ВИЧ. Лабораторная диагностика

и лабораторной диагностики Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск)

пневмонии и саркомы Капоши у гомосексуальных мужчин
В июле 1982 года для обозначения этого состояния был предложен термин синдром приобретённого

иммунного дефицита (СПИД, AIDS)
Вирус иммунодефицита человека независимо открыли в 1983 году в двух лабораториях: в Институте Пастера во Франции под руководством Люка Монтанье и в Национальном институте рака в США под руководством Роберта Галло
В 2008 году Люк Монтанье и Франсуаза Барр-Синусси были удостоены Нобелевской премии в области физиологии или медицины «за открытие вируса иммунодефицита человека»

в Институте Пастера во Франции под руководством Люка Монтанье и в Национальном институте рака в США под руководством Роберта Галло: выделен

из лимфатического узла пациента с лимфаденопатией
В 2008 году Люк Монтанье и Франсуаза Барр-Синусси были удостоены Нобелевской премии в области физиологии или медицины «за открытие вируса иммунодефицита человека»
С помощью электронной микроскопии и анализа последовательностей ВИЧ - ретровирус из рода лентивирусов, вызывающий медленно прогрессирующее заболевание — ВИЧ-инфекцию.

(вирус рака молочной железы мышей, эндогенный ретровирус человека, вирус обезьян

Мезон-Пфайзера)‏
Gammaretrovirus (вирусы саркомы и лейкемии мышей, кошек и приматов)‏
Deltaretrovirus (вирус лейкемии крупного рогатого скота, лимфотропные вирусы Т-клеток человека (HTLV-1,2)‏
Epsilonretrovirus (вирус саркомы кожи)‏
Lentivirus (вирус иммунодефицита человека (HIV), вирус Мэди/Висна)‏
Spumavirus (пенящие вирусы человека, бычий синцитиальный вирус)‏

25 миллионов умерли, а 35 миллионов живут с ВИЧ-инфекцией
В России

848 тысяч человек живут с ВИЧ-инфекцией, за период с 1986 по 2016 год умерло от разных причин 220 тысяч ВИЧ-инфицированных граждан России
В Архангельской области на 30 апреля 2016 года ВИЧ-инфекция выявлена у 1124 жителей. Число новых случаев ВИЧ-инфекции имеет тенденцию к росту: в 2014 году было зарегистрировано 109 случаев, а в 2015 году – уже 197. 

вируса)…
Нет специфической профилактической вакцины (для предотвращения первичного инфицирования)…
Появление резистентных к

лекарствам вирусов…
Высокая стоимость лечения…
СПИД становится пандемией XXI века («Третья мировая война»)…

– 1 является наиболее распространённым и патогенным видом ВИЧ. Глобальная

эпидемия ВИЧ-инфекции главным образом обусловлена распространением ВИЧ-1. Группы M (main – 90%), N, O, P. Генотипы A (Россия*)B C D E ….(10) (gp120, gp41,gp160,p24)‏
ВИЧ – 2 менее патогенен и передаётся с меньшей вероятностью, чем ВИЧ-1, (gp140, gp36, gp10, p26)‏

вириона, состоящий из примерно 2000 молекул белка р24, имеет форму

усечённого конуса.
Внутри капсида находится белково-нуклеиновый комплекс: две нити вирусной РНК, прочно связанные с белком нуклеокапсида p7, ферменты (обратная транскриптаза, протеаза, интеграза).
С капсидом также ассоциированы белки Nef и Vif. Внутри вириона (и, вероятнее всего, за пределами капсида) обнаружен белок Vpr.
С капсидом ВИЧ-1 (но не ВИЧ-2) связаны около 200 копий клеточного фермента пептидилпролилизомеразы A (циклофилин А), необходимого для сборки вириона

оболочка в свою очередь окружена двуслойной липидной мембраной, являющейся наружной оболочкой вируса. Она

