Характеристика, симптомы и строение вируса иммунодефицита человека

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Впервые об эпидемии инфекции ВИЧ и СПИД заговорили более 20 лет назад. В начале 80-х годов в медицинских журналах стали появляться статьи, описывавшие симптомы заболевания, обнаруженного среди гомосексуалистов, а также у наркоманов, пользовавшихся общими шприцами. Проблема успела привлечь к себе намного больше внимания, чем какая-либо из появившихся в последнее время болезней. Синдром приобретенного иммунодефицита, больше известный как СПИД, угрожает жизни значительной части человечества. По мнению В. Покровского сегодня цифра 103024 ВИЧ-инфицированных гражданина России (с 1 января 1987 года по 1 апреля 2001 года) - это лишь верхушка (всего 10%) айсберга. Только за первые 3 месяца 2001 года было зарегистрировано 25000 новых случаев, значит, к концу года цифра возрастет еще на 100000.

Согласно терминологии ВОЗ, СПИД - это вирусная болезнь, препятствующая борьбе организма против инфекций и раковых заболеваний. Зараженные СПИД люди легко поражаются большим количеством необычных и угрожающих жизни болезней. Эти болезни зачастую поддаются лечению, однако, успешных способов лечения, лежащей в их основе иммунной недостаточности, вызываемой вирусом не имеется.

Возбудитель СПИДа - ВИЧ (вирус иммунодефицита человека). Название это было принято в 1986 году в качестве термина для обозначения вируса, вызывающего СПИД. Это название позволяет отличить вирус СПИДа от других ретровирусов и указывает на автономные виды. Этот вирус стал известен также как HTLV-III (человеческий лимфотропный ретровирус третьего типа), LAV (вирус ассоциируемый с лимфоаденопатией), ARV (ретровирус, ассоциируемый со СПИД). Он поражает иммунную систему человека и лишает его способности сопротивляться инфекции.

1. Таксономия

Семейство Retroviridae,

Рода Lentivirus.

Выделяют два вида возбудителей синдрома приобретенного иммунодефицита - ВИЧ-I и ВИЧ-IL ВИЧ-1

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.

2. Эпидемиология

Источником инфекции является ВИЧ-инфицированный человек на всех стадиях заболевания. Вирус содержится в крови, сперме, влагалищном и цервикальных секретах, в грудном молоке, которые являются факторами передачи инфекции. Предполагается, что инфицирующая доза вируса составляет около 10 тыс. вирионов. Слюна, моча, слезная жидкость также содержат вирус, но количество его недостаточно для заражения. Пути передачи инфекции - половой, парентеральный и вертикальный. С передачей вируса при половых контактах связано около 85-90% всех случаев ВИЧ-инфекции в мире, что позволяет отнести ВИЧ-инфекцию к группе болезней передаваемых половым путем. При этом в глобальном масштабе гетеросексуальные отношения являются причиной 70% случаев заражения, гомосексуальные - 5-10% случаев. 3-5% ВИЧ-инфекции в мире связывают с инфицированием при гемотрансфузиях. Инъекционные наркоманы составляют до 10%, причем эта цифра продолжает увеличиваться. Вертикальная передача ВИЧ от инфицированной матери плоду в последние месяцы беременности, при рождении ребенка или при грудном вскармливании в Африканских странах происходит в 40-50% случаев, а в экономически развитых странах - 25-35%. Эксперты полагают, что интенсивное распространение ВИЧ-инфекции в мире началось в конце 70-х годов, масштабы эпидемии уже более 10 лет расценивают как пандемию. По данным ВОЗ, в конце апреля 1999 г. насчитывалось более 33 млн. людей, инфицированных ВИЧ, и 16,3 млн. погибших от СПИДа. В настоящее время на каждые 100 человек, находящихся в сексуально-активном возрасте (15-49 лет), приходится один носитель ВИЧ. В некоторых регионах СПИД является главной причиной смертности среди взрослого населения. С начала пандемии СПИДа было заражено около 4,8 млн. детей, из которых погибло около 3,6 млн. В Африке, южнее Сахары, проживает две трети зараженных ВИЧ, доминирует гетеросексуальное распространение вируса. В остальных регионах мира картина эпидемического процесса смешанная. Типичной моделью является первоначальная концентрация вируса в группах с рискованным в отношении заражения ВИЧ поведением (гомосексуалисты, внутривенные наркоманы, проститутки) последующим распространением вируса через их половых партнеров в основную популяцию населения. ВИЧ характеризуется сравнительно низкой устойчивостью к воздействию химических и физических факторов. Нагревание при 56° в течение 30 мин. приводит к снижению инфекционного титра вируса в 100-1000 раз, а более высокие температуры быстро и полностью его инактивируют. Вирус быстро погибает под воздействием дезинфицирующих веществ, используемых в лабораторной практике (70% этиловый спирт, 3% р-р перекиси водорода, 5% р-р лизола, 0,2% р-р гипохлорита натрия и др.). ВИЧ в то же время достаточно устойчив при комнатной температуре как в сухой, так и жидкой среде (4-6 дней), а также к Уф облучению и ионизирующей радиации.

