РЕТРОВИРУСЫ ВИРУС ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА ВИЧ-инфекция одно

РЕТРОВИРУСЫ. ВИРУС ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА.

ВИЧ-инфекция – одно из опаснейших инфекционных заболеваний. n n Распространена повсеместно Официально зарегистрирована почти во всех странах мира С 70 -х годов в мире – пандемия Встречается в различных районах крайне неравномерно. Это же относится к возрастным, социальным, профессиональным группам.

Сложности регистрации ВИЧинфекции n Инфекция длится много лет. Поэтому регистрируются не вновь ВИЧ-инфицированные, а больные на поздних стадиях заболевания NB! Оценка распространенности ВИЧ -инфекции проводится не по заболеваемости, а по числу лиц, зараженных ВИЧ на определенное количество жителей

Пораженность населения в мире n n n Лидирует Центральная Африка – 15 -39% взрослых. Карибский бассейн – 3% взрослых на локальной территории США – 0, 6% Западная Европа – 0, 3 -0, 5% Стабилизация показателей или их снижение

Уровень заболеваемости: n В мире (в 2011 г. ): • 34 млн. человек ВИЧ-инфицированных; • 30 млн. человек, умерших от СПИДа начиная с 1981 г. ; • 7 000 человек инфицируется и 6 000 больных умирает ежедневно. n n В течение 2011: 2, 7 млн. было инфицировано и 1, 8 млн. умерло. В Украине (в 2011 г. ): • 185 000 человек ВИЧ-инфицированных • 40 000 больных СПИДОм • 28 000 больных умерло с 1987 г.

Увеличение количества зарегистрированных случаев ВИЧ-инфекции у граждан России в 1987 - 2009 годах 529 828

Распространенность СПИДа

История ретровирусологии 1892, Дмитрий Ивановский: инфекционный агент, фильтрующийся через керамические фильтры с размером пор, не пропускающим бактерии (вирус табачной мозаики) 1898, Фридрих Леффлер: аналогичный агент, вызывающий ящур у рогатого скота 1911: Пейтон Раус впервые выделил фильтрующийся инфекционный агент, способный переносить опухоли кур (вирус саркомы Рауса); Нобелевская премия, 1966 1960 -е, Ховард Темин, Дэвид Балтимор, Ренато Дюльбекко: ретровирусы имеют РНК-геном, обратная транскрипция; Нобелевская премия, 1975 1969, Huebner and Todaro: теория вирусных онкогенов

История ретровирусологии 1981, Роберт Галло, вирус Тклеточного лейкоза человека (первый патогенный ретровирус человека) 1983, Роберт Галло, Люк Монтанье: вирус иммунодефицита человека (ВИЧ-1)

Кто открыл ВИЧ? Л. Монтанье Роберт Галло

История вопроса n n 1981 г. CDC Атланта (среди больных только гомосексуалы) 1982 г. случаи СПИДа, связанные с переливанием крови 1983 г. сообщение о СПИДе у женщин - гетересексуальная передача? Затем, анализ СПИДа у детей – вертикальная передача? 1983 год – открытие вируса

n n 1985 г. — изучены основные пути передачи ВИЧ, разработан первый тест на ВИЧ. 1985 год — регистрация первого случая ВИЧ/СПИДа в СССР у иностранного гражданина.

1986 год — вирус назван «вирус иммунодефицита человека» , ВИЧ (англ. Human immunodeficiency virus, HIV). n n n 1987 г. — учреждена Глобальная программа ВОЗ по СПИДу. Разработан зидовудин — первый препарат для лечения СПИДа. 1988 г. — 1 декабря объявлен ООН Всемирным днем борьбы со СПИДом. 1988 г. - в СССР произошёл первый случай массового заражения людей СПИДом. 1990 г. — в США разработан новый противовирусный препарат диданозин (видекс). 2008 г. — опубликованы данные о том, что вирус происходит из Конго и попал в человеческую популяцию от обезьян в начале двадцатого века.

Семейство Retroviridae включает три подсемейства: Онковирусы: онкогенные, вызывают саркомы и лейкемии у животных и человека (RSV, HTLV-II) Лентивирусы: медленные прогрессирующие дегенеративные инфекции копытных, кошек, ВИО и ВИЧ-1/2 Спумавирусы: неонкогенные, непатогенные, персистирующ ие инфекции животных

Происхождение ВИЧ Вирусы иммунодефицита приматов обнаружены более чем у 30 видов обезьян, обитающих в Африке Африканские обезьяны - носители вирусов иммунодефицита потенциальный источник инфекции

Африканские обезьяны носители вируса - в природных условиях никогда не болеют иммунодефицитом, однако При заражении вирусом обезьян других видов, в природе никогда с ним не сталкивавшихся (например, при совместном содержании в зоопарках), последние болеют и умирают от СПИДа

«Семья» вирусов иммунодефицита приматов паукообразн ые обезьяны беличьи обезьяны орангутаны игрунки колобусы зеленые мартышки капуцины гиббоны голубые мартышки гамадрилы STLV мандрилы SIV STLV

Дымчатый мангобей (ВИЧ 2) Шимпанзе (ВИЧ-1)

Ретровирусы Retroviridae n n n 7 родов; 150 видов РНК-содержащих вирусов сложного строения; В состав всех вирусов входит уникальный фермент – обратная транскриптаза при помощи которой на матрице вирусной РНК синтезируется провирусная ДНК.

Классификация семейства RETROVIRIDAE

Вирус иммунодефицита человека Семейство ретровирусов n Подсемейство лентивирусов n 1983 г: история открытия вируса и присуждения Нобелевской премии Limphadenopathy accociated virus (LAV) Human T-cell limphotropic virus type III (HTLV-III) n Уникальное строение генома вируса n Отсутствуют механизмы коррекции генетических мутаций n

ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий заболевание — ВИЧинфекцию, последняя стадия которой известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД)

n n Вирус иммунодефицита человека относят к семейству ретровирусов (Retroviridae), роду лентивирусов (Lentivirus). Название Lentivirus происходит от латинского слова lente — медленный. Такое название отражает одну из особенностей вирусов этой группы, а именно — медленную и неодинаковую скорость развития инфекционного процесса в макроорганизме. Для лентивирусов также характерен длительный инкубационный период. Вирус иммунодефицита человека 1 (ВИЧ-1) Вирус иммунодефицита человека 2 (ВИЧ-2)

Эпидемиология n n n Вирус очень чувствителен к внешним воздействиям Вирус теряет активность под влиянием слюны и пота НО! Свежезамороженная сыворотка – 10 лет. Замороженная сперма – 1 -2 месяца!

n n Антропоноз. Наиболее вероятна передача в конце инкубационного периода, при первичных проявлениях инфекции и в поздних стадиях инфекции Восприимчивость всеобщая. Гипотезы и факты: геном CCR 5, наличие специфических Ig. A в половых органах Есть ли перспективы у вакцинации?

Пути передачи n n n Половые контакты Перенос инфицированной крови в кровь различными путями – переливание, пересадка, манипуляции От инфицированной матери к плоду – беременность, прохождение родовых путей, грудное вскармливание

ВИЧ заражает прежде всего клетки иммунной системы (CD 4+ Т-лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки), а также некоторые другие типы клеток. Инфицированные ВИЧ CD 4+ Т-лимфоциты постепенно гибнут. Их гибель обусловлена главным образом тремя факторами n Непосредственное разрушение клеток вирусом n Запрограммированная клеточная смерть n Убийство инфицированных клеток CD 8+ Т-лимфоцитами. Постепенно субпопуляция CD 4+ Т-лимфоцитов сокращается, в результате чего клеточный иммунитет снижается, и при достижении критического уровня количества CD 4+ Т-лимфоцитов организм становится восприимчивым к оппортунистическим (условнопатогенным) инфекциям. Своевременно начатое лечение антиретровирусными препаратами (ВААРТ) останавливает прогрессию ВИЧинфекции и снижает риск развития СПИД до 0, 8 -1, 7 %.

p 24 gag ВИЧ: объекты диагностического исследования РНК p 17 gp 41 env gp 120 клеточна я мембрана pol p 66/p 5 1

Электронная микрофотография ВИЧ

Геном ВИЧ-1 (9200 н. п. ) включает три структурных гена rev LTR gag vif pol vpu vpr env nef LTR tat gag - кодирует p 55, p 40, p 24 (capsid), p 17 (matrix) и p 7 (nucleocapsid) env - кодирует белки оболочки gp 120 и gp 41 pol - кодирует p 66 и p 51 (reverse transcriptase), p 11 (protease) и p 32 (integrase) vif, vpr, vpu, tat, nef - регуляторные гены (белки) ВИЧ 1

присоединен ие РНК ДНК Жизненный цикл ВИЧ-1 обратная транскрипци я (ревертаза) трансляция (ферменты клетки) интеграция (интеграза) созревание (протеаза) транскрипци я (ферменты клетки) сборка

Прикрепления ВИЧ к CD 4+ клетке. Антиген gp 120 связывается с антигеном CD 4 Клетки мишени (СD 4+ клетки): n n n n Т-хелперы моноциты макрофаги естественные киллеры дендритные клетки В-лимфоциты памяти нейроглия астроциты

Проникновение ВИЧ-1 в клетку Необходимо наличие на поверхности клетки двух рецепторов: CD 4 и CCR 5 (CXCR 4) CD 4 CCR 5 (CXCR 4)

gp 41 gp 120 Связывание gp 120 с CD 4 -рецептором CD 4 CCR 5 (CXCR 4)

Слияние вирусной мембраны с мембраной клетки gp 41

Латентность ВИЧ-1 клетка-резервуар (CD 4+, макрофаг, микроглия) преинтеграционная латентность постинтеграционная латентность

Резервуары ВИЧинфекции Свободные вирусные частицы Продуктивно инфицированные CD 4+ клетки Покоящиеся CD 4+ клетки (неинтегрированный вирус) Вирионы, фиксированные дендритными клетками Инфицированные макрофаги 0 50 100 150 Время полужизни (дни) Покоящиеся CD 4+ клетки (интегрированный провирус)

Искусственно расцвеченная фотография, сделанная растровым электронным микроскопом. Вирусы ВИЧ-1 (зелёные) отпочковываются от заражённого лимфоцита. Многочисленные круглые выпуклости на поверхности клетки являются местами сборки и отпочковывания вирионов

Первичные клеточные мишени ВИЧ-1 клетки иммунной системы, имеющие CD 4 рецептор • естественные киллеры • стволовые клетки крови • эндотелиальные клетки • эпителиальные клетки ЖКТ макрофаги CD 4+ Т-клетки • дендритные клетки (клетки Лангерганса эпителия, фолликулярные клетки лимфоузлов) • микроглальные клетки мозга

Проникновение ВИЧ через слизистую оболочку межклеточн ые щели трансцитоз микротравмы эндоцитозэкзоцитоз

ВИЧ и иммунные клетки слизистой оболочки дендритная клетка Т-хелпер (CD 4+) макрофаг ЦТК (CD 8+)

Для проникновения в клетку-мишень ВИЧ-1 нужны два рецептора CCR 5 (CXCR 4) Δ 32 ccr 5 CD 4+ Т-клетка

«Истощение» ВИЧ-инфицированных CD 4+ Т-клеток Аппарат биосинтеза перестраивается на нужды вируса в ущерб клетке Расходуются питательные вещества клетки для формирования новых вирусных частиц

Дендритные клетки и ВИЧ-инфекция DCSIGN лимфоузел CD 4+ Тклетки механизм «троянского коня»

Лизис ВИЧ-инфицированных клеток цитотоксическими клетками (CTL) CD 8 -рецептор CTL (CD 8+) MHC-I инфицированн CD 4+ Тая клетка лимфоцит двойной сигнал лизиса TCR

Механизм апоптоза митохондри я ядро Сигнал суицида лизосомы

Механизм апоптоза (продолжение) фагоциты апоптотические тельца

Патогенез ВИЧ-инфекции: гибель CD 4+ Т-клеток CD 4+ Тклетка

CD 4+ Т-клетки при ВИЧ-инфекции: уменьшение числа клетокпредшественников наивная Тклетка ВИЧ

CD 4+ Т-клетки при ВИЧ-инфекции: уменьшение числа клеток памяти ВИЧспецифическ ая Т-клетка памяти

Вирус иммунодефицита человека Устойчивость ВИЧ чрезвычайно чувствителен к внешним воздействиям, гибнет при использовании всех известных дезинфицирующих средств Теряет активность при нагревании выше 56°С в течение 30 мин. Погибает от солнечного и искусственного ультрафиолетового излучения

Вирус иммунодефицита человека Устойчивость ВИЧ-инфекция: клиника, диагностика и лечение. Под ред. В. В. Покровского, М. : 2000.