образована молекулами фосфолипидов, захваченными вирусом во время его отпочковывания от клетки, в которой он сформировался.
В липидную мембрану встроены 72 гликопротеиновых комплекса Env, каждый из которых образован тремя молекулами трансмембранного гликопротеина gp41, служащего «якорем» комплекса, и тремя молекулами поверхностного гликопротеина gp120 (SU).
С помощью белка gp120 вирус присоединяется к рецептору CD4 и корецептору, находящимся на поверхности Т-лимфоцитов человека. 
При формировании наружной оболочки вируса также происходит захват некоторого количества мембранных белков клетки, в том числе человеческих лейкоцитарных антигенов (HLA) классов I и II и молекул адгезии

(+)РНК. 
Геном ВИЧ-1 имеет длину 9000 нуклеотидов.
9 генов ВИЧ-1 кодируют, по крайней мере, 15 белков.

Ген pol кодирует ферменты: обратную транскриптазу (RT), интегразу (IN) и протеазу (PR). Ген gag кодирует полипротеин Gag/p55, расщепляемый вирусной протеазой до структурных белков p6, p7, p17, p24. Ген env кодирует белок gp160, расщепляемый клеточной эндопротеазой фурином на структурные белки gp41 и gp120. Другие шесть генов — tat, rev, nef, vif, vpr, vpu (vpx у ВИЧ-2) — кодируют белки, отвечающие за способность ВИЧ-1 инфицировать клетки и производить новые копии вируса.   

биологическими жидкостями заражённого человека: кровью, предсеменной жидкостью, спермой, секретом влагалища, грудным молоком.
Передача вируса может

происходить при незащищённом анальном, вагинальном или оральном сексе
Интранатальный, трансплацентарный

24 часа)
При нагревании (56 ˚С – 30 минут)
При кипячении (гибнет

через 1 минуту)
При обработке 96% спиртом – через 1 минуту
При применении дез.средств (хлорамин, хлорная известь, перекись водорода) - через 3-5 минут

период и терминальную стадию (СПИД).
В ходе развития ВИЧ-инфекции у одного и того

же человека в результате мутаций возникают новые штаммы вируса, которые различаются по скорости воспроизведения и способности инфицировать.
Размножившись, вирусные частицы высвобождаются из поражённых клеток и внедряются в новые — цикл развития повторяется. Инфицированные вирусом Т-хелперы постепенно гибнут из-за разрушения вирусом, апоптоза или уничтожения Т-киллерами.
В процессе развития ВИЧ-инфекции количество Т-хелперов (CD4+-клеток) снижается настолько, что организм уже не может противостоять возбудителям оппортунистических инфекций, которые неопасны или мало опасны для здоровых людей с нормально функционирующей иммунной системой.
На терминальной стадии (СПИД), ослабленный организм поражают бактериальные, грибковые, вирусные и протозойные инфекции, а также опухоли.
В отсутствие антиретровирусной терапии смерть пациента наступает не в результате размножения вируса в CD4+-клетках, а по причине развития оппортунистических заболеваний (вторичных по отношению к ВИЧ-инфекции).

момента инфицирования до терминальной стадии                   ---- количество CD4+лимфоцитов в 1 мкл

крови                      ---- количество копий РНК вируса в 1 мл плазмы крови

лимфатические узлы
Активная репликация в лимфоидной ткани
Вирусемия и диссеминация вируса

после инфицирования
Средняя продолжительность симптомов 10-14 дней

Лангерганса, дендритные клетки)‏
Клетки нервной ткани и др. клетки содержащие на

поверхности рецепторы CD4, с которыми взаимодействует белок gp120
Эпителиальные и эндотелиальные клетки (рН-независимое слияние оболочки вируса с клеточной мембраной и проникновение вируса в клетку)‏

организму в потоке крови и лимфы. Оказавшись рядом с CD4-клеткой, вирионы ВИЧ присоединяются к

рецептору CD4 на её плазматической мембране;

рецептор CD4. В результате такого взаимодействия gp120 претерпевает конформационные изменения, которые позволяют

ему также связать молекулу корецептора CXCR4 или CCR5

клетки и подвергается значительным конформационным изменениям, вследствие которых мембрана клетки и мембрана вириона ВИЧ сближаются друг с

другом и затем сливаются
После слияния мембран содержимое вириона проникает внутрь клетки. Внутри клетки вирусная РНК высвобождается из капсида. Затем под действием обратной транскриптазы происходит обратная транскрипция — процесс синтеза ДНК на основании информации в одноцепочечной геномной РНК вируса

обратной транскрипции в CD4+-лимфоците вирусный геном представлен невстроенной ДНК. Для

встраивания вирусной ДНК в геном клетки-хозяина и для образования новых вирусов необходима активация T-лимфоцитов. Активация CD4+-лимфоцитов происходит при их контакте с антигенпредставляющими клетками в лимфоидной ткани. Наличие вирусов на поверхности фолликулярных дендритных клеток и присутствие провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНОα) способствуют размножению ВИЧ в инфицированных клетках;
Синтезированная вирусная ДНК транспортируется внутрь ядра клетки в составе пре-интеграционного комплекса, в который также входят белки ВИЧ p17/MA, Nef и интеграза. Далее вирусная ДНК встраивается в хромосому активированного T-лимфоцита под действием интегразы

ядре клеточная РНК-полимераза синтезирует предшественник вирусных информационных РНК (мРНК), длина которого равна длине геномной

РНК ВИЧ-1
Предшественник мРНК подвергается сплайсингу, в результате которого образуются более 40 разных мРНК
На ранней стадии экспрессии генов, в отсутствие белка Rev, несплайсированная и неполностью сплайсированные РНК ВИЧ-1 нестабильны и быстро разрушаются в ядре. В то же время, полностью сплайсированные мРНК ВИЧ-1 являются стабильными и транспортируются из ядра в цитоплазму.
В цитоплазме с помощью рибосом происходит процесс трансляции — биосинтез белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, содержащейся в мРНК.
Синтезированный в цитоплазме белок Rev транспортируется в ядро, где связывается с областью RRE несплайсированной и неполностью сплайсированных РНК, что стабилизирует эти РНК.

транспортируются к местам сборки вирионов — к мембране. Вирионы первоначально формируются

из полипротеинов-предшественников структурных белков и ферментов и на этой стадии не являются инфекционными
В ходе созревания вирусной частицы вирусная протеаза расщепляет белки-предшественники до функциональных компонентов
Новые вирусные частицы отпочковываются от поверхности клетки, захватывая часть её мембраны, и выходят в кровяное русло, а клетка хозяина, несущая рецептор CD4, погибает

крови живёт в среднем около 8 часов
В период острой фазы ВИЧ-инфекции

отсутствие специфического иммунного ответа позволяет вирусу активно реплицироваться и достигать высоких концентраций в крови
Вирус заселяет органы лимфатической системы, CD4+-лимфоциты, макрофаги, а также другие клетки: альвеолярные макрофаги лёгких, клетки Лангерганса…
В лимфоидной ткани ВИЧ размножается на протяжении всего заболевания, поражая макрофаги, активированные и покоящиеся CD4+-лимфоциты и фолликулярные дендритные клетки
Основным клеточным резервуаром ВИЧ являются CD4+-Т-лимфоциты иммунологической памяти

вируса
ПЦР с обратной транскрипцией: определение РНК вируса; определение вирусной нагрузки (подсчёт количества

копий РНК вируса в миллилитре плазмы крови)

или РИА
Антиген выделяют с помощью ЭФ в геле
Переносят на активированную

бумагу или нитроцеллюлозную мембрану и проявляют с помощью ИФА

окраски
Возможна радиография если добавляли сыворотку меченую радиоактивной меткой

анализ (Джин)
c использованием флуоресцентной детекции количественный анализ (ДТ-322, iQiCycler)

с его взаимодействием с поверхностным рецептором, белком CCR5. 
Делеция CCR5-дельта32 приводит к невосприимчивости её

носителя к ВИЧ.
Предполагается, что эта мутация возникла примерно 2500 лет назад и со временем распространилась в Европе. (к ВИЧ фактически устойчив в среднем 1 % жителей Европы, 10—15 % - частичную сопротивляемость)
Учёные Ливерпульского университета объясняют распространение мутации гена CCR5 тем, что она усиливает сопротивляемость к бубонной чуме.