Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекция)

Светила медицины трудятся над созданием лекарства против вируса иммунодефицита человека. Чтобы понять природу заболевания и особенности его распространения, ученым необходимо знать, как выглядит клетка вируса.

Помощь врожденного иммунитета

В частности, их интересовало то, взаимодействуют ли какие-то белки или молекулы РНК, производимые клеткой, с различными компонентами вирусных частиц, из которых собираются новые копии ВИЧ во время активной фазы инфекции. Подобным образом клетки защищают организм от дальнейшего распространения бактериальных инфекций, начиная вырабатывать сигналы опасности при появлении токсинов микробов внутри них, что привлекает внимание иммунитета.

Оказалось, что подобную роль в случае с вирусом иммунодефицита может исполнять белок CARD8, распознающий молекулы ВИЧ-протеазы — белка, играющего ключевую роль в сборке новых вирусных частиц. Этот фермент разрезает на части заготовки белков вируса, из которых формируются его оболочка, и его вывод из строя лишает ВИЧ способности заражать другие клетки.

Как обнаружили Шань Лян и его коллеги, CARD8 похож по устройству на некоторые компоненты вируса, что заставляет ВИЧ-протеазу захватывать и разрезать его. Это запускает цепочку реакций, которая одновременно заставляет клетку самоуничтожиться и выработать большое количество сигнальных молекул, привлекающих внимание иммунных телец, специализирующихся на уничтожении зараженных клеток.

Проблема заключается в том, что для этого необходимо вывести вирус из "спящего режима", так как в противном случае ВИЧ-протеаза находится в неактивной форме и не взаимодействует с CARD8. Этого, как выяснили ученые, можно добиться, если обработать зараженные клетки большими дозами эфавиренца, одного из первых лекарств от ВИЧ, которое сейчас почти не применяется в клинической практике.

"Мы намерены найти или создать вещества, которые бы еще лучше справлялись с этой задачей, чем эфавиренц или другие препараты, блокирующие работу обратной транскриптазы ВИЧ. Данные, которые мы собрали в рамках этого исследования, помогут нам создать препараты, способные полностью очистить организм больных от вируса", — подытожил Шань Лян.

Строение вируса ВИЧ

Строение вируса подобно сфере, которая покрыта шипами. Ее размер значительно превышает параметры возбудителя гепатита B и других вирусов. Диаметр сферы составляет 100 — 150 нанометров. Она называется нуклеокапсидом, или вирионом.

Клеточное строение ВИЧ характеризуется двухслойной структурой:

  • оболочка, покрытая «шипами»;
  • тело клетки, которое содержит нуклеиновую кислоту.

Вместе они составляют вирион — частицу вируса. Каждый из «шипов», покрывающих оболочку, похож на гриб с тонкой ножкой и шляпкой. С помощью этих «грибов» вирион вступает во взаимодействие с посторонними клетками. На поверхности «шляпок» лежат поверхностные гликопротеины (gp120). Другие гликопротеины, трансмембранные (gp41), находятся внутри «ножек».

В основе вирусной клетки скрывается геном — РНК, состоящая из 2-х молекул. Каждая из них хранит 9 генов, несущих информацию о строении вируса, способах заражения и размножения вредоносных клеток.

Геном окружен конической оболочкой, которая состоит из протеинов:

  1. p17— матричный;
  2. p24 — капсидный.

Геномная РНК связана с оболочкой посредством нуклеокапсидных белков p7 и p9.

Известно несколько форм вируса иммунодефицита человека. Самая распространенная из них — ВИЧ-1. Она распространена в Евразии, Северной и Южной Америках. Другая форма ВИЧ-2 была выявлена у населения Африканского континента. ВИЧ-3 и ВИЧ-4 встречаются редко.

Читайте также:  Простой (обычный) герпес

Как выглядят вирусы под микроскопом?

Сегодня описано больше 5 тысяч вирусов, и каждый из них питается и размножается за счет других клеток, то есть паразитирует внутри организма. По мнению ученых, вирус способен выживать в экстремальных условиях, обладает разумом и хитростью. Сам по себе вирус не представляет никакой опасности, но, попадая в организм, начинает активно размножаться. Выбрав нужные клетки, он словно ввинчивает в них свой код ДНК. Это происходит настолько быстро, что с момента вторжения до первых признаков заболевания проходит менее суток.

Многие вирусы считаются смертельными. При этом даже самые безобидные могут при определенных обстоятельствах настолько мутировать, что, попав в организм, вызовут тяжелые заболевания.

Смотрите, как выглядят под микроскопом маленькие «монстры», которые правят нашим миром, медленно убивая нас внутри или образуя невероятные эпидемии! Первые два из них самые опасные.

Эбола — вирус, вызывающий геморрагическую лихорадку, сопровождающуюся резким повышением проницаемости сосудов. Болезнь развивается очень быстро. Человек погибает за несколько дней от массивных кровотечений.

Бешенство — болезнь, вызываемая смертельным для человека вирусом. Передается от больных животных контактным путем или через укус. Вирус в организме продвигается со скоростью 3 мм/ч и поражает, в первую очередь, нервную систему.

ВИЧ — медленное и прогрессирующее заболевание, вызванное вирусом, поражающим иммунные клетки. За несколько лет заболевание перерастает в СПИД.

Вирус полиомиелита вызывает детский спинномозговой паралич, который может развиться за 2 дня. В группу высокого риска входят дети до 7 лет. Вакцинация — лучший способ избежать заболевания.

Вирус папилломы размножается в верхних слоях кожи и является очень заразным заболеванием, вызывающим рак. Особенно опасен для людей со сниженным иммунитетом.

Вирус гепатита С поражает печень, при этом заболевание проходит бессимптомно. Этот вирус считается «ласковым убийцей». В организме начинает мутировать, поэтому можно обнаружить до 40 модификаций. Человек понимает, что заболел, когда болезнь переходит в тяжелую форму, и уже ничем нельзя помочь.

Оспа — высокозаразное и опасное заболевание, которое также вызывает вирус. Поражает в основном детей, вызывая различные осложнения.

Герпес — разновидность оспы, проявляется высыпанием пузырьков на коже (это безобидная простуда на губе). У взрослых старше 60 лет вирус герпеса может вызвать обширные высыпания. В этом случае вирус «съедает» миелиновую оболочку нервов. Болезнь протекает с сильными болями, она не смертельная, но очень мучительная.

Вирусы гриппа вызывают острое инфекционное респираторное заболевание верхних дыхательных путей, которое без отсутствия лечения может протекать в тяжелой форме и вызывать осложнения. Сегодня описано более 2000 видов данного вируса.

Ротавирус вызывает кишечные инфекции. Попадая в пищеварительный тракт, начинает активно размножаться в тонком кишечнике. Главная опасность — обезвоживание организма, которое может привести к печальным последствиям.

По мнению ученых, вирусы являются самым загадочным явлением на Земле. Только современные электронные микроскопы способны максимально увеличивать такие микроскопические объекты и позволяют человеку изучать их разновидности, правильно ставить диагнозы, лечить, а, самое главное, находить способы профилактики и защиты.

Назад к списку

Симптомы заболевания ВИЧ

Стадии в клинике ВИЧ-инфекции

В клинике ВИЧ-инфекции различают следующие стадии (по Покровскому В.В.):

  1. инкубационная;
  2. первичных проявлений;
  3. вторичных заболеваний;
  4. терминальная.

Уже в стадии первичных проявлений, кроме типичных для симптомов заболевания ВИЧ лимфаденопатии, лихорадочной реакции, экзантемы и синдрома общей интоксикации, у части больных возможно наслоение неспецифических плохо поддающихся лечению бактериальных и вирусных заболеваний (пневмонии, ОРВИ, генерализованная форма сальмонеллеза и т.д.). При этом возможно развитие состояний, требующих проведения у больных интенсивной терапии.

Читайте также:  Движение амебы обыкновенной эвглены зеленой инфузории туфельки

Наиболее вероятно развитие неотложных состояний у больных ВИЧ-инфекцией в стадии вторичных заболеваний, так как все проявления заболевания в этом периоде обусловлены декомпенсацией как клеточного, так и гуморального иммунитета.

Как ведет себя ВИЧ в организме человека? – Hiv

ВИЧ – это длительная, медленно прогрессирующая инфекция, которая может протекать по-разному. Развитие болезни можно затормозить, если своевременно начать антиретровирусную терапию (АРВ-терапия). Без лечения ВИЧ-инфекция переходит в конечную фазу, которая называется СПИДом, или синдромом приобретенного иммунодефицита.

Клетки CD4

ВИЧ атакует и уничтожает белые кровяные тельца, точнее – клетки CD4, играющие очень важную роль в защите организма от инфекций. Уменьшение количества клеток CD4 постепенно приводит к ослаблению иммунной системы и сопротивляемость организма снижается.

ВИЧ использует для размножения, то есть для создания своих копий, клетки CD4. Цикл жизни ВИЧ состоит из нескольких этапов.

Жизненный цикл ВИЧ

  • ВИЧ связывает себя с клеткой CD4 и попадает внутрь нее.
  • ВИЧ содержит две копии наследственного материала в виде РНК. Когда вирус попадает в клетку, то молекулы вирусной РНК сначала переписываются и становятся ДНК.
  • ДНК, продуцируемая вирусной РНК, проникает в ядро клетки.
  • Часть вирусной ДНК вставляется в хромосомы, другими словами, вирус прячет свои гены между нашими генами.
  • Вирусная ДНК используется для производства молекул РНК для создания новых копий вируса, некоторые из которых используются для генерирования генетической информации для новых копий, а некоторые – для производства белков, необходимых для построения вируса. Но теперь гены вируса производят не те компоненты, которые нужны нашему организму, а те компоненты, которые необходимы для образования новых вирусных частиц.
  • Зараженные клетки размножаются почкованием, производя все новые копии вируса, которые заражают новые клетки в организме. Количество вируса в организме неуклонно растет.

Зараженные клетки не осознают, что их вирусные гены, которые включены в хромосомы, продуцируют большое количество белков, необходимых для вируса. Миллиарды новых вирусных частиц вырабатываются в организме человека каждый день. Каждый миллилитр крови человека, живущего с ВИЧ, может содержать миллионы вирусных частиц.

Фазы развития и протекание ВИЧ-инфекции

Как правило ВИЧ-инфекция протекает в 3 фазах.

Острая ВИЧ-инфекция

У некоторых людей через 2-4 недели после заражения появляются симптомы, напоминающие грипп: повышенная температура, боль в горле, увеличение лимфатических узлов и т. д. Это состояние длится несколько недель, после чего симптомы исчезают.

Если вы считаете, что недавно могли заразиться ВИЧ, и у вас появились симптомы, напоминающие грипп, сделайте тест на ВИЧ! Во время острой ВИЧ-инфекции люди могут не догадываться, что они инфицированы ВИЧ, потому что симптомы могут вообще отсутствовать.

На ранней стадии ВИЧ очень усиленно и быстро размножается. Во время острой фазы риск передачи ВИЧ велик из-за очень высокого уровня вируса в крови.

Антитела к ВИЧ на этой стадии могут еще отсутствовать. Следовательно, при тестировании должен учитываться т.н. «период окна».

Как ведет себя ВИЧ в организме человека? – Hiv

Например, экспресс-тест обнаруживает только антитела и имеет «период окна» до трех месяцев.

Хроническая ВИЧ-инфекция

Бессимптомная фаза На 2-й, бессимптомной стадии у человека отсутствуют какие-либо жалобы и симптомы, свидетельствующие о ВИЧ.

Поскольку самочувствие хорошее, то ВИЧ-инфицированный человек не может заподозрить, что является переносчиком вируса и может заразить других людей. В этой фазе ВИЧ размножается в организме дальше и продолжает ослаблять иммунную систему.

Читайте также:  Методы лечения сальмонеллеза у детей в домашних условиях

Такой период может длиться до десяти лет, прежде чем самочувствие серьезно ухудшится и появятся симптомы, характерные для ВИЧ.

Примерно у 5% живущих с ВИЧ людей, ВИЧ-инфекция не прогрессирует в течение длительного времени.

По-английски таких людей называют их называют long-term nonprogressors или elite controllers. У этих людей сильная иммунная система (CD4> 500 клеток / мм3), а вирусная нагрузка очень низкая или не определяется даже без АРВ-терапии.

Симптоматическая фаза Наиболее распространенные характерные симптомы:

  • Повышенная температура по неизвестной причине более 1 месяца
  • Потеря веса без причины – более 10% от первоначального веса
  • Кандидоз на слизистых оболочках рта и половых органов
  • Увеличение лимфатических узлов
  • Хроническая диарея
  • Неоднократное воспаление легких
  • Повторяющиеся герпесные инфекции
  • Опоясывающий герпес
  • Гинекологические воспаления
  • Ночная потливость

При отсутствии лечения болезнь достигает в итоге конечной фазы, которую называют СПИДом, или синдромом приобретенного иммунодефицита (англ. – acquired immunodeficiency syndrome, AIDS).

СПИД не является отдельной болезнью, а проявляется в форме различных редко встречающихся инфекционных заболеваний и/или злокачественных опухолей.

Достигнув своей последней стадии, ВИЧ разрушает иммунную систему, и организм не может бороться с инфекциями, в т.ч.

и оппортунистическими. СПИД диагностируется, когда количество CD4-клеток составляет

Роль вирусов

❖ Положительная роль:

■ вирусы — одни из «двигателей» эволюции органического мира. Они способствуют обмену генетической информацией между организмами разных видов (не скрещивающихся друг с другом). Вирионы, образующиеся в результате внутриклеточного развития, могут «прихватывать» отдельные гены клетки-хозяина и переносить их новому хозяину, организм которого в результате может приобрести новые, иногда полезные свойства;

■ латентные вирусы, встраивающиеся в геном клетки, могут своим воздействием «разбудить» молчавшие до этого гены клетки-хозяина и этим также вызвать изменение ее свойств;

■ человеком вирусы используются в генной инженерии, а бактериофаги — в микробиологической промышленности.

❖ Отрицательная роль: ■ вирусы вызывают многие опасные заболевания растений, животных и человека; ■ многие вирусы являются паразитами.

❖ Некоторые вирусные заболевания:сельскохозяйственных растений: мозаичная болезнь табака, томатов и огурцов, скручивание листьев, карликовость и др.; ■ домашних животных: ящур, чума свиней и птиц, инфекционная анемия лошадей, птичий грипп и др.; ■ человека: грипп, гепатит, корь, оспа, энцефалит, полиомиелит, свинка, бешенство и др.

Организмы, обладающие хорошим иммунитетом, способны бороться с вирусами, образуя интерферон.

Интерферон — белок, вырабатываемый клетками млекопитающих и птиц и обладающий защитными противовирусными свойствами.

Родственные вирусы

Кроме двух основных типов инфекции (ВИЧ 1 и ВИЧ 2) выделяют родственные вирусы. Их часто называют ВИЧ 3 и ВИЧ 4. Считается, что они не получили широкого распространения и являются подтипами вируса иммунодефицита первого типа. В исследованиях было установлено, что это вирусы SIV, которые передались когда-то от обезьяны человеку и со временем мутировали до проявлений ВИЧ-инфекции.

Основным вирусом этого типа является штамм O – к 2013 году он был выделен у 100 000 ВИЧ-инфицированных людей на земле. К другим подвидам относятся вирусы N, P.

Интересным фактом является то, что данные подтипы можно выявить только у людей, проживающих в Камеруне или имеющих камерунское происхождение.