Пути передачи ВИЧ

Механизмы персистенции вирусов • Прямое инфицирование иммунных клеток • Апоптоз неинфицированных Тклеток • Уход от иммунитета (изменчивость) • Резервуары инфекции • Толерантность?

Клиническая классификация ВИЧинфекции n n n 1. Стадия острой ВИЧ-инфекции. 2. Стадия бессимптомного носительства. 3. Генерализованная персистирующая лимфаденопатия. 4. СПИД-ассоциированный комплекс. 5. Терминальная стадия – СПИД.

Естественная динамика ВИЧ-инфекции

TRIM 5 -α – природный фактор защиты от ВИЧ-1 Все попытки заразить обезьян ВИЧ-1 терпят неудачу Причиной этого является существование белка TRIM 5 -α, способный подавлять «раздевание» вирионов ВИЧ-1

Как распространены подтипы ВИЧ-1?

A B B C A, D, F, G, J, K B/F C B

Генетические варианты ВИЧ-1 в России (1997 -2009 гг. ) A/B A B A CRF_03 A B

Распределение подтипов ВИЧ-1 в России 1995 2005

Распределение субтипов ВИЧ в России ЦНИИЭ МЗ РФ, 2003 год Бобков А. Ф. , 1997 -2000 годы

Можно ли полностью уничтожить ВИЧ в организме?

Причины принципиальной невозможности эрадикации ВИЧ-инфекции: изменчивость ВИЧ частота “ошибок” (мутаций) RT 3 x 10 -5/нуклеотид/репликативный цикл геном HIV-1 состоит из 10000 нуклеотидов цикл размножения вирусных частиц в клетке - 6 часов ежедневно образуется до 10 биллионов новых вирусных частиц ежедневно образуются 10 миллионов вирусных частиц, имеющих одну мутацию

n n Для диагностики поражения слизистой оболочки рта у ВИЧ-инфицированных больных принята рабочая классификация, утверждённая в Лондоне, в сентябре 1992 года. Все поражения разделены на 3 группы: 1 группа — поражения, чётко связанные с ВИЧинфекцией. В эту группу включены следующие нозологические формы: • кандидозы (эритематозный, псевдомембранозный, гиперпластический, атрофический); • волосистая лейкоплакия; • маргинальный гингивит; • язвенно-некротический гингивит; • деструктивный пародонтит; • саркома Капоши; • неходжкинская лимфома. n 2 группа — поражения, менее чётко связанные с ВИЧинфекцией: • • n бактериальные инфекции; болезни слюнных желёз; вирусные инфекции; тромбоцитопеническая пурпура. 3 группа — поражения, которые могут быть при ВИЧинфекции, но не связанные с нею.

Маргинальный гингивит Саркома Капоши Язвенно-некротический гингивит Неходжкинская лимфома

Лабораторная диагностика ВИЧ-инфекции

Серологические методы основаны на реакции взаимодействия антиген-антитело Молекулярные методы основаны на комплементарном взаимодействии нуклеиновых кислот

Методы лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции Серологические - ИФА: антитела р24 -антиген - иммуноблот Молекулярные - детекция РНК и ДНК - вирусная нагрузка - генотипирование, определение устойчивости

ОБНАРУЖЕНИЕ АНТИТЕЛ К ВИЧ 1 ЭТАП n Выявление суммарного спектра антител против антигенов ВИЧ с использованием различных тестов: иммуноферментных, агглютинационных, комбинированных, гребенчатых, мембраннофильтрационных или мембраннодифузных 2 ЭТАП n Определение антител к отдельным белкам ВИЧ методом иммунного блотинга

Положительный результат анализа на антитела к ВИЧ = двукратный положительный результат ИФА + положительный иммуноблот

ВИЧ: объекты диагностического исследования p 24 gag РНК p 17 клеточная мембрана gp 41 env gp 120 pol p 66/p 51

