Проблема ВИЧ-инфекции

Введение

Проблема ВИЧ-инфекции на данном этапе развития современного общества стала проблемой номер  один для Всемирной организации  здравоохранения и ООН, оттеснив на второе место рак и сердечнососудистые заболевания. Это обусловлено несколькими  основными причинами. Во-первых, до сих пор не найдено действенное  лекарство (вакцина) против вируса; во-вторых, как следствие стремительно растет количество зараженных людей.

По оценке Объединённой программы  ООН по ВИЧ/СПИД (ЮНЭЙДС) и Всемирной  организации здравоохранения (ВОЗ), с 1981г. по 2006 г. от болезней, связанных  с ВИЧ-инфекцией и СПИД умерли 25 миллионов человек. Таким образом, пандемия ВИЧ-инфекции является одной  из наиболее губительных эпидемий в  истории человечества. Только в 2006 году ВИЧ-инфекция стала причиной смерти около 2,9 миллиона человек. К началу 2007 года во всем мире около 40 миллионов  человек (0,66% населения Земли) являлись носителями ВИЧ.

К концу 2010 года в Российской Федерации было официально зарегистрировано около 370,000 ВИЧ-инфицированных. Однако реальное число носителей инфекции, по оценке на конец 2009 г., составляет ~940,000 [560,000-1,6млн.]. Показатель распространенности ВИЧ-инфекции среди взрослых достиг значения ~1,1%. От болезней, связанных с ВИЧ и СПИД умерли ок. 16,000 человек, среди них 208 детей.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ СПИД

Термин СПИД впервые появился в  Еженедельном Отчете о Заболеваемости и Смертности Центров по Контролю Заболеваний в 1982 году чтобы описать “...заболевание, сдержанно предполагающее о  дефекте клеточного звена иммунитета, встречающееся без известных причин для уменьшения резистентности к той  болезни...”

Начальный список Центра Контроля Заболеваний  о СПИД-определяющих условиях, который  включал саркому Капоши, пневмоцистоз, комплекс Mycobacterium avium и другие условия, несколько раз был модифицирован со значительными изменениями (Центр Контроля Заболеваний (ЦКЗ), 1985а, 1987а, 1992а).

В настоящее время ЦКЗ определяет СПИД во взрослом и подростковом возрасте 13 лет и старше как присутствие  одного из 25 СПИД-индикаторных условий, таких как  саркома Капоши, пневмоцистоз или диссеминированный комплексMycobacterium avium. У детей младше 13 лет определение СПИДа сходно с таковым у подростков и взрослых, за исключением того, что в список СПИД-определяющих  условий входят также  лимфоидный пневмонит и хронические бактериальные инфекции (ЦКЗ, 1987b). Далее будет приведен список ВИЧ-маркерных заболеваний. Область определения среди взрослых и подростков была расширена в 1993 году включением в этот список ВИЧ-инфекции у человека со снижением в крови количества  CD4+  T-лимфоцитов менее 200  в 1 мм3. Текущие наблюдения заменили критерии, опубликованные в 1987 году, которые были основаны на клинических симптомах, а не на определении CD4+ T-лимфоцитов.

Итак, термин СПИД расшифровывается как  синдром приобретенного иммунодефицита, но приобретенных иммунодефицитов  много, а СПИД  - один. Поэтому сегодня правильнее сказать так: СПИД - это такой приобретенный иммунодефицит, который отличается от других наличием определенного комплекса свойств и специфического возбудителя. Об этом специфическом возбудителе далее и пойдет речь.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИЧ

Зимой 1980-81 года в госпиталь Нью-Йоркского  университета поступили несколько  человек с незнакомой для врачей формой саркомы Капоши - заболевания, открытого еще в 1872 году Моритцем Капоши. На коже нижних конечностей появляются  узелки коричневато-красного или голубовато-красного цвета. Иногда они изъязвляются и омертвевают, но, обычно не поражают внутренние органы, и не считаются злокачественными опухолями (у большинства больных саркома Капоши длится 8-1 лет и хорошо поддается химиотерапевтическому лечению).

В США и странах Западной Европы саркома Капоши наблюдается чрезвычайно  редко: 1-2 случая на 10 миллионов населения, причем, как правило, только у мужчин старше 60 лет. Мужчины же поступившие  в Нью-Йоркский госпиталь были в  возрасте 30 лет. Все они оказались  гомосексуалистами. Саркома Капоши протекала у них злокачественно и большая часть из них погибла  в течение 20 месяцев.

Весной 1981 года врачи Лос-Анджелеса  обнаружили еще одну категорию больных - со злокачественной формой пневмоцистной  пневмонии. Это заболевание вызывается простейшим Pneumocystis carinii и встречается крайне редко у лиц с подавленной функцией иммунной системы - например, подвергшихся интенсивной иммунодепрессивной терапии после трансплантации органов. Пневмоцистная пневмония была зарегистрирована у молодых людей, которые тоже оказались гомосексуалистами.

Летом 1981 года в США насчитывалось  уже 116 подобных случаев...

Хотя клиническая картина указывала  на известный уже к тому времени  синдром иммунодефицита, причина  и пути заболевания оставались неясными. Неожиданное появление болезни, молниеносное распространение, странная связь со злокачественными опухолями, пневмоцистной пневмонией, гемофилией, гомосексуализмом, венерическими болезнями, необычайно длительный скрытый период и отсутствие эффективных средств  лечения - все это вызвало шок  у врачей и ученых. Вирус, известный  ныне как возбудитель СПИДа, был  открыт только в 1983 году, и его называли по-разному.

Группа ученых Национального института  рака в США, руководимых известным  иммунологом и вирусологом Робертом Галло, открыла возбудителя Т-клеточного лейкоза, заболевания, зарегистрированного в конце 70-х годов в странах Карибского бассейна и в Южной Японии. Лейкоз протекал очень тяжело: больные погибали за 3-4 месяца.

Успеху Галло способствовало то, что в середине 70-х годов он обнаружил фактор роста Т-клеток, который сейчас называют интерлейкином-2. Это позволило культивировать Т-лимфоциты  в пробирке.

Возбудителем острого Т-клеточного лейкоза у человека оказался ретровирус. Галло назвал “свой” агент вирусом Т-клеточной лейкемии человека - HTLV-1. И предположил, что он возник в Африке, где им заразились приматы Старого Света, да и человек тоже, что в Америку и страны Карибского бассейна вирус проник благодаря работорговле. Выяснилось, что у многих видов африканских обезьян в крови содержатся антитела к HTLV-1. Некоторые разновидности вируса, особенно выделенные у зеленых мартышек и шимпанзе, имели много сходного с HTLV-1. В дальнейшем оказалось, что HTLV-1 передается при переливании крови. Выделен еще один вирус этой группы, вызывающий редкое заболевание крови, - HTLV-2.

Как раз в это время в США  началась эпидемия СПИДа, одним из путей передачи которого также было переливание крови. Поэтому Галло предположил, что HTLV-1 - возбудитель СПИДа. И действительно у некоторых больных удалось выделить антитела к HTLV-1,  а у части удалось выделить и сам вирус. Однако Галло ошибся.

Группа ученых Пастеровского института  в Париже под руководством Люка Монтанье, оснащенная значительно хуже группы Галло, была создана с целью изучить возможную связь ретровирусов с опухолевыми заболеваниями иммунной системы, выражающимися в увеличении лимфатических узлов (лимфаденопатии). Для выявления искомых вирусов французские ученые использовали открытый группой Галло интерлейкин-2. При исследовании одного пациента, болевшего лимфаденопатией в течение нескольких лет, был выделен вирус, идентифицированный как ретровирус. По своим свойствам он был похож на HTLV-1, но имел некоторые особенности. Затем аналогичный вирус выделили от больных СПИДом.

В 1983 году журнал “Сайенс” напечатал  статью французских ученых. Они сообщали о наличии у 2 из 33 больных СПИДом ретровируса, который, в отличие  от HTLV-1, не обладал способностью влиять на злокачественное перерождение Т-лимфоцитов. Авторы дали ему название LAV (вирус, ассоциированный с лимфоаденопатией). Он вызывает не размножение, а, наоборот, гибель Т-лимфоцитов.

Между обеими группами ученых начался  интенсивный обмен идеями, биологическими материалами. Группа Галло, пользуясь  разработанными ею методами, выделила от больных СПИДом новый ретровирус, названный HTLV-3. Удалось получить особую линию Т-лимфоцитов, в которой вирус интенсивно размножался, но Т-клетки не погибали. В начале 1984 года американцы сообщили об открытом ими вирусе в печати. И тогда же установили, что HTLV-3 и LAV идентичны. Поэтому вирус стали обозначать как HTLV-3/LAV. В 1986 году Комитет по таксономии и номенклатуре вирусов предложил дать возбудителю СПИДа новое название - HIV/ВИЧ (вирус иммунодефицита человека).

Итак, возбудитель СПИДа был  открыт через два года после опубликования  первых статей о новом заболевании, а метод его диагностики разработан менее чем через 2.5 года после  первых публикаций. Это привело к  тому, что на первой Международной  конференции по СПИДу, состоявшейся в апреле 1985 года в Атланте господствовала атмосфера оптимизма.

Однако новые тревоги возникли при изучении уникальных особенностей возбудителя.

СТРОЕНИЕ ВИРУСНОЙ ЧАСТИЦЫ  ВИЧ

Вирион имеет сферическую форму, диаметром 100-150 нм. Основные черты строения сходны с другими представителями  подсемейства лентивирусов. Наружная оболочка вируса, или “конверт” состоит из бимолекулярного слоя липидов, который имеет происхождение из клеточной мембраны клетки хозяина. В эту мембрану встроены рецепторные образования, по виду напоминающие грибы. “Шляпка гриба” состоит из четырех молекул гликопротеидаgp120, который обладает сродством к молекулам CD4. “Ножка гриба” состоит из четырех молекул гликопротеида gp41, которые встроены в мембрану. Так как мембрана имеет клеточное происхождение, то на ее поверхности и внутри нее сохраняется множество клеточных  белков. Под наружной оболочкой располагается сердцевина вируса (кор), которая имеет форму усеченного конуса и образована белком р24. Промежуток между наружной вирусной мембраной и сердцевиной вируса заполнен матриксным белком р17. Внутри сердцевины располагаются две молекулы вирусной РНК, связанные с низкомолекулярными белками (р9 и р7) основного характера. Каждая молекула РНК содержит 9 генов ВИЧ. Три из них - gag, env и pol - являются структурными. Имеются также три регуляторных гена: tat, rev и nef, и три дополнительных гена: vpu, vpr и vif. Эти гены содержат информацию, необходимую для продукции белков, которые управляют способностью вируса инфицировать клетку, реплицироваться и вызывать заболевание. Концы каждой молекулы РНК содержат дублированную последовательность РНК, так называемый длинный концевой повтор - LTR. Участки LTR действуют как переключатели для управления процессом вирусной транскрипции, взаимодействуя с белками ВИЧ или с белками клетки хозяина. Кроме РНК там же находятся вирусные ферменты: обратная транскриптаза, состоящая из двух субъединиц - р64/53, протеаза - р22, эндонуклеаза (интеграза) - р31. Обратная транскриптаза осуществляет синтез вирусной ДНК с молекулы вирусной 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.

ОСОБЕННОСТИ ВОЗБУДИТЕЛЯ  СПИДа

ВИЧ был открыт. Роберт Галло и  его сотрудники сначала полагали, что HIV и  HTLV-1 принадлежат к одному семейству -HTLV, так как у них много общих свойств. Оба возбудителя обладают сродством к Т-лимфоцитам-хелперам с молекулой-рецептором CD4 на поверхности. Оба вируса переносятся при переливании крови. В обоих случаях вирусоносительство сопровождается накоплением соответствующих антител в крови. Есть сходство в строении оболочечных (env) генов.

Однако по мере изучения ВИЧ выяснились и его существенные отличия от HTLV-1. Они оказывают диаметрально противоположное патологическое действие: HTLV-1 превращает нормальную Т-клетку в злокачественную и вызывает безудержное размножение Т-хелперов, тогда как ВИЧ убивает эти клетки. Неодинаковым оказалось и их строение. Исследования А.Ф.Быковского и Л.Монтанье показали, что у сердцевины   HTLV-1 сферическая форма, а у ВИЧ она конусовидная.

Существенные различия оказались  и в геномах вирусов. По сравнению  с HTLV-1 геном ВИЧ содержит несколько дополнительных генов. Главный белок сердцевины ВИЧ - р24 - не имеет аналогов у других ретровирусов. Процесс транскрипции генома ВИЧ протекает в тысячу раз быстрее, чем у клеточных генов, что в значительной степени объясняет поразительную скорость размножения ВИЧ.

Установлено, что ВИЧ стоит ближе  всего к лентивирусам, вызывающим тяжелые хронические инфекции у  копытных животных. Особенно отчетливо  видны сходства ВИЧ с вирусом  мэди-висна, который дает хроническую  инфекцию у овец, приводящую, как  и СПИД у людей, к смертельному исходу.

Подобно мэди-висна, ВИЧ характеризуется  крайней изменчивостью - она в 30 -100, а по некоторым данным и в миллион  раз выше, чем у вируса гриппа. Касается она не только штаммов вируса выделенных от разных больных, но и  в разное время года от одного  и того же больного. Это свойство резко затрудняет возможность получения вакцин против ВИЧ.

3. Пути передачи инфекции

Вич-инфекция - хроническая  инфекционная болезнь: вызывается вирусом  иммунодефицита человека (ВИЧ) и характеризуется  поражением иммунной системы, приводящим к развитию синдрома приобретенного иммунного дефицита (СПИД) и смерти больного в результате развития вторичных (оппортунистических) инфекций, злокачественных  опухолей или поражения ЦНС (подострый  энцефалит).

Единственный источник возбудителя  больной человек в любой стадии ВИЧ-инфекции. Вирус содержится во всех биологических жидкостях организма, однако в достаточных для заражения  концентрациях он имеется в крови, сперме, влагалищном секрете, грудном  молоке. Основной путь передачи возбудителя - половой, поэтому ВИЧ-инфекцию относят к инфекционным болезням, передающимся половым путем.