3. 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.

4. Антигенная структура

Антигенными свойствами обладают белки капсидной и суперкапсидной оболочек вируса, для которого характерна беспрерывная генетическая и антигенная изменчивость, превышающая антигенную изменчивость вируса гриппа в 5 раз, что ведёт к появлению новых вариантов ВИЧ и сдерживает создание вакцины против ВИЧ-инфекции. Антигенная изменчивость вируса может наблюдаться даже в организме в ходе инфекции или носительства. Группо- и видоспецифическими антигенами ВИЧ являются сердцевинные белки р24, а типоспецифическими-оболочечные гликопротеиды gp41 и gp120, по структуре которых и различают ВИЧ-1 и ВИЧ-2.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Клинические проявления

иммунодефицит вирусный инкубационный инфекция

СПИД - это инфекционная болезнь, вызываемая вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Известно, что вирус передается, главным образом, из-за определенных особенностей образа жизни, которые можно предупредить.

Из-за отсутствия вакцины для предупреждения заражения ВИЧ или способов лечения данных заболеваний, главным методом предупреждения распространения заражения СПИД является медико-санитарное просвещение и консультирование, которые приводят к изменению стереотипов поведения, предупреждающему передачу ВИЧ.

Клиническая стадия заражения ВИЧ начинается с того момента, когда человек заражается ВИЧ в результате полового акта с инфицированным лицом либо переливания или инъецирования зараженной крови или продуктов крови, либо перинатальной передачи от зараженной женщины ребенку до родов, в процессе или вскоре после родов. Вирус проникает в клетки или макрофаги, в которых он размножается и затем поражает другие клетки. Вирус поражает неинфицированные клетки, нарушает их функцию. Со временем эти нарушения функции клеток начинают проявляться ввиде клинических симптомов. После заражения лицо считается заразным (способным передать вирус другим людям) в течение всей жизни.

Заражение ВИЧ считается непрерывным процессом, начиная с первичной инфекции до непродолжительного острого заболевания, за которым следует хроническое заболевание по прошествии месяцев или лет и серьезнейшие проявления позднего заболевания ВИЧ, которое называется СПИД. Течение болезни отличается своим непредсказуемым и нерегулярным характером, как это видно из таблицы.

Табл. 1

* -- тестирование на антитела дает положительные результаты.

Инкубационный период и острое заболевание.

Через 3-8 недель после заражения, у инфицированного лица, как правило, развивается острое заболевание, продолжающееся 2-3 недели и характеризующееся такими симптомами, как повышение температуры, сыпь, боль в суставах и мышцах, болезнь горла. Эти симптомы могут быть слабовыраженными и обычно полностью исчезают через некоторое время. Однако вирус продолжает развиваться в организме, и иммунная система инфицированного лица реагирует на него путем выработки антител к вирусу.

Бессимптомная серопозитивность.

Антитела к ВИЧ можно, как правило, обнаружить в крови в течение 6-26 недель после заражения. В отличие от антител к большинству микроорганизмов эти антитела неспособны уничтожить вирус. У некоторых инфицированных лиц эти антитела невозможно выявить даже через месяцы или годы после заражения, однако эти люди все равно считаются заразными.

