Вирус иммунодефицита человека относится к вирусам , генетическая информация которых представлена рибонуклеиновой кислотой ( РНК) и принадлежит к семейству ретровирусов ( от слова возврата, отражает особенности их размножения - репликации - в клетке ) , к подсемейству лентивирусив , т.е. вирусов медленных инфекций . В зрелом состоянии ВИЧ представляет собой сферическую частицу диаметром около 100 нм , которая имеет сердцевину и оболочку. Генетический аппарат ( геном ) ВИЧ содержит основные гены, отвечающие за строение вируса (структурные ) , и регуляторные гены , которые осуществляют контроль за его репликацией . Структурные генов 3: ген " gag " - содержит код внутренних белков вируса , ген " env " - кодирует гликопротеины вирусной оболочки , и ген " pol " , в котором закодирована информация о ферментах вируса , прежде всего по обратной транскриптазы . Регуляторные гены возбудителя СПИДа носят названия " tat " , " rev " и " nef " .
Во внешней среде ВИЧ не устойчив : при температуре 56 ° С он инактивируется за 30 минут , при кипячении - через 1 минуту , а также быстро погибает под воздействием обычных дезинфицирующих средств ( перекиси водорода , спирта , веществ, содержащих хлор) . Однако этот вирус устойчив к ионизирующей радиации , ультрафиолетового облучения и замораживания при минус 70 ° С.
Заражение человека ВИЧ происходит контактным путем - при попадании или непосредственно в кровь или на слизистые оболочки материала , содержащий вирус. Проникнув в организм человека , возбудитель способен прямо инфицировать довольно много различных типов человеческих клеток: прежде лимфоциты , а также моноциты , макрофаги (в том числе альвеолярные макрофаги легких) , клетки Лангерганса в коже , нервные клетки ( в том числе расположенные в головном мозге ) , эпителиальные клетки кишечника и шейки матки .
ВИЧ обладает способностью соединяться со специфической структурой на клеточной оболочке ( рецепторной молекулой CD4 ) , что и обеспечивает его проникновение внутрь : рецептор , связанный вирусом как бы всасывается клеткой . После этого в цитоплазме зараженной клетки происходит " раздевание " вируса и освобождение его генома ( рисунок 1). Далее с помощью фермента обратной транскриптазы информация с вирусной РНК переносится на ДНК ( дезоксирибонуклеиновой кислоты ) .
Затем к вновь одинарной ( одноцепочечной ) структуры ДНК с помощью того же фермента достраивается вторая цепь ДНК. Эта линейная промежуточная форма ДНК транспортируется в ядро, где приобретает кольцевую форму , встраивается в собственную ДНК клетки , и таким образом превращается в провирусную ДНК.
С этого момента начинается стадия латентной инфекции , при которой гены вируса находятся в неактивном состоянии . Подобно другим возбудителям медленных вирусных инфекций в неактивной клетке ВИЧ может длительное время находиться в состоянии покоя и никак себя не проявлять. Однако при активации инфицированной клетки под действием различных факторов - инфекционных , гормональных , стрессовых или других , вместе с собственными генами начинают работать и гены провируса , и тогда вместе с собственными биологическими соединениями клетка начинает синтез отдельных структурных компонентов ВИЧ.
Причем иногда активация провирусной ДНК, оказывается процессами транскрипции , трансляции и синтеза белков - предшественников , может принимать взрывной характер . С синтезированных клеткой составляющих элементов ВИЧ собираются вирусные частицы , как в детском конструкторе , транспортируются к клеточной оболочки и выходят на поверхность и при этом заимствуют часть последней.
Еще в течение какого-то времени вирусные частицы остаются связанными с клеткой , и находятся на ее поверхности , напоминая телевизионные антенны. Однако из-за слабости этого соединения вирусы отрываются и током межклеточной жидкости , крови , лимфы разносятся дальше по организму и инфицируют новые клетки . В месте их выхода клеточная оболочка повреждается . Существование клетки с разрушенной оболочкой невозможно , и она погибает. Эти процессы называются прямой деструкцией или цитолизом или цитонекрозом и являются основными проявлениями прямой разрушительного действия ВИЧ на клетки .
Другим его вариантом является образование клеточных объединений , в которые вовлекаются как клетки , инфицированные ВИЧ , так и клетки , необязательно инфицированные ВИЧ, имеют наружной мембране молекулы CD4 . Также известно о прямое повреждение клеток отдельными белками вируса , в частности , гликопротеином gp120 , который секретируется во внеклеточную среду в виде отдельных растворимых молекул. Хроническая инфекция клетки без ее разрушения наблюдается при поражении ВИЧ других типов клеток -моноцитив/макрофагив , клеток центральной нервной системы и эпителия кишечника .
Одним из наиболее характерных биологических особенностей BИЛ - является его исключительно высокая изменчивость , то есть склонность вируса к изменениям . Поэтому все время появляется огромное количество новых групп и субтипов вирусов. Так, показано , что за 1 день в организме инфицированного человека продуцируется и выделяется из клеток более 10 млрд. вирионов (новых вирусных частиц ) . Новые поколения вируса появляются каждые 2,6 дня (и это продолжительностью жизненного цикла ВИЧ - от начала его репродукции в клетке к выходу из нее нового потомства, уже инфицирует следующие клетки) , следовательно , за год меняется более 140 родов, за 10 - летний период инфекции - 1400 поколений . Кроме того , из-за некоторых обстоятельств это количество может увеличиваться в 10-100 раз.
Именно изменчивостью генома вируса объясняется сложность разработки профилактической вакцины (создана из сегодняшних вирусов она будет не в состоянии защитить от тех ВИЧ , которые могут появиться завтра). Именно благодаря способности ВИЧ к быстрой смене своей структуры его потомки приобретают большую агрессию при развитии в тех или иных клетках : родившиеся из лимфоцитов более агрессивные именно к лимфоцитам , потомки ВИЧ , которые появляются из моноцитов имеют большое сродство именно к моноцитов , а потомки ВИЧ , которые побывали в клетках ЦНС более активны именно против клеток нервной ткани. Изменчивость ВИЧ определяет и скорость развития инфекции , и способность этого вируса ускользать из-под контроля иммунной системы , а также приводит к быстрому образованию форм , опорных к препаратам . Появление новых разновидностей ВИЧ опасна также из-за вероятности возникновения такой ситуации , когда существующими диагностическими системами уже невозможно их обнаружить из-за изменения их состава.
По своей природе ВИЧ в первую очередь представляет собой иммунотропное вирус , то есть, разрушает иммунную систему.
Иммунная система возникла на каком-то этапе эволюции живых существ . Она " отличает свое от чужого и лишается последнего. Первоначально считалось , что иммунитет защищает организм только от проникновения в него бактерий и вирусов , но сегодня известно , что он также контролирует почти все процессы рождения , жизни и смерти всех своих клеток. После определения того , что состав микробной или дефектной клетки отличается от состава собственных клеток , эта система способна использовать два главных механизмы защиты . Один из них предусматривает продукцию специальными белыми клетками крови - лимфоцитами ( сейчас их обозначают термином иммуноциты ) белки - антитела. Эти антитела переносятся кровью и специфически связываются с чужеродными структурами чужаков и таким образом нейтрализуют их . Лимфоциты , синтезирующие антитела обозначаются, как В- лимфоциты . Они выступают главными носителями так называемого гуморального иммунитета , то есть, иммунитета , который связан с сывороткой крови ( gumor - латинском жидкость) .
Другой механизм защиты относится к так называемому клеточного иммунитета , который реализуется непосредственно иммунными клетками. Их обозначают термином Т - лимфоциты ( из-за того, что на протяжении своего развития они проходят "обучение" в вилочных железе - тимусе ) . Эти клетки в свою очередь по своим функциям делятся на несколько подгрупп - лимфоциты , которые непосредственно уничтожают чужеродные агенты - киллеры ( killer - убийца английском ) лимфоциты , усиливающие иммунный ответ - Т - помощники ( хелперы от английского - help ) клетки, тормозят активность В - клеток - Т - супрессоры ) .
Конце , в этом кратком перечне главных факторов иммунитета надо назвать макрофаги , которые поглощают образованные иммунные комплексы антиген - антитело и поврежденные киллерами чужеродные клетки и переваривают их (или становятся домом для внутриклеточных паразитов , если способности к уничтожению и расщепление чужеродных агентов не хватает ) . Надо отметить , что все эти основные системы иммунитета находятся в сложных взаимоотношениях , происходящих как при непосредственном контакте клеток , так и через продукцию ими специфических веществ , которые координируют их " деятельности" .
Как уже отмечалось выше , основными клетками , которые впервые поражает ВИЧ , выступают Т - лимфоциты - хелперы , ибо именно они несут CD4- антигены , через связь с которыми вирус инфицирует эти клетки. Угнетение ВИЧ иммунной системы происходит не сразу .
В организме происходит постоянная баталия между клетками иммунной системы , преимущественно лимфоцитами , и ВИЧ. В результате этого в течение 6:00 уничтожается половина всех вирусов , с одной стороны , а с другой , в течение 2 - х дней вновь инфицируется половина от количества клеток , которые были сначала заражены. Это равновесие может длиться годами , и именно она отвечает за так называемое бессимптомное носительство . В зависимости от того , в пользу чего меняется это равновесие , может происходить или прогрессирование инфекции и переход ее в стадию клинических проявлений болезни , т.е. СПИДа , или замедление ее развития до полного приостановления .
Кроме прямого разрушительного воздействия на клетки , включаются и другие механизмы , которые приводят к гибели лимфоцитов. На самом деле эти механизмы в организме человека имеют защитную направленность , а ВИЧ эксплуатирует их для обеспечения собственной экспансии . Так, появление клеток , инфицированных ВИЧ , активирует так называемые лимфоциты киллеры ( убийцы ) , прямо контактируют со своими жертвами , после чего последние погибают ( этот феномен получил поэтическое название - " поцелуй смерти " ) . Этот вид клеточной смерти отличается тем , что оболочка клетки не разрушается , а наоборот , становится толще и прочнее , ядро клетки и сама она уменьшается в размерах и превращается в маленькое тельце . Считается , что киллерные клетки запускают генетическую программу суицида , которая заложена в каждой клетке от рождения ( апоптоз - apoptosis - опадение осенних листьев с деревьев) . Апоптические тельца довольно быстро поглощаются ( съедаются ) макрофагами вместе с упакованным в них ВИЧ . И таким образом вирус инфицирует макрофаги. В свою очередь эти зараженные макрофаги начинают выделять биологически активные вещества - цитокины ( так называемый фактор некроза опухоли и интерлейкин -1) , которые также запускают программируемую смерть клеток. Этот процесс тормозится другими цитокинами , которые продуцируются клетками - супрессорами . Итак равновесие между цитокинами также имеет существенное значение для поддержания бессимптомного носительства . Было установлено , что прогрессия ВИЧ - инфекции происходит именно из-за нарушения взаимодействия между антагонистическими цитокинами .
Постепенно растет процесс физического угнетения Т - лимфоцитов - хелперов и нарушается их способность реагировать на различные чужеродные агенты . Еще в начале инфекционного процесса происходит синтез антител к ВИЧ. Некоторую часть вирусов эти антитела нейтрализуют , однако полностью остановить инфекционный процесс эти специфические белки не способны. Вирус забегает вперед и бьет иммунную систему еще до того , как она успевает достойно ответить на предыдущие удары . Защитные механизмы иммунной системы начинают бешено работать , однако их гармоничность нарушается полностью . Синтезируется множество антител , как специфических к ВИЧ , так и неспецифических . Эти антитела образуют комплексы с вирусными частицами , которые в свою очередь поглощаются макрофагами , что также приводит к распространению инфекции в организме . Кроме того , эти комплексы транспортируются в кровь и ткани, а ВИЧ при этом сохраняет способность инфицировать чувствительные к нему клетки. Неизвестно почему , еще один неспецифический гуморальный фактор иммунной системы - комплемент - теряет при ВИЧ - инфекции свою способность инактивировать вирус в комплексах " антиген - антитело " . Возникает аутоагрессия иммунной системы против клеток собственного организма. К сожалению все эти механизмы неизбежно преодолевают возможности иммунной системы , возникает ее декомпенсация , а развитие иммунодефицита приводит к появлению оппортунистических инфекций ( которые преимущественно вызванные условно - патогенными микроорганизмами ) и злокачественных опухолей. запчасти фотон
ВИЧ поражает не только клетки иммунной защиты , но и нервные клетки. Здесь также , кроме прямой разрушительной его действия на нервную ткань , существует несколько дополнительных механизмов уничтожения нервных клеток: они повреждаются растворимым вирусным белком gp120 ; антивирусными антителами и киллерных клеток , а также возбудителями оппортунистических инфекций и возникновением злокачественных опухолей мозга. Слизистые оболочки и кожа , эпителий желудочно - кишечного тракта также повреждаются из-за инфицирования их ВИЧ.
Теги: СТРУКТУРА ВИРУСА ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ДЕЙСТВИЕ НА КЛЕТКИ