Военно-медицинская академия
Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики
Для преподавателей
«УТВЕРЖДАЮ»:
Начальник кафедры
клинической биохимии и
лабораторной диагностики
полковник м/с
______________________/А.И.КАРПИЩЕНКО/
«____»__________1999 г.
Доктор медицинских наук, профессор, полковник м/с Пастушенков В.Л.
ЛЕКЦИЯ
по клинической лабораторной диагностике
«Современные представления об этиологии, патогенезе и клинике СПИД. Вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) – возбудители СПИД. Биохимическая организация вирусов 1 и 2 типов. Структура генетического аппарата ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Обратная транскриптаза как фактор патогенности возбудителя СПИД. Антигены ВИЧ и основные компоненты патогенеза СПИД. СПИД как аутоиммунный процесс. Клиническая картина продромального периода СПИД. Симптомокомплекс, родственный СПИД. Клиника манифестного периода синдрома.
для слушателей I и VI факультетов и клинических ординаторов
Обсуждена на заседании
кафедры
«___»__________________________
Дополнена___________
Санкт-Петербург
1999
Содержание
Введение.
Этиология. Вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) – возбудители СПИД. Биохимическая организация вирусов 1 и 2 типов.
Структура генетического аппарата ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Обратная транскриптаза как фактор патогенности ВИЧ.
Патогенез. Антигены ВИЧ и основные компоненты патогенеза СПИД. СПИД как аутоиммунный процесс.
Клиническая картина ВИЧ-инфекции и СПИД. Клиническая и лабораторно-диагностическая характеристика стадий заболевания.
Заключение.
Литература
а) использованная при подготовке текста лекции:
1. Исаков В.А., Аспель Ю.В., Богоявленский Г.В. и др. Опыт применения циклоферона в терапии ВИЧ-инфекции и СПИДа. Руководство для врачей. СПб, 1997.- 60 с.
2. Кожемякин Л.А., Бондаренко И.Г., Тяптин А.А. Синдром приобретённого иммунодефицита. Пособие для врачей. Л.,"Знание", 1990.- 112 с.
3. Лобзин Ю.В., Казанцев А.П. Руководство по инфекционным болезням.- СПб., 1996.- 712 с.
4. Лысенко А.Я., Турьянов М.Х., Лавдовская М.В., Подольский
В.М. ВИЧ-инфекция и СПИД-ассоциированные заболевания. Монография.
М., ТОО "Рарогъ", 1996.- 624 с.
5. Новохатский А.С., Хлябич Г.Н. Теория и практика лабораторной диагностики синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД).
- М., ВИНИТИ, 1992.- 221 с.
б) рекомендуемая слушателям и курсантам для самостоятельной работы по теме .лекции
1. Федеральный закон РФ " О предупреждении распространения в
Российской Федерации заболевания, вызываемого вирусом иммунодефицита человека" от 1 августа 1995 года.
2. Гааль Э., Медьеши Л. Электрофорез в разделении биологических макромолекул. – М.: Мир, 1982.
3. Иммуноферментный анализ./Под ред. Т.Т. Нго, Т. Ленгхофф – М., 1987.
4. Королюк А.М.б Ремизов П.И. Медицинская иммунология / Учебное пособие. – Л., 1981.
5. Смольская Т.Т., Лещинская Н.П., Шилова Э.А. Серологическая диагностика ВИЧ-инфекции. Методическое пособие для врачей.-СПб, 1992.- 80 с.
Наглядные пособия: схемы, таблицы и слайды в соответствии с каталогом кафедры.
Технические средства обучения: диапроектор, кодаскоп.
Подпись автора______________________
«_______»________________ 1999 г.
Введение.
За сравнительно короткое время, прошедшее с июня 1981 года, когда
впервые термин СПИД был применен в США к 5 больным с пневмоцистной
пневмонией и кандидозом (Gottlieb M.S. et al., 1981),был выполнен
беспрецедентно большой объем научных исследований по проблеме
ВИЧ-инфекции, предложены эффективные методы лабораторной
диагностики. Однако до настоящего времени диагностика ВИЧ-инфек-
ции зачастую представляет определенную трудность.
Незнание этиологии, патогенеза, клинического течения заболевания затрудняет интерпретацию результатов клинико-лабораторных исследований. Проблема лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции усугубляется несовершенством диагностических тест-систем, обусловленным с одой стороны технологическими трудностями, с другой - высокой генетической изменчивостью вируса и схожестью антигенного состава ВИЧ и некоторых структур организма человека.
Этиология. Вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) – возбудители СПИД. Биохимическая организация вирусов 1 и 2 типов.
Возбудитель ВИЧ-инфекции - вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). ВИЧ поражает клетки иммунной (Т-лимфоцитов, моноцитотов, макрофагов, некоторых клонов В-лимфоцитов) и нервной (нейронов, астроцитов) систем, что клинически проявляется развитием лимфаденопатии, инфекционных (паразитарных) осложнений, возникновением некоторых злокачественных новообразований, а также энцефало/миелопатии.
ВИЧ относится к семейству ретровирусов и подсемейству лентивирусов. Члены семейства ретровирусов характеризуются содержанием геномной РНК и фермента обратная транскриптаза (ревертаза). Для того, чтобы геном ретровируса соединился с геномом клетки-хозяина, вначале с помощью обратной транскриптазы происходит синтез ДНК по матрице вирусной РНК. Затем ДНК провируса встраивается в геном клетки-хозяина.
ВИЧ был открыт почти одновременно в 1983 году независимо друг от друга двумя исследователями - Р.С.Галло (Национальный институт рака,США) и Л.Монтанье (Институт Пастера, Франция). Р.С.Галло в 1980 году открыл первый ретровирус человека. Вирус поражал Т-клетки крови, вызывая лейкоз, и получил соответствующее название - человеческий Т-клеточный вирус лейкемии, Human T-cell Leukemia Virus (HTLV). Следующим в лаборатории Р.С.Галло был выделен ретровирус HTLV-II, который вызывает хронический волосистоклеточный Т-лейкоз. Новое инфекционное заболевание СПИД, не известное до 1981 года, сопровождалось истощением пула Т-лимфоцитов, что и натолкнуло Р.С.Галло на мысль о связи данной болезни с неизвестным Т-лимфотропным вирусом. Исследования, в результате которых был выделен HTLV-III, подтвердили гипотетические предположения.
В лаборатории Л.Монтанье новый вирус был выделен от больного с синдромом лимфаденопатии и назван вирусом, ассоциированным с лимфаденопатией, - Lymphadenopathy-associated Virus (LAV). После того, как было подтверждено, что HTLV-III и LAV являются одним и тем же вирусом, был утвержден единый термин - вирус иммунодефицита человека, ВИЧ (Human Immunodeficiency Virus, HIV). Однако в названиях коммерческих тест-систем для определения антител к ВИЧ встречаются прежние обозначения вируса.
Строение ВИЧ включает две основные структуры - оболочку и нуклеоид/нуклеокапсид (сердцевинную часть).Оболочка вируса представляет собой фрагмент мембраны (наружной или эндоплазматического ретикулума) клетки-хозяина, в которой был собран вирион, и несет в себе гликопротеин gp160, состоящий из эпимембранной (наружной) части, обозначаемой gp120, и трансмембранной части - gp41. Трансмембранный протеин gp41, расположенный непосредственно в оболочке вируса, соединяется дисульфидными связями с несколькими (от 3 до 6) молекул gp120. Некоторое количество гликопротеина gp120 произвольно отделяется от вириона и попадает в кровь и ткани организма в виде растворимой субстанции. Внутри под оболочкой находится матриксный каркас, состоящий из белка p17/18.
Нуклеоид ВИЧ имеет характерную для ретровирусов форму палочковидной или конической капсулы. Стенка нуклеоида состоит из белка p24/25. Сердцевина вириона содержит две одноцепочные молекулы РНК, с которыми связаны белки p7 и p9, а также комплекс ферментов: обратную транскриптазу (ревертазу), интегразу (эдонуклеазу), РНКазу H и протеазу.
Сотрудникам Л.Монтанье (Института Пастера, Франция) в 1986 году на территории Западной Африки удалось выделить от двух больных с заболеванием подобным СПИД вариант вируса иммунодефицита человека, получивший наименование ВИЧ-2. Заболевание, вызываемое ВИЧ-2, было зарегистрировано два года спустя в США, а позже - и в других странах мира. Оно характеризуется большей длительностью бессимптомного периода по сравнению с инфекцией ВИЧ-1.
Строение ВИЧ-2 идентично строению ВИЧ-1. Однако большая часть структурных белков различается по молекулярной массе и антигенной характеристике. Так, например, поверхностный эпимембранный и трансмембранный гликопротеины имеют иную молекулярную массу, чем gp120 и gp41, и обозначаются gp105/140 и gp36 соответственно. К рецепторным белкам клеток-мишеней gp105 имеет такое же выраженное сродство, как и gp120. Нуклеокапсид ВИЧ-2 состоит из белка p26, а матриксный каркас из протеина p16.
Описаны и другие выделенные на африканском континенте разновидности вируса иммунодефицита человека - ВИЧ-О, ВИЧ-3, ВИЧ-4. Все они вызывали заболевание, подобное СПИДу, но характеризовались отсутствием в иммунологических тестах реакций, сходных с известными вариантами ВИЧ-1 и ВИЧ-2.
Структура генетического аппарата ВИЧ-1 и ВИЧ-2.
Геном ВИЧ-1 представлен тремя крупными структурными и семью
небольшими регуляторными генами. Гены с обеих сторон полинуклеотидной цепи ограничены так называемыми длинными концевыми повторами - long terminal repeat, LTR. Длинные концевые повторы представляют собой части ДНК, которые содержат ряд важных регуляторных участков. К ним относятся места связывания факторов, влияющих на процесс транскрипции, участок (сайт), с которого начинается транскрипция информационной РНК с ДНК провируса, и нуклеотидные последовательности, необходимые для запуска (промотер), усиления (энхансер) и торможения (элемент негативной регуляции) транскрипции. Таким образом LTR выполняет ключевые регуляторные функции, обеспечивая и контролируя начало и темп репликации вируса.
Структурные гены кодируют белки, которые непосредственно входят в структуру вириона или являются ферментами. К ним относятся гены, обозначаемые env, gag и pol.
Ген env (от англ. envelope - оболочка) кодирует трансляцию белка молекулярной массой 160 кДа, который является предшественников гликопротеинов оболочки вируса - gp41 и gp120.
Ген gag (от англ. group specific antigens - группо-специфичные антигены) кодирует синтез белка p55, являющегося предшественником четырех внутренних белков вируса - p24 (нуклеокапсид), p17(матриксный каркас), p7 и p6. Протеин p7 связан с геномной РНК вируса, необходим при сборке вириона для заключения РНК в нуклеокапсид. p6 обеспечивает высвобождение дочерних вирионов из клетки-хозяина.
Ген pol (от англ. polymerase - полимераза) кодирует синтез протеазы (p52/53), которая расщепляет белок предшественник p55 (gag), и еще трех других ферментов - обратной транскриптазы (ревертазы) (p64/66/68), РНКазы H (p15), которая отделяет молекулу РНК из комплекса комплементарных цепей РНК+ДНК, образующегося в процессе обратной транскрипции, и интегразы (p31/32), которая обеспечивает интеграцию ДНК провируса в геном клетки-хозяина. Все 4 фермента, как указывалось выше, сосредоточены в нуклеокапсиде вириона.
Ниже приведены краткие сведения о регуляторных генах ВИЧ-1, продукты которых регулируют или обеспечивают те или иные процессы, связанные с репликативным циклом вируса в клетке.
Ген tat (от англ. transactivator of transcription - трасактиватор транскрипции), состоящий из двух пространственно разделенных участков, ответственен за активацию транскрипции генов провируса. Tat получил название трансактиватора, поскольку воздействует на гены, расположенные не в непосредственной близости от него. Ген tat кодирует синтез так называемого трансактивирующего фактора - белка с молекулярной массой около 14 кДа, обнаруживаемого в ядре и в цитоплазме пораженных ВИЧ клеток. Данный бе-лок необходим для полноценного биосинтеза вирусной РНК, способен повышать синтез вирусных белков более, чем в 1000 раз на этапах как транскрипции, так и трансляции. Tat действует как на гены провируса, так и на гены человека, являясь фактором роста для клеток саркомы Капоши.
Увеличение синтеза вирусных белков, возникающее в результате действия продуктов гена tat, стимулирует продукцию самого трансактивирующего фактора, что в свою очередь по механизму положительной обратной связи приводит к еще более интенсивной продукции вирусных белков и сборке новых вирионов.
Ген rev (от англ. regulator of virus - регулятор вируса), кодирует синтез белка с молекулярной массой около 19 кДа, который локализуется в ядрах инфицированных клеток. Присутствие белка ускоряет процесс транспорта вирусной информационной РНК из ядра в цитоплазму.
Ген nef (от англ. negative regulatory factor - негативный регуляторный фактор) кодирует синтез белка с молекулярной массой 24-25/27 кДа, который имеет сродство к участку длинного концевого повтора - негативному регуляторному элементу (NRE, negative regulatory element). Взаимодействие белка nef и NRE приводит к подавлению транскрипции мРНК, и, как следствие, к снижению синтеза вирусных белков.
Функция белка с молекулярной массой 23 кДа - продукта гена vif (от англ. viral infectivity factor - фактор инфекционной способности вируса) - окончательно не установлена. Полагают, что названный белок повышает инфекционную способность новообразованных вирионов.
Регуляторный ген vpr (от англ. virus protein R - вирусный белок R) кодирует синтез белка с молекулярной массой 15 кДа. Данный протеин обеспечивает активирующую функцию длинного концевого повтора (LTR), входит в состав дочерних вирионов и осуществляет активацию транскрипции с геномной РНК после внедрения вируса в клетку.
Значение регуляторного гена vpt (от англ. virus protein T - вирусный белок Т) не установлено.
Регуляторный ген vpu (от англ. virus protein U - вирусный белок U) кодирует синтез белка с молекулярной массой 16 кДа. Данный протеин играет роль в сборке вирионов и отделении их от клетки-хозяина.
Существование генных механизмов как активации (гены tat, rev), так и торможения (ген nef) репликативного процесса ВИЧ обеспечивает состояние функционального равновесия, при котором длительное время провирус находится в неактивной форме.
Геном ВИЧ-2 сходен по строению с геномом ВИЧ-1 (рис.4). Различие геномов состоит в том, что у ВИЧ-2 нет регуляторного гена vpu, но имеется отсутствующий у ВИЧ-1 регуляторный ген vpx, расположенный в геноме провируса аналогично гену vpu.
Патогенез. Антигены ВИЧ и основные компоненты патогенеза СПИД.
Клетками-мишенями ВИЧ являются клетки системы крови – Т-лимфоциты, дендритные лимфоциты и их незрелые предшественники клетки Лангерганса, моноциты/макрофаги, эозинофилы, мегакариоциты, тимоциты, некоторые клоны В-лимфоцитов, клетки нервной системы - нейроны, микроглиальные клетки/макрофаги. Все эти клетки объединяет наличие на их мембране рецептора CD4, к которому имеет большое сродство вирусный мембранный гликопротеина gp120.
Вместе с тем следует заметить, что существует ряд клеток, которые, не имея рецептора CD4, селективно сорбируют, транспортируют на мембране или проводят через себя ВИЧ. К такого типа клеткам относятся М-клетки слизистой прямой кишки, граничащие с лимфоидной тканью стенки кишки, и сперматозоиды.
Из перечисленных клеток-мишеней, несущих на мембране CD4, важнейшими в патогенетическом плане являются Т-лимфоциты, выполняющие функцию хелперов/индукторов и эффекторов, их количество является наибольшим среди клеток, несущих CD4, в системе крови человека .
Процесс взаимодействия ВИЧ с клеткой-мишенью включает ряд
последовательных стадий. Проникновению вируса внутрь клетки предшествует взаимодействие оболочечных белков вируса с молекулами, экспрессированными на мембране клетки. Белок gp120 (ВИЧ-1) или gp105 (ВИЧ-2) соединяется с рецептором CD4, белок gp41 связывается с неспецифическим пептидом F (от англ. fusion - слияние).
На следующей стадии зафиксированный на клеточной мембране вирион освобождается от оболочки (стадия "раздевания"). При этом вполне возможно, что вирусная оболочка становится частью наружной мембраны клетки-хозяина. Проникшая в цитоплазму свободная сердцевина вируса раскрывается. Далее с помощью обратной транскриптазы по матрице вирусной геномной РНК осуществляется синтез ДНК, для чего используются азотистые основания из цитоплазмы. Молекулы вирусной ДНК приобретают кольцевидную форму (циклизация) и проникают из цитоплазмы в ядро, где встраиваются (интеграция) в состав генома клетки-хозяина.
После интеграции генома вируса в геном клетки начинается латентная стадия инфекции. Вирус присутствует в организме только в виде ДНК провируса, встроенной в геном инфицированной клетки. Такое состояние характеризуется отсутствием процессов экспрессии вирусных белков. Антигены вируса не доступны иммунной системе, и, следовательно, нет иммунного ответа на вирус в виде специфических антител и сенсибилизированных лимфоцитов. В таком состоянии провирусная ДНК может существовать долгие годы, никак не изменяя нормальную жизнедеятельность клетки-хозяина и не проявляя активности.
Длительность латенции обеспечивается посредством элемента негативной регуляции - NRE, идентифицированного в участке длинного концевого повтора ВИЧ. К NRE имеет сродство клеточный ДНК-фильный белок с молекулярной массой около 50 кДа и вирусный белок Nef (продукт гена nef).
Какими конкретными причинами у ВИЧ-инфицированных вызывается
активация вирусного генома пока не известно, но в эксперименте выявлен ряд факторов, активирующих экспрессию генов ВИЧ in vitro. К ним относятся: факторы, активирующие Т-лимфоциты; глюкокортикоидные гормоны; гипертермия; ультрафиолетовое облучение; перекись водорода и свободные кислородные радикалы.
Таким образом, процесс инфицирования вирусом иммунодефицита человека клетки-мишени можно разделить на следующие стадии:
1. Связывание вириона с поверхностью клетки. Рецепция вируса.
2. Слияние мембран вируса и клетки. Проникновение вируса
внутрь клетки.
3. Высвобождение нуклеоида и геномной РНК вируса.
4. Синтез провирусой ДНК по матрице геномной РНК вируса.
5. Интеграция генома провируса в геном клетки.
6. Латентный период, в течение которого ДНК провируса интегрирована в геном, но транскрипции и трансляции с генов вируса нет. Соответственно, нет и экспрессии антигенов вируса.
7. Активация процесса транскрипции с ДНК провируса, трансляция белков вируса.
8. Активная репликация вируса, то есть продукция всех компонентов вируса и формирование из них зрелых дочерних вирионов.
9. Высвобождение вирионов и отдельных белков ВИЧ из клетки-хозяина во внешнюю среду и беспрепятственное заражение других клеток. Цитопатогенные эффекты ВИЧ.
Ведущим звеном в патогенезе ВИЧ-инфекции является поражение Т-хелперов, которое обусловлено:
- преждевременным старением и гибелью инфицированных клеток;
- уничтожением зараженных клеток лимфоцитами-эффекторами ан -тителозависимой клеточной цитотоксичности;
- блокадой рецепторов CD4 вирусным гликопротеином gp120.
На Т-хелперы ВИЧ оказывает прямой цитопатогенный эффект. Истощение пула Т-хелперов приводит к тому, что они не могут полноценно обеспечивать функцию и взаимодействие других иммунокомпетентных клеток. Однако и на ранних этапах течения ВИЧ-инфекции, когда еще нет выраженного снижения содержания CD4+-клеток, а доля инфицированных CD4+-лимфоцитов не превышает 0,01% их числа, основное значение в развитии дисбаланса иммунного ответа, формировании иммунодефицита принадлежит нарушениям регуляторных функций Т-хелперов/индукторов. Причиной указанных нарушений является блокада рецептора CD4.
Распознавание Т-хелперами антигенов на поверхности антиген -презентирующих клеток (например, макрофагах) происходит с обязательным участием двух структур - рецептора CD4, который взаимодействует с главным комплексом гистосовместимости класса II (ГКГС II) макрофага, и рецептора для антигена. Связывание только молекулы CD4 каким-либо лигандом (например, анти-CD4-антитела или вирусного белка gp120) в отсутствие последующего задействования рецептора для антигена является для клетки, несущей CD4, "отрицательным сигналом". При этом происходит быстрая и существенная элиминация молекул CD4 с поверхности клетки. В результате такой лимфоцит не может нормально взаимодействовать с белками главного комплекса гистосовместимости класса II (ГКГС II), находящегося на антигенпрезентирующих клетках, что является необходимым условием для формирования нормального иммунного ответа.
Взаимодействие поверхностного гликопротеина gp120 с мембраной CD4+-клеток может не только вызывать негативные сигналы, но и приводит к программированной клеточной гибели - апоптозу зрелых CD4+-лимфоцитов или CD34+ -гематопоэтических клеток-предшественников даже при отсутствии инфицирования клеток вирусом ВИЧ.
G.Furlini с соавт. (1994) установили, что спустя три часа после воздействия ВИЧ-1 (или очищенного рекомбинантного белка gp120) на CD4+-клетки in vitro наблюдается пик увеличения синтеза и ядерной транслокации белков теплового шока семейства БТШ-70. Эти данные свидетельствуют о способности gp120 запускать каскад процессов, используя сигнальную активность мембран. Одним из таких внутриклеточных процессов является активация системы белков теплового шока, что в свою очередь указывает на нахождение клетки в неблагоприятных условиях и формировании клеточной стресс-реакции.
Таким образом, не только полноценные вирусы ВИЧ, прямо инфицирующие Т-лимфоциты-хелперы, но и отдельный растворимый вирусный белок gp120 вызывает сильную иммуносупрессию путем связывания молекулы CD4. Особенно сильный иммуносупрессорный эффект оказывает агрегированный (например, специфическими антителами) белок gp120.
Нарушение функции Т-хелперов влечет за собой снижение цитотоксической активности Т-супрессоров, на которых ВИЧ также оказывает цитопатогенный эффект, что в свою очередь обусловливает появление оппортунистических инфекций и СПИД-индикаторных опухолей.
С развитием выраженной виремии количество инфицированных клеток в крови и интенсивность их гибели возрастает. От момента инфицирования до терминальной стадии СПИД содержание CD4+-клеток уменьшается более чем в 20 раз.
В моноцитах/макрофагах, в отличие от Т-лимфоцитов, ВИЧ реплицируется с умеренной интенсивностью, вирионы оформляются в округлые частицы еще в цитоплазме клетки и, выходя из нее, не оказывают цитонекротического действия. Однако моноциты/макрофаги, инфицированные ВИЧ, хотя и не подвергаются быстро наступающему цитолизу при массовом высвобождении дочерних вирионов, как Т-лимфоциты, но претерпевают значительные ультраструктурные преобразования. Указанные изменения, видимо являются причиной пониженной бактерицидной (фунгицидной) активности и способности к хемотаксису моноцитов и макрофагов, а также ослабления взаимодействия их рецепторов с Fc-фрагментами иммуноглобулинов.
В-лимфоциты, учитывая отсутствие или невысокую плотность CD4-рецепторов на их цитоплазматической мембране, должны повреждаться в меньшей степени. Косвенным подтверждением этого казалось бы служит тот факт, что суммарная концентрация иммуноглобулинов IgG и IgA сыворотки в условиях ВИЧ-инфекции оказывается повышенной. Однако у больных отмечается характерная диспропорция уровней подклассов иммуноглобулинов, например IgG. Так, показано, что содержание IgG1 и IgG3 у таких пациентов увеличено, тогда как концентрация IgG2 и IgG4 существенно уменьшена. Прогрессирующее снижение уровня IgG2 может объяснить возрастающую воприимчивость больных ВИЧ-инфекцией к патогенному действию таких микроорганизмов, как Haemophilus, Pneumococcus и Staphylococcus aureus.
В-лимфоциты на фоне активной секреции антител характеризуются слабой реакцией на митогены (например, митогена лаконоса) и на неоантигены. Таким образом, несмотря на гипергаммаглобулинемию, функциональное состояние В-системы иммунитета у больных ВИЧ-инфекцией сходно с состоянием, развивающимся на фоне выраженной гипогаммаглобулинемии (Кожемякин Л.А. с соавт., 1990).
Функционирование В-лимфоцитов контролируется Т-лимфоцитами. Поэтому, вероятно, дисфункции В-системы в целом могут быть вторичными по отношению к дисфункции Т-хелперов и Т-супрессоров. Кроме того, ВИЧ способен прямо инфицировать В-лимфоциты и вызывать их разрушение. Опыт показывает, что содержание В-лимфоцитов в периферической крови больных в стадии СПИД может быть в три с лишним раза ниже нормы.
Вторым объектом воздействия ВИЧ после иммунной системы является ЦНС. ВИЧ инфицирует нейроны, астроциты, микроглиальные клетки (макрофаги), эндотелий кровеносных сосудов, фибробластоподобные клетки мозга. Однако прямого цитопатогенного эффекта вируса на указанные клетки не отмечено. Поражение ЦНС, проявляющееся деменцией и другими неврологическими нарушениями при ВИЧ-инфекции, скорее связано с нейротоксическим действием gp120 и появлением аутоантител против антигенов мозговой ткани.
Таким образом прогрессированию течения ВИЧ-инфекции предшествует активация репликативного процесса вируса иммунодефицита человека, клинические проявления обусловлены непосредственным патогенным эффектом вируса и его белков на клетки-мишени, а также нарушением кооперативных связей иммунокомпетентных клеток.
Клиническая картина ВИЧ-инфекции и СПИД. Клиническая и лабораторно-диагностическая характеристика стадий заболевания.
Различными авторами предложен ряд классификаций ВИЧ-инфекции, в основе которых лежит подобное разделение на стадии клинического течения. Наиболее распространены за рубежом классификации, предложенные экспертами ВОЗ и Центром по контролю заболеваемости (CDC) в Атланте, США.
В Российской Федерации используют классификацию В.И.Покровского (1989), отличающуюся большей клинической направленностью и рекомендованную к практике МЗ МП РФ (Лобзин Ю.В., Казанцев А.П., 1996).
КЛИНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ
(В.И.Покровский, 1989)
I. Стадия инкубации
II. Стадия первичных проявлений
А - острая лихорадочная фаза
Б - бессимптомная фаза
В - персистирующая генерализованная лимфаденопатия
III. Стадия вторичных заболеваний
А - потеря веса менее 10% массы тела; поверхностные грибковые, вирусные, бактериальные поражения кожи и слизистых оболочек; опоясывающий лишай; повторные фарингиты, синуситы
Б - прогрессирующая потеря веса более 10% массы тела; необъяснимая диарея или лихорадка более 1 месяца; волосатая лейкоплакия; туберкулез легких; повторные или стойкие бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные поражения внутренних органов (без диссеминации) или глубокие поражения кожи и слизистых; повторный или диссеминированный опоясывающий лишай; локализованная саркома Капоши
В - генерализованные бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные, паразитарные заболевания; пневмоцистная пневмония; кандидоз пищевода; внелегочный и атипичный туберкулез; кахексия; диссеминированная саркома Капоши; поражения ЦНС различной этиологии
IV. Терминальная стадия
Каждая стадия приведенной классификации характеризуется не только определенной клинической картиной, но и динамикой ряда лабораторных показателей, присущих конкретному этапу развития клинического течения ВИЧ-инфекции и позволяющих определить выраженность иммунодефицитного состояния.
В I стадии (инкубация) диагноз ВИЧ-инфекции может носить только предположительный характер, так как основывается исключительно на эпидемиологических данных: половой контакт с инфицированным ВИЧ партнером, переливание крови инфицированного ВИЧ донора, использование нестерильных шприцев при групповом введении наркотиков и т.п. Клинических проявлений болезни нет, сохраняется нормальная физиологическая активность, антитела к ВИЧ в крови не определяются.
При обследовании лиц, подвергшихся вероятному риску заражения ВИЧ, необходимо иметь в виду, что период вирусоносительства без клинической манифестации подвержен значительным колебаниям. Известны случаи, когда клиническая манифестация состоялась через несколько лет после документально зарегистрированного момента инфицирования. В других случаях этот период может исчисляться месяцами.
Инкубационный период без каких-либо клинических проявлений
прерывается по неясным до настоящего времени причинам, вызывающим
активацию длинных концевых повторов и экспрессию генов ВИЧ, кодирующих белки вируса.
II стадия (первичных проявлений) характеризуется первичной реакцией организма на начавшуюся репликацию ВИЧ, на появление в крови дочерних вирионов и отдельных белков вируса.
IIА - острая лихорадочная фаза. У 15-30% зараженных спустя некоторое время (от 2 до 20 недель) после проникновения вируса в организм развивается острое заболевание, проявляющееся лихорадкой (80%), преходящей лимфаденопатией (75%), сонливостью и недомоганием (67%), потерей аппетита, ангиной, миалгией (56%), головной болью и артралгией (49%), снижением массы тела (46%), припухлостью желез (44%), болезненностью глаз (39%), тошнотой (31 %). Острая лихорадочная фаза характеризуется отсутствием существенных
сдвигов в популяции Т-лимфоцитов у серонегативных, а также снижением количества CD4+-лимфоцитов и значения индекса дифференцировки лимфоцитов CD4/CD8 у серопозитивных инфицированных ВИЧ. Продолжительность лихорадочного периода 2-3 месяца, после чего лимфаденопатия и другие проявления инфекции могут исчезнуть и болезнь переходит в бессимптомную стадию IIБ.
IIБ - бессимптомная фаза характеризуется снижением в среднем на 25% относительного содержания CD4+-лимфоцитов и возрастанием на 20-40% абсолютного количества CD8+-лимоцитов (по сравнению с нормой). В крови, как правило, могут быть обнаружены антитела класса IgM к структурным белкам ВИЧ, реже - класса IgG.
IIВ стадия - персистирующая генерализованная лимфаденопатия. Антитела IgG к белкам ВИЧ (p24, gp41, gp120, gp160) появляются в крови, если их не было в стадии IIБ. Содержание общего количества (абсолютного и, в большей степени, относительного) лимфоцитов может повыситься по сравнению с бессимптомной фазой. Трудовая и половая активность снижена или не нарушена. Продолжительность стадии весьма вариабельна и может достигать нескольких лет.
III стадия (вторичных заболеваний) характеризуется развитием на фоне нарушенного иммунитета бактериальных, вирусных и протозойных заболеваний и/или опухолевых процессов (лимфома, саркома Капоши).
Этиология развивающихся вторичных заболеваний, осложняющих ВИЧ инфекцию, может быть самой различной и во многом определяться бытовыми, климатическими и природными условиями, в которых проживает больной. Наиболее часто у больных СПИДом обнаруживают кокковую флору, пневмоцисты, вирусы опоясывающего и простого герпеса, цитомегаловирусы, микобактерии, сальмонеллы, легионеллы, микоплазмы и др. В южных широтах чаще встречаются такие заболевания как токсоплазмоз, криптоспородиоз, стронгилоидоз, гистоплазмоз, криптококкоз и др.
Присоединяющаяся инфекция характеризуется развитием гнойных поражений кожи и слизистых, пневмоний, сепсиса и т.д. Причем инфекция может рецидивировать, сменять одна другую или сочетаться. Длительность этого периода болезни во многом определяется эффективностью терапии интеркуррентных заболеваний.
У 95% больных отмечается анемия, у 76% - лейкопения, у 74% - повышение IgG, у 35% - повышение IgA, у 16% - лимфоцитоз, у 18% - лимфопения. Прогрессирует снижение содержания CD4+-клеток, индекс дифференцировки Т-лимфоцитов < 1.
IV стадия - терминальная. Развиваются кахексия, лихорадка, деменция. Содержание антител к ВИЧ в сыворотке крови снижается и может не улавливаться с помощью иммуноферментного анализа и иммуноблотинга; вирусемия и концентрация антигена p24 напротив возрастают. Содержание лимфоцитов в крови и индекс дифференцировки Т-лимфоцитов CD4/CD8 снижаются. Болезнь прогрессирует и заканчивается смертью. У ряда больных IV стадия характеризуется развитием острого энцефалита с быстрым летальным исходом.
После установления диагноза "ВИЧ-инфекция" больному по мере возникновения тех или иных клинических проявлений заболевания проводят три вида лабораторного обследования:
1. Определение степени иммунодефицита.
2. Идентификация возбудителей оппортунистических инфекций и инвазий.
3. Диагностика злокачественных новообразований.
Оценка степени иммунодефицитного состояния осуществляется при помощи ряда иммунологических показателей, составляющих совокупное понятие иммунного статуса человека. Его оценка важна для постановки диагноза ВИЧ-инфекции, а также позволяет следить за динамикой развития болезни и эффектом проводимой терапии.
Уменьшение значения абсолютного содержания CD4+-лимфоцитов в крови ниже 250/мкл у взрослых даже при отсутствии клинических симптомов является показанием для назначения лекарственной профилактики оппортунистических инфекций, в первую очередь пневмонии, вызываемой Pneumocystis carinii. Снижение концентрации CD4+-лимфоцитов ниже 50/мкл рассматривается американскими врачами как признак терминальной стадии и показание для отмены дорогостоящей анти-ретровирусной терапии в связи с ее неэффективность.
Заключение.
Качество диагностических тест-систем, применяемых в лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции, с каждым годом улучшается, повышается их чувствительность. Однако высокая изменчивость ВИЧ может привести к появлению новых типов, антитела к которым могут быть не распознаны существующими тест-системами. В таких случаях необходимо использовать следующую феноменологию СПИД, полностью описанную в докладе экспертов ВОЗ (опубликован в Weekly Epidemiological Record.- 1988.-Vol.63. N1/2).
При получении отрицательных результатов лабораторно-диагностических исследований на ВИЧ-инфекцию предположительный диагноз СПИД с назначением последующего динамического наблюдения ставится, когда:
а) все другие причины иммунодефицитного состояния, указанные в пункте I А, исключены;
б) у больного зарегистрировано одно из заболеваний, указанных в пункте I Б, причем диагноз поставлен с использованием достоверных методов;
в) количество CD4+клеток в крови ниже 400/мкл.