Симптомная серопозитивность.

После перенесения острого заболевания у большинства зараженных ВИЧ лиц наблюдается ослабленное функционирование иммунной системы, однако, в течение некоторго периода времени, у них обычно симптомы отсутствуют. По прошествии месяцев или лет у инфицированного лица могут наблюдаться не считающиеся окончательными симптомы СПИДа как то:

· Распухшие железы, особенно в области шеи, паха, подмышечных впадин, причем эта припухлость продолжается без сколько-нибудь явных на то причин

· Постоянное чувство усталости

· Периодические беспричинные лихорадочные состояния или потение по ночам

· Потеря веса на 10% и более

· Хроническая диарея

Эти симптомы не носят сколько-нибудь выраженного специфического характера, и их следует рассматривать вызванными ВИЧ лишь в том случае, если некоторые из этих симптомов продолжаются от нескольких недель до месяцев, или если имеются соответствующие дополнительные признаки проявляющихся симптомов физического характера в анамнезе. Такой комплекс симптомов называют иногда СПИД-ассоциативным состоянием (САС). Кроме того, такие заболевания как кандидозный стоматит, опоясывающий герпес, туберкулез легких, фолликулит и бактериальная пневмония, отмечаются обычно до того, как может быть поставлен диагноз СПИД, что свидетельствует о повышенном риске заболевания СПИД.

10. Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД)

СПИД представляет собой конечную стадию клинического процесса заболевания ВИЧ. Существуют два определения диагноза СПИД, которые используются для предоставления соответствующей информации в ВОЗ. Одно определение, разработанное ВОЗ, основывается на клинических признаках, а второе - из Центра Борьбы с Болезнями (ЦББ/ВОЗ) - основывается на результатах тестирования антитела, а также четкого диагностирования других заболеваний, часто ассоциирующихся со СПИД. То определение, которое используется применительно к той или иной конкретной стране, будет зависеть от способностей и возможностей по проведению тестирования на антитела к ВИЧ при диагностировании заболевания, характерного для СПИД.

Выявление ЦББ/ВОЗ случаев заболевания СПИД в контрольных целях.

Данный диагноз СПИД основывается на клинических симптомах и результатах теста на антитела к ВИЧ. Диагноз СПИД устанавливается в случае выявления у пациента одного из конкретных заболеваний, фигурирующих в перечне (оппортунистические инфекции и отдельные виды рака) и свидетельствующий о лежащем в основе заболевания иммунодефиците. При этом следует исключить возможность других причин иммунной недостаточности.

Применяемая ВОЗ методика распознавания СПИДа у взрослых людей и детей, применяемая при ограниченном выборе диагностических средств.

О заболевании СПИД у взрослых свидетельствует наличие не менее двух основных признаков, связанных с не менее чем одним второстепенным признаком при отсутствии известных случаев подавления иммунитета, таких как рак или серьезное нарушение или недостаточность питания влседствие другой признанной этиологии.

Основные симптомы:

· Потеря веса - 10% от веса тела,

· Хроническая диарея - один месяц,

· Продолжительная лихорадка - один месяц.

· Вторичные симптомы:

· Упорный кашель на протяжении месяца,

· Генерализованный зудящий дерматит,

· Рецидивирующий опоясывающий герпес,

· Глоточно-ротовой кандидоз,

· Хроническая прогрессирующая и диссеменированная герпетическая инфекция (простой герпес),

· Генерализованная лимфоаденопатия.

Для постановки диагноза СПИД достаточно наличие только лишь генерализованной саркомы Капоши или стрептококкового менингита. Заболевание СПИД у детей можно предположить, если у грудного младенца или ребенка присутствует не менее двух из следующих симптомов, сопровождающихся не менее чем двумя следующими второстепенными симптомами, при отсутствии известных случаев подавления иммунитета, обусловленного, например, раком или серьезным нарушением питания, или другим заболеванием признанной этиологии:

Основные симптомы:

· Потеря веса или ненормально медленный рост.

· Хроническая диарея, продолжающаяся более одного месяца.

