Морфология.

Вирион имеет сферическую форму, диаметр 100-120 нм, сложную организацию.

Наружная мембрана или суперкапсид (env) состоит из двухслойной липидной оболочки, в которую интегрированы различные белки человека, в том числе белки гистосовместимости 1 и 2 классов, что обеспечивает ВИЧ антигенную маскировку (мимикрию). Внешнюю оболочку вирион заимствует из мембраны клетки хозяина при завершении цикла репликации и выходе из клетки.

Суперкапсид пронизан гликопротеиновыми шипами. Каждый шип состоит из гликопротеинов gp 120 и gp 41 (у ВИЧ-2 gp 105 и gp 36 соответственно):

Гликопротеины gp 120 локализованы в выступающей части шипа и взаимодействует с молекулами CD4+ на мембранах клеток. Молекулы gp 120 могут отрываться от вирусных частиц и с током крови поступать в ткани, что имеет существенное значение в патогенезе ВИЧ.

Гликопротеины gp 41 располагаются внутри оболочки и обеспечивают её слияние с клеточной мембраной;

Между внешней оболочкой и сердцевиной находится прослойка, состоящая из матриксного белка р 17.

Сердцевина вириона (cor) имеет вид усечённого конуса, её образуют белки р 18 и р 24. В сердцевине распологается РНК, связанная с внутренними белками р 9 и р 7.

Кроме РНК сердцевина содержит вирусные ферменты: обратную транскриптазу (р 66), протеазу, эндонуклеазу (интегразу) (р 32).

Обратная транскриптаза осуществляет синтез вирусной ДНК с молекулы РНК. Эндонуклеаза производит встраивание вирусной ДНК в геном клетки хозяина, в результате чего образуется провирус. Протеаза участвует в “нарезании” предшественников вирусных белков при созревании новой вирусной частицы.

Антигенная структура.

Антигенными свойствами разной степени выраженности обладают белки, кодируемые всеми генами ВИЧ. Антительный ответ к продуктам структурных генов является высокоактивным, особенно к белкам генов env и gag. Высокоантигенным является также nef протеин. Белки остальных регуляторных генов в антигенном отношении средне-(гены vpu, vpr) или низко-(гены vpx, vif, tat, rev) активны.

У ВИЧ главными антигенами выступают:

• Группоспецифические АГ (gag);

• Видоспецифические АГ (сердцевинные белки р 24);

• Типоспецифические АГ (оболочечные белки gp 41 и gp 120).

Вирус отличается высокой антигенной изменчивостью и в результате сбоев обратной транскриптазы из организма больного можно выделить серологически различные вирусы.

В настоящее время выделяют 2 типа вируса – ВИЧ-1 и ВИЧ-2 и более 10 сероваров ВИЧ.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 отличаются по своим антигенным и структурным характеристикам. Имеются достоверные различия в течении заболевания: инфекции, вызываемые ВИЧ-2 считаются более продолжительными. Имеются различия в клинике и эпидемиологии – ВИЧ-2 распространён в основном в странах Западной Африки.

Особенности репродукция вич.

1. Прикрепление ВИЧ с помощью gp 120 к клеточным рецепторам CD4+.

2. В процессе образования этого комплекса происходит изменение конформации молекулы gp 120, вследствие этого оказывается открытой гидрофобная область gp 41 (пептид слияния), которая взаимодействует с клеточной мембраной. Этот процесс индуцирует слияние вирусной оболочки с плазматической мембраной клетки, в результате чего сердцевина вируса попадает внутрь клетки.

3. «Раздевание» вируса – вирусная РНК освобождается от белков нуклеокапсида.

4. Двухцепочечная РНК проникает в клетку и запускается сложный механизм обратной транскрипции вирусной РНК при участии фермента обратной транскриптазы. Сначала синтезируется одноцепочечная ДНК, затем – вторая цепь ДНК, используя первую в качестве матрицы. В итоге образуется двухцепочечная ДНК-копия вирусного генома.

5. Вирусная ДНК (провирус) проникает в клеточное ядро и благодаря активности вирусного фермента интегразы, которая разрезает ДНК клетки-хозяина, встраивается в хромосомную ДНК, сохраняясь в ней до конца жизни клетки.

6. Затем начинается репликация ВИЧ – транскрипция РНК, содержащие полный геном ВИЧ.

7. Транспорт РНК в цитоплазму, синтеза на клеточных рибосомах вирусных протеинов и энзимов.

8. Сборка вирусных частиц происходит на внутренней стороне клеточной мембраны.

9. Вирион отпочковывается от клетки, увлекая участки мембраны клетки- хозяина, в том числе антигены главного комплекса гистосовместимости. При активной репликации ВИЧ идёт множественное нарушение целостности мембраны, и клетка погибает.

Таким образом, ВИЧ в CD4+-лимфоцитах активно использует клеточный аппарат для транскрипции своих генов и синтеза белков.

Полный жизненный цикл вируса реализуется довольно быстро, всего за 1-2 суток; в день формируется до 1 млрд. вирусных частиц.

У ВИЧ отсутствуют специальные механизмы коррекции генетических ошибок, поэтому он, как и другие лентивирусы имеет выраженную наклонность к мутациям. Так как вирус персистирует в организме очень длительно, то может накапливаться значительное количество мутантных вариантов ВИЧ. Отмечено, что при встрече двух вариантов ВИЧ и более в одной клетке они могут обмениваться генетическим материалом (рекомбинировать), что является дополнительным механизмом изменчивости ВИЧ. В результате изменчивости могут возникать штаммы, различающиеся по многим характеристикам.