Иммуноблот Является подтверждающим тестом Используется только в сочетании с двумя ИФА Интерпретация: «-» - нет полос «+» - gp 41 + gp 120/160 или p 24 + gp 120/160 gp 120 p 66 p 51 gp 41 p 31 p 24 p 17 «результат неопределенный» любые другие варианты

Первичная диагностика ВИЧ-инфекции у взрослых Отрицательный результат не требует подтверждения Лабораторный диагноз «ВИЧ-инфекция» строится на сочетании положительных результатов повторного ИФА и иммуноблота ПЦР не является подтверждающим методом

Микробиологическое исследование при ВИЧ/СПИД

ДИАГНОСТИКА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ Осуществляется путем комплексной оценки - эпидемиологических данных - результатов клинического обследования - лабораторных исследований n Включает в себя два последовательных этапа: - установление собственно диагноза ВИЧ-инфекции, т. е. определение состояния инфицирования ВИЧ - установление развернутого клинического диагноза, т. е. определение стадии, характера течения ВИЧ-инфекции и прогноза заболевания n

ДИАГНОСТИКА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ n n Констатация состояния инфицирования ВИЧ имеет значение для проведения противоэпидемических мероприятий, ведет к важным правовым последствиям. От своевременности установления состояния инфицированности ВИЧ или подозрения на заражение зависит успех проведения последующих противоэпидемических мероприятий, например, предупреждение передачи ВИЧ через донорскую кровь. Определение клинического диагноза ВИЧинфекции проводится, в основном, с целью оказания пациенту медицинской помощи.

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОБОСНОВАНИЯ ДИАГНОЗА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ Критерии высокой вероятности инфицирования: - переливание донорской крови, полученной от инфицированного ВИЧ лица - рождение обследуемой женщиной инфицированного ВИЧ ребенка - в случае рождения обследуемого от инфицированной ВИЧ матери - наличие полового контакта с инфицированным ВИЧ лицом - совместный парентеральный прием наркотиков с инфицированным ВИЧ лицом n Покровский В. В. , 2001

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОБОСНОВАНИЯ ДИАГНОЗА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ Наличие определенного риска заражения ВИЧ: - обнаруживается при достоверных парентеральных вмешательствах или повреждениях, которые осуществляются инструментами, вероятно, контаминированными ВИЧ n Покровский В. В. , 2001

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОБОСНОВАНИЯ ДИАГНОЗА ВИЧ-ИНФЕКЦИИ Наличие заметного риска заражения ВИЧ: - обследуемый сообщает о половых связях или о парентеральном приеме наркотиков на территориях, где ВИЧ значительно распространен среди той группы населения, к которой принадлежит обследуемый - в тоже время половые связи и прием наркотиков на территориях с низким распространением ВИЧ-инфекции не исключают возможности заражения ВИЧ n Покровский В. В. , 2001

n n Белгородская область относится к регионам с низким уровнем распространения ВИЧ и СПИДа, но ситуация ухудшается: доля жителей региона в структуре впервые выявленных ВИЧ-позитивных выросла по сравнению с прошлым годом на 16, 6 % и составила 63, 7 %. В 2015 -м общее число заразившихся белгородцев увеличилось на 147 человек. 24 % от общего числа – иностранцы. Как отметили в Роспотребнадзоре, трудовые мигранты относятся к группе, уязвимой к заболеванию ВИЧ. Многие приезжают в Белгородскую область из стран, где уровень этой инфекции активно растёт, – Украины, Узбекистана, Молдовы. Каждый месяц в регионе регистрируют в среднем 26 случаев ВИЧ-инфекции: 16 – у жителей области и 6 – у иностранных граждан. В этом году 21 183 иностранца прошли медосвидетельствование на инфекционные заболевания (ВИЧ, туберкулёз, инфекции, передающиеся половым путём). Среди них обнаружили 62 больных – 49 человек с ВИЧ, 11 – с туберкулёзом и 2 – с сифилисом. 11 гражданам в пребывании на территории России отказали, документы на остальных пока рассматривают. В ведомстве добавили, что эпицентр инфекции смещается в старшие возрастные группы населения. Почти 50 % больных выявляют на продвинутых стадиях – это те, кто заразился ВИЧ в более молодом возрасте и продолжительное время являлся источником инфекции.