· Затяжная лихорадка, длящаяся более одного месяца.

Вторичные признаки:

· Генерализованная лимфоаденопатия.

· Глоточно-ротовой кандидоз.

· Рецидивирующие инфекции общего характера (отит, фарингит и т.д.).

· Упорный кашель.

· Генерализованный дерматит.

· Подтверждение заражения ВИЧ у матери.

СПИД характеризуется наличием оппортунистических заболеваний. Оппортунистическая болезнь - это болезнь, которая обычно не создает проблем, если организм способен бороться с ней с помощью иммунной системы, но которая становится серьезной проблемой в случае возникновения иммунодефицита. Причиной многих из этих заболеваний являются микроорганизмы, которые используют предоставленную в результате ослабления иммунной системы организма возможность для своего роста, размножения и инициации болезни. Кроме того, этими болезнями заболевают люди, иммунная система которых подавлена искусственным образом в результате проводившегося лечения. Такая терапия часто назначается пациентам, страдающим онкологическими заболеваниями или подвергшимся операции по пересадке органа. У здоровых людей эти микроорганизмы не привели бы к болезни. У людей, пораженных СПИД, отмечалось наличие целого ряда видов рака. Наиболее распространенным из них является саркома Капоши, вызывающая появление плоских или приподнятых участков кожи розового или пурпурного цвета.

Лабораторная диагностика.

Микробиологическая диагностика основана на установлении факта зараженности ВИЧ и определении стадии заболевания. Основу диагностики составляет выявление вирусспецифических антител и антигенов вируса на различных стадиях ВИЧ-инфекции. Антитела к антигенам gр41, gр120 и gр24 выявляют, начиная с периода сероконверсии, стадии первичных проявлений и в течение всех последующих стадий. Антигены gр41 и gр120 выявляют в стадии первичных проявлений и в стадии поздней ВИЧ-инфекции. Основные диагностические методы - ИФА и иммуноблоттинг. ИФА - основной метод диагностики. Он позволяет выявить вирусные антигены и антитела к ним. Положительный результат ИФА подтверждается постановкой иммуноблотинга (вестернблотинга). Вестернблот (иммуноблот) применяют для подтверждения факта ВИЧ-инфекции. Метод позволяет обнаружить специфические антитела в сыворотке и является только подтверждающим тестом. Результаты рассматривают как положительные после обнаружения антител к р24, р31, а также к gр41 либо к gр120. Молекулярно-генетический метод: ПЦР и метод гибридизации нуклеиновых кислот. Важным показателем ВИЧ-инфекции является определение содержания СD4-лимфоцитов и соотношение СD4/СD8.

Лечение.

Все испытанные противовирусные химиотерапевтические методы лечения не дают эффекта, и они могут лишь облегчить течение ВИЧ-инфекции. Наиболее действенными являются ингибиторы обратной транскриптазы, действующие в активированных клетках. Такими препаратами являются производные тимидина - азидотимидин и фосфазид. Фосфазид - отечественный препарат, более эффективен и менее токсичен, чем азидотимидин. Однако полного излечения эти препараты не дают. Активность обратной транскриптазы подавляют также зидовудин, залцитабин, диданозин, ставудин. Используют также совместное применение антивирусных препаратов и иммуномодуляторов.

Профилактика.

Надежной и безопасной вакцины не существует. В настоящее время профилактика ВИЧ-инфекции сводится к социальным и противоэпидемическим мероприятиям: механическая защита от инфицирования (применение презервативов, одноразовых шприцев, медицинских инструментов, систем для переливания крови), обеззараживание материалов и медицинских препаратов из крови и т. д. Важное значение имеет своевременное обследование и выявление ВИЧ-инфицированных, борьба с проституцией, наркоманией, гомосексуализмом, безнравственностью, половое воспитание и просветительская работа среди населения.

Список литературы

1) Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. А.А. Воробьева. М., 2004.

2) Л.Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.

3) О.К. Поздеев. Медицинская микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.

4) Медицинская микробиология. Справочник. Под ред. В.И. Покровского и О.К. Поздеева. М., ГЭОТАР-МЕД, 1998.

Размещено на Allbest.ru