нескольких месяцев.

Другой особенностью ВИЧ-инфекции, которая тоже имеет диагностическое

значение, является присутствие в циркуляции ингибитора (или инактиватора ИФ).

Известно, что в физиологической норме в сыворотке периферической крови могут

обнаруживаться ингибиторы ИФ типа 1 ( a и b). При вирусной инфекции частота

их выявления существенно возрастает.

При изучении сыворотки больных СПИД осложненным саркомой Капоши, ингибитор

выявлен у 80%, причем у двух третей из них его титр был достаточен для

инактивации более 50 МЕ/мл a-ИФ. Вместе с тем, в другой группе больных с

саркомой Капоши, не имевших диагностических признаков СПИДа, ни у одного

больного ингибитора в сыворотке не было. Не выявлялся ингибитор и у

неосложненных больных с лимфоаденопатией. Таким образом, циркулирующий

ингибитор ИФ типа 1 является диагностическим признаком, проявляющимся на III

стадии ВИЧ-инфекции, одновременно с клиническими признаками СПИДа.

Химическая природа ингибитора ИФ типа 1 изучена еще недостаточно. По

некоторым данным его структура напоминает структуру g-ИФ.

Взаимодействие ИФ с клеткой осуществляется через специфические рецепторы с

исключительно высоким аффинитетом. Иммунобиологические эффекты ИФ реализуются

только через рецепторы. ИФ типа 1 имеют общий рецептор с мол. массой 110 кД,

распознающая часть является ганглиозидом. Рецептор g-ИФ состоит из 2-х

белковых компонентов с мол. массой 50 и 90 кД.

Экспрессия рецепторов на клетке подвержена функциональным изменениям и

подавляется под действием ИФ. Постоянное присутствие кислотолабильного a-ИФ в

циркуляции при ВИЧ-инфекции приводит к подавлению экспрессии клеточных

рецепторов к ИФ типа 1, в то же время экспрессия рецепторов к ИФ типа 2 на

всех клинических стадиях не изменяется.

Биологические эффекты ИФ обусловлены специфическими изменениями в метаболизме

клетки. Известно, что под действием ИФ в цитоплазме появляется более 20 новых

белков. Наиболее изученным ИФ-зависимым ферментом является 2`,5`-

олиго(А)синтетаза, которая активируется всеми 3 видами ИФ (a, b и g) в

присутствии двуспиральной РНК по крайней мере из 20 нуклеотидов. Под

действием этого фермента на основе АТФ синтезируется ряд коротких

полиаденилатов, соединенных необычной 2`-5`-фосфодиэфирной связью. 2`,5`-

олигоаденилаты являются сильными активаторами клеточных эндонуклеаз, в

частности РНКазы L. Активация эндонуклеаз предотвращает считывание вирусной

информации.

При ВИЧ-инфекции отмечены деформации в системе 2`,5`-олиго(А)синтетазы. У

больных на стадии генерализованной лимфаденопатии активность этого фермента

значительно возрастает, а при осложнении СПИД оппортунистическими инфекциями

или саркомой Капоши достигает максимальных значений.

При этом повышенный фон активности 2`,5`-олиго(А)синтетазы у больных СПИДом

сопровождается снижением чувствительности фермента к активирующему действию

ИФ.

У больных СПИДом описан дефект и в другом звене 2`,5`-олиго(А)синтетазы - на

уровне РНКазы L. Уже на стадии генерализованной лимфаденопатии активность

этого фермента была в среднем на 55% ниже, чем у здоровых доноров.

Цитолиз антигенно измененных клеток естественными киллерами (ЕК) является

важным механизмом противовирусного иммунитета. Детерминантами для иммунного

распознавания мишеней для ЕК служат антигены главного комплекса

гистосовместимости, поэтому их активность не зависит от сенсибилизации,

присутствия антител или комплемента. ВИЧ-инфицированные лимфоциты оказываются

высокочувствительными к действию ЕК. Моноциты и макрофаги, инфицированные

ВИЧ, также интенсивно подвергаются цитолизу ЕК, выделенными из крови ВИЧ-

серонегативных людей. Однако, ЕК, выделенные от ВИЧ-серопозитивных людей с

давностью сероконверсии 15 месяцев, обладали уже в 2-2,5 раза меньшей

активностью. Еще более глубокая депрессия ЕК отмечена у 90% больных с

клинически выраженным СПИДом.

Известно, что цитолитическая функция находиться под аутокринным-паракринным

контролем ИФ. При взаимодействии с антигенно измененной клеткой-мишенью ЕК

продуцируют a- или g-ИФ, обеспечивая рекрутирование эффекторных клеток из

предшественников и их активацию.

В то же время, ЕК, выделенные от ВИЧ-серопозитивных доноров или больных

СПИДом при взаимодействии с клетками-мишенями продуцировали лишь

незначительное количество ИФ. Это указывает на глубокую депрессию ЕК у

больных с клинически выраженным СПИДом.

Итак, из всего вышесказанного становится ясно, что система ИФ вовлечена в

Страницы: 1, 2, 3