Что такое слабый иммунитет и вич

Иммунная система и ВИЧ

Как работает иммунная система (до появления ВИЧ)

Некоторые способы защиты от инфекций достаточно просты:

Например, ваша кожа является основным барьером

Если кожа у вас повреждена, например, есть небольшой порез или царапина (для вирусов типа ВИЧ) или повреждения дыхательных путей (в случае туберкулеза), ваше тело будет использовать разные клетки для атаки и разрушения новой инфекции.

Говоря об иммунной системе, обычно используется два медицинских термина:

Антиген – слово для обозначения маленьких частиц вызывающего инфекцию материала, разрушенного в теле, которые распознаются иммунной системой.
Антитело – тип протеина, производимого определенными белыми кровяными тельцами в ответ на появление чужеродных веществ (антигенов). Антитела связаны только с определенными антигенами. Такое связывание помогает разрушать антигены. Одни антитела разрушают антигены непосредственно, другие облегчают процесс разрушения антигенов белыми кровяными тельцами.

КЛЕТОЧНЫЙ И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ

КАК ВИЧ ВЗАИМОДЕЙСТВУЕТ С ИММУННОЙ СИСТЕМОЙ

ВИЧ – вирус, с которым организму особенно трудно справляться. Это происходит оттого, что вирус использует для собственного воспроизводства те же клетки, которые использует организм для борьбы с инфекцией. ВИЧ-инфекция заставляет инфицированные клетки отмирать быстрее, а также давать сигналы другим клеткам отмирать быстрее.

Эти два фактора напоминают собаку, гоняющуюся за собственным хвостом!

ВИЧ-инфекция заставляется организм производить больше клеток CD4 для борьбы с новым вирусом.
Новые клетки становятся новыми мишенями для инфицирования и репродукции ВИЧ
Организм отвечает тем, что производит больше клеток для противодействия вирусу.

Через некоторое время Т-клетки, в которые проник ВИЧ, истощаются и погибают (у большинства людей через 6 месяцев после инфицирования). Через много лет организм чрезмерно устает, иммунная система изнашивается.

Эту часть тяжело понять. Основная мысль состоит в том, что ВИЧ изматывает иммунную систему, производя все больше и больше клеток.

Тем не менее, эти клетки также быстро умирают и иммунная система работает без успеха. Поэтому количество клеток CD4 в вашем организме снижается.

АРВ терапия блокирует быструю репродукцию ВИЧ и приводит иммунную систему вашего организма почти в нормальное состояние.

Модель количества CD4 после инфицирования ВИЧ без терапии

Количество CD4 (полное название: количество CD4+ Т-лимфоцитов, но также называют количество CD4+ Т-клеток или Т4) – это результат анализа крови, который показывает, сколько таких клеток содержится в кубическом миллиметре крови.

Среднее количество CD4 для ВИЧ-негативного человека колеблется между 600 и 1600, но у некоторых людей этот уровень может быть выше или ниже.

Через несколько недель после инфицирования ВИЧ количество CD4 обычно падает.
Потом, по мере того, как иммунная система начинает сопротивляться, оно снова повышается, хотя не до того уровня, который был до инфицирования ВИЧ.
Этот уровень обычно называют контрольной точкой CD4, которая, как правило, стабилизируется на протяжении 3-6 месяцев после инфицирования, но этот процесс может продолжаться гораздо дольше.
В последующем количество CD4 с годами постепенно снижается. Средний уровень падения количества CD4 составляет около 50 клеток/мм3 ежегодно. В зависимости от человека, эта скорость может быть выше или ниже.

Иммунная система большинства людей успешно контролирует ВИЧ, не требуя лекарств долгие годы.

КАК БЫСТРО ПРОГРЕССИРУЕТ ВИЧ У РАЗНЫХ ЛЮДЕЙ

Время, на протяжении которого происходит падение количества CD4 (например, до уровня 200 клеток/мм3), различно для разных людей.

Приблизительное время снижения количества CD4 до уровня 200 клеток/мм3 у ВИЧ+ людей:

Человеческий организм способен полноценно функционировать и существовать только тогда, когда он гармонично взаимодействует с разнообразным микробным миром. В некоторых ситуациях он становится спасателем для человека, а в остальных – угрозой для его жизни. Здоровый иммунитет – честный судья, который может действительно правильно оценить цель микроба, контактирующего с человеком.

Признаки того, что Ваш иммунитет ослаблен

Состояние иммунитета во многом зависит от работы человеческого организма, а также некоторых внешних воздействий со стороны окружающей среды. Эти факторы могут оказывать положительное и отрицательное влияние на возможностях иммунной системы. В негативном случае иммунитет снижается и появляется следующие признаки:

Наблюдается плохое зарастание ран.
ОРВИ заболевания с тяжелым и продолжительным течением.
При сниженном иммунитете вирусные и простудные болезни, которые возникают чаще обычного (более чем два раза в год для взрослых и более четырех раз для детей).
Появление слабости, бледности кожи, отсутствие активной сопротивляемости по отношению к внешним факторам.
Обнаружение туберкулезного заболевания (любая форма).
При сниженном иммунитете наблюдается наличие гнойников на кожных покровах.
Грибок на ногтях, коже или слизистых оболочках, к примеру, кандидоз или онихомикоз.
Повторяющаяся хирургическая инфекция.
Заболевания носовых пазух и дыхательных путей, а также мочевыделительной системы, которые стойки к лечению.
Увеличенные лимфоузлы.

Каждый из этих признаков считается следствием пониженного иммунитета. Еще одним признаком можно назвать дисбаланс иммунитета. Он может проявиться в виде аллергии или аутоиммунной болезни.

Причины сниженного иммунитета

Так как иммунная система представляет собой сложную структуру, существует большое количество возможных причин для ее понижения.

Сопутствующие заболевания:

перенесенные травмы или тяжелые операции;
наличие раковой опухоли;
ВИЧ-инфекция;
патология кровеносной системы (лимфома, лейкоз);
наличие кишечных паразитов у человека, глистная инвазия;
поражение печени в тяжелой форме;
применение агрессивной химиотерапии для лечения туберкулеза или онкологии.
диарея при наличии синдрома мальабсобции, а также неправильного кишечного всасывания;
любое инфекционное заболевание, травма, которые имеют длительный характер;
наличие почечной протеинурии;
долгий процесс антибиотикотерапии;
прогрессирующая почечно-печеночная недостаточность и уремия;
иммунодефициты.

Образ жизни:

временное или постоянное проживание в местах с повышенной радиацией;
неправильное питание, которое продолжается в течение долгого времени;
воздействие токсинов от химических соединений и выбросов от предприятий;
нервное состояние, раздражительность, беспокойный сон;
анемия или гиповитаминоз;
увлечение вредными привычками, к примеру, злоупотребление алкоголем, табакокурение, наркотики;
чрезмерная физическая нагрузка или же недостаточная физическая активность.

Болезни, связанные с иммунитетом

В этом пункте мы будем разберем иммунодефицитные состояния. Причиной тому тот фактор, что дисбаланс иммунитета мы можем наблюдать при разных соматических патологиях, который можно назвать вторичным. Относительно первичного иммунодефицита, он возникает при болезнях иммунных органов. Например:

Комбинированный иммунодефицит. В их числе иммунодефицит, который сопровождается экземой кожного покрова и кровоточивостью (заболевание Вискотта-Олдрича), а также синдромом неполноценных лимфоцитов.
Проблема гуморального иммунитета. Одним из частых синдромов считается синдром Брутона, который подразумевает нехватку иммуноглобулинов всех видов, повышенный уровень некоторых аномальных типов антител (то есть изолированная гипериммуноглобулинемия), а также избирательная небостаточность иммуноглобулина.
Синдром Гитлина. Он подразумевает понижение уровня иммунной системы, сопровождаемый нарушением функционирования организма и его роста.
Поломка иммунитета клеток. Это повышение чувствительности и восприимчивости к гипоплазии тимуса, а также некоторые виды врожденной ферментопатии.
Нейтропения, которая имеет приобретенное или наследственное происхождение. К ней относят циклическую нейротропению, агранулоцитоз Костмана. Вместе с данными заболеваниями отсутствуют нейтрофильные лейкоциты крови полностью или достигают критического уровня.
Болезнь Луи-Бар. Это генетическое заболевание, которое проявляется в виде умеренного дисбаланса иммунитета, или неправильного развития сосудов.

При заболеваниях не наследственного типа можно встретить вторичные иммунодефициты. Например, СПИД, который расшифровывается как синдром приобретенного иммунодефицита. Он намерено поражает иммунные клетки, таких как Т-клетки-киллеры. Еще одним примером иммунодефицита могут послужить последствия онкогематологических заболеваний.

Стоить принимать во внимание также дисбаланс иммунной системы, если она стала следствием аутоиммунной агрессии относительно своих собственных тканей. Такой исход вероятен, если человек заболел красной волчанкой, у него проявились аллергические реакции, язвенный колит, ревматоидный артрит, атопический дерматит, гломерулонефрит, Болезнь Крона и т.д. Такие заболевания обычно не сопровождаются понижением иммунитета, однако если лечение происходит в течение длительного периода времени, то иммунитет организма человека истощаются.

Искусственный иммунитет

Бывают такие случаи, когда даже идеальный иммунитет не может сопротивляться патогенным микроорганизмам, у которых наблюдаются высокие вирулентные характеристики. Это может быть наличие коклюша, дифтерии, полиомиелитавирусного гепатита, столбняка и других заболеваний. По этим причинам нужно заранее подготовить человеческий организм к вероятному контакту с возбудителями, который происходит при помощи вакцинации. Вакцинацию специалисты могут делать двумя методами: пассивным и активным.

Пассивный иммунитет можно внедрить только благодаря специальным иммунным сывороткам. Это препараты, которые содержат готовые антитела, рассчитанные против возбудителей, а также их токсинов. Применение таких препаратов обычно требуется, если обнаружили признаки некоторых заболеваний. Только в этом случае такой метод может спасти жизнь пациента.

Активный иммунитет можно внедрить при помощи вакцины. Это препарат, который содержит ослабленные, живые и убитые микроорганизмы. Кроме того, это могут быть отдельные элементы, например, антигены, белки. Препарат вводят во время абсолютного благополучия в человеческом организме. Это становится причиной выработки определённых антител и образования крепкого иммунитета, если будет наблюдаться вторичный контакт с возбудителями.

Гуморальный иммунитет является частью иммунной системы. Он получается при помощи синтеза антител клетками иммунитета. В-лимфоциты становятся ответственными за проведение данного процесса тканями. Система комплимента, которая подразумевает цепочку определённых иммунных белков, вместе с иммуноглобулинами A, M, G, E делает гуморальный иммунитет. Разнообразные типы иммуноглобулинов начинают свою работу на разных стадиях болезней.

Главная задача гуморальных факторов – это узнаваемость, структурирование и инактивация возбудителей, а также их элементов. Затем случается их представление Т=клеткам, которые несут ответственность за клетки и окончательную инактивацию патогенна. Посредником в данном случае является система комплемента.

Что нужно делать для поднятия иммунитета?

Если у человека наблюдается сниженный иммунитