Патогенез ВІЛ-інфекції / СНІДу
Останній перегляд: 23.04.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Кожен тип вірусів вражає певний тип клітин. Здатність вірусу проникати в клітину визначається наявністю на клітці-мішені рецептора для даного вірусу, а також можливість генома вірусу вбудуватися в геном клітини. Відомо, що на клітці можуть бути рецептори для різних типів вірусів і рецептори для певного вірусу можуть бути на клітинах різних типів.
Рецептором для ВІЛ є диференціювальний антиген СD4, а також неспецифічні, що не залежать від наявності CD4 компоненти. CD4 - глікопротеїдів з молекулярною масою 55 000, за своєю будовою схожий з визначений ними ділянками імуноглобулінів. Аналогічні будова має і білок вірусу gp 120, що і визначає здатність проникнення ВІЛ в клітку. Ступінь ураження клітин, що містять СD4 рецептори, залежить від щільності цих рецепторів на мембрані клітин. Найбільш висока їх щільність на Т-хелперной субпопуляції лімфоцитів, що і визначає патогенез хвороби. Крім основного рецептора для ВІЛ-1 - CD4 - є ще ряд корецепторів, зокрема, Хемокінові рецептори, необхідні для проникнення ВІЛ в клітку. У людини виділено близько 40 подібних білків, їх розділили на альфа і бета-хемокіни. У лабораторії Галло в 1995 році був виділений хемокін з CD8-лімфоцитів і два білки з макрофагів. У 1996 році Бергер відкрив корецептордля ВІЛ, який отримав названіеCXCR4. У 1996 році відкрито ще один корецептор для ВІЛ 1 - CCR5. Було встановлено, що тривалий час контактують з ВІЛ-інфікованими і при цьому не заражають, мають мутації в рецепторі CCR5.
В організмі людини є цілий ряд імунокомпетентних, соматичних та інших клітин, що мають рецептори для ВІЛ.
Оболонка ВІЛ містить білки гістосумісності людини першого та другого класу, тому проникнення вірусу в організм не викликає реакції відторгнення. За допомогою глікопротеїну gр120 вірус фіксується на поверхні клітини-мішені, а гліколротеін gр41 забезпечує злиття вірусної оболонки з мембраною клітини-мішені. Дволанцюжкова РНК вірусу проникає в клітину, де фермент зворотна транскриптаза синтезує ідноцепочечную провірусну ДНК. Потім утворюється дволанцюжкова ДНК, яка за допомогою інтеграли впроваджується в ДНК клітини. Вірусна ДНК стає матрицею, з якої списується РНК, що збирає нову вірусну частку.
Інфекційний цикл ВІЛ
Проникнення ВІЛ найчастіше відбувається через слизові сечостатевої системи. Вірус впроваджується в експресують CD4 інтерстиціальні дендрітіческіе клітини, що знаходяться в шеечно-піхвові епітелії, а також лімфовузлах глоточного лимфоидного кільця в разі орального сексу.
Типи клітин, слабости ВІЛ
Тчп клітин |
Тканини і органи |
T-лімфоцити, макрофаги |
Кров |
Клітини Лакгерганса |
Шкіра |
Фолікулярні деццрітние клітини |
Лімфовузли |
Alveolyarnıe макрофаги |
Легкі |
Епітеліальні клітини |
Товста кишка, нирки |
Кліті шийки матки |
Шийка матки |
Клітини олігодендроглії |
Мозок |
Однак, клінічні прояви первинної ВІЛ інфекції в основному обумовлені субпопуляцією вірусу, що проникає в макрофаги. Тропизм ВІЛ до макрофагів визначається взаємодією gр120 з молекулою CCR5 представленої в складі комплексу хемокінових рецепторів макрофагів. Ця субполуляція вірусу носить відповідно назва R5 на відміну від Х4, яка взаємодіє c CXCR4 рецепторами Т-лімфоцитів. ВІЛ-інфіковані клітини зливаються з СD4 + Т-клітинами, приводячи до поширення вірусу в регіонарних лімфовузлах, де вірус виявляється через 2 дня, і через системне кровообіг у віддалені органи (головний мозок селезінка і лімфовузли) через наступні 3 дні після інфікування.
Слизова кишечника також є можливими вхідними воротами інфекції, що було показано в ряді досліджень, що продемонстрували ураження CD4 клітин, розташованих у слизовій кишечника, приводячи до більш непропорційно ранньої втрати Т-клітин в шлунково-кишковому тракті в порівнянні з периферичної кров'ю.
Віремія в експериментальних моделях тварин при інтравагінальному введенні вірусу спостерігалася між 5 і 30 днями інфекції, досягаючи максимуму на момент сероконверсії. Останні дослідження за допомогою РТ-ПЛР, чутливого до 4 копій / мл, показали, що періоду швидкого наростання вірусного навантаження, в 23 з 69 випадків передували 9-25 днів з циркуляцією низьких доз (<100 копій / мл) вірусу.
Іммунопатогенетіческі ВІЛ-інфекція проявляється в першу чергу дефіцитом Т- і В-ланок імунної системи. Поліклональних активація В-лімфоцитів призводить, з одного боку, до гипергаммаглобулинемии, а з іншого - до ослаблення їх здатності продукувати вірус нейтралізуючі антитіла. Підвищується кількість циркулюючих імунних комплексів, з'являються антитіла до лімфоцитів, що ще більше знижує число CD4 + Т-лімфоцитів. Виникають аутоімунні процеси.
Збільшується сумарна концентрація сироваткових імуноглобулінів, але виявляється диспропорція рівнів підкласів імуноглобулінів. Так, зміст IgG1 і IgG3 у хворих збільшується, а концентрація IgG2 і IgG4 істотно зменшується. Очевидно, зниження рівня IgG2 пов'язано з високою сприйнятливістю хворих стафілококів, пневмококів, гемофільної палички.
Таким чином, ураження імунної системи при ВІЛ-інфекції носить системний характер, проявляючись глибокою супресією Т- і В-ланок клітинного імунітету. В ході розвитку ВІЛ-інфекції відбуваються закономірні зміни гіперчутливості негайного та уповільненого типу, гуморального імунітету і факторів неспецифічного захисту, функціональної активності лімфоцитів і моноцитів / макрофагів.
Наростає рівень сироваткових імуноглобулінів, циркулюючих імунних комплексів, продуктів катаболізму клітинних рецепторів, відбуваються характерні зміни нуклеїнових кислот імунокомпетентних клітин і активності в них ферментів основних обмінних циклів.
Нлрнду з дефіцитом CD4 + лімфоцитів в динаміці хвороби наростає функціональна недостатність CD8 + лімфоцитів, NK-клітин, нейтрофілів. Порушення імунного статусу клінічно проявляється інфекційним, алергічним, аутоімунним і лімфопроліферативним синдромами. Все це визначає в цілому клініку ВІЛ-інфекції.
У початкових стадіях хвороби в організмі виробляються віруснейтралізуючі антитіла, які пригнічують вільно циркулюють віруси, але не діють на віруси, що знаходяться в клітинах {провіруси). З плином часу (обино після 5-6 років) захисні можливості імунної системи виснажуються, відбувається накопичення вірусу в крові.
Цитопатична дію ВІЛ призводить до ураження клітин крові, нервової, серцево-судинної, кістково-м'язової, ендокринної та інших систем, що визначає розвиток поліорганної недостатності, що характеризується розвитком клінічних проявів і неухильним прогресуванням ВІЛ-інфекції.
Сприйнятливість до ВІЛ улюдей загальна і визначається гено-, фенотипическим поліморфізмом індивідуумів, що може проявитися як в обмеженні можливості інфікування ВІЛ, так і в прискоренні або зниженні темпів розвитку клінічних симптомів інфекції. Виявлено міжрасові відмінності в динаміці зараження і прогресування ВІЛ-інфекції. Найбільш вопріімчівость до ВІЛ представники негроїдної раси, менш - європейці і найменш - монголоїди.
Інкубаційний період при ВІЛ-інфекції триває від 2 тижнів до 6 і більше місяців, після чого в 50-70% випадків настає період первинних клінічних проявів у вигляді загального вірусного синдрому: лихоманки (9б%), лимфааденопатии (74%), еритематозно-макулопапулезной висипу на обличчі, тулубі, кінцівках (70%), міалгії або артралгії (54%). Рідше зустрічаються інші симптоми, такі як діарея, головний біль, нудота, блювота, збільшення печінки і селезінки. Неврологічні симптоми зустрічаються приблизно у 12% хворих і характеризуються розвитком менінгоенцефаліту або асептичного менінгіту.
Гостра фаза ВІЛ-інфекції триває від декількох днів до 2 місяців і часто залишається нерозпізнаною через схожість її проявів з симптомами грипу та інших поширених інфекцій. Крім того, у частини хворих вона протікає безсимптомно. Мікробіологічно, цей період характеризується прогресивним наростанням вірусного навантаження в крові, периферичних тканинах і секретується рідинах, що перевищує, за даними досліджень, 10 8 копій / мл. Епідеміологічно, період первинної ВІЛ інфекції небезпечний як в зв'язку з високою инфекционностью біологічних рідин організму (кров, сперма, слина, виділення слизових), так і через непоінформованість носія інфекції, продовжує вести спосіб життя «високого ризику». Визначення РНК ВІЛ методом полімеразної ланцюгової реакції дозволяє підтвердити діагноз Антитіла до ВІЛ в цей період можуть не виявлятися, вони з'являються через 1 місяця після зараження у 90-95% інфікованих, через 6 місяців -у залишилися 5-9%, і в більш пізні терміни - у 0,5-1%.
Наступний період інфекція ВІЛ характеризується персистированием вірусу в організмі за рахунок інтеграції в геном уражених клітин. На даній. Етапі розвиток вірус-специфічного імунітету відбувається в основному за рахунок CD8 + цитотоксичних лімфоцитів і супроводжується 100-1000 кратним зниженням змісту РНК вірусу в циркуляції до рівноважної точки і pазрешеніем гострих вірусних симптомів у пацієнта до б місяців. Набагато peже після гострої інфекції починається стадія персистуючої генераліеованной лимфаденопатии (ПГЛ), і у виняткових випадках хвороба відразу прогресує аж до стадії СНІДу.
ПГЛ характеризується збільшенням лімфовузлів а двох і більше групах до 1 см і більше у дорослих і до 0,5 см у дітей (за винятком пахових лімфовузлів у дорослих), що зберігається не менше 3-х місяців. Найбільш часто збільшуються шийні, потиличні, пахвові лімфовузли.
Клінічно розрізняють два варіанти природного перебігу ВІЛ-інфекції: типове прогресуюче і тривалий непрогресуюче. У першій групі при природному перебігу захворювання спостерігається прогресивне зниження Т-клітин, що в свою чергу порушує розвиток противірусного відповіді.
До другої групи неофіційно відносять ВІЛ-інфікованих осіб, заражених не менше 8 років тому, але мають число CD4 понад 500 / смЗ і які не отримують антіретроаірусную терапію. Відмінною рисою цитології даної групи хворих є наявність проліферативних відповідей ВІЛ-специфічних Т-хелперів.
Недавні дослідження відповіді на первинну інфекцію показали, що проведення терапії на ранніх етапах після сероконверсії призводить до 10-20-кратного збільшення числа високо-активованих CD38 + і пролиферирующих Ki-67 + клітин CD4Т-клітин, що експресують Хемокінові рецептор CCR5. Дані клітини також активно секретують інтерферон гамма у відповідь на стимуляцію ВІЛ антигенами. При пізньому початку терапії ВІЛ встигає у нічтоже популяцію попередників даних клітин, приводячи до різкого зниження противірусного відповіді і неможливості його відновлення.
Ряд досліджень також описав наявність популяції людей, несприйнятливих до ВІЛ інфекції, незважаючи на постійний контакт вірусом. Генетичні тести показали, що існують 9 генів, потенційно пов'язаних з резистентністю до ВІЛ. Серед них 4 були пов'язані з функцією Т-клітин, включаючи ген CCR2, CCR5, MIP1A, ІЛ-2. Дослідження аллели CCR5d32, що містить делецию нуклеотидів в основному рецепторі ВІЛ, показали зниження чутливості до вірусу, що приводить до більш повільної прогресії і, таким чином, формуванню успішного Т-клітинного імунітету проти вірусу.
Слідом за цими стадіями, загальна тривалість яких може варіювати від 2-3 до 10-15 років, починається хронічна фаза ВІЛ інфекції, яка характеризується різними інфекціями вірусної, бактеріальної, грибкової природи, які поки ще протікають досить сприятливо ікупируются звичайними терапевтичними засобами. Виникають повторні захворювання верхніх дихальних шляхів - отит, синусит, трахеобронхіт; поверхневі ураження шкіри - локалізована шкірно-слизова форма рецидивуючого простого герпесу, рецидивний оперізувальний герпес, кандидоз слизових оболонок, дерматомікози, себорея.
Потім ці зміни стають більш глибокими, не реагують на стандартні методи лікування, набуваючи затяжний характер. Хворі втрачають у вазі, з'являються лихоманка, нічні поти, діарея.
На тлі наростаючої імуносупресії розвиваються важкі прогресуючі хвороби, які не зустрічаються у людини з нормально функціонуючою імунною системою. Це хвороби ВООЗ визначила як СНІД-індикаторні або опортуністичні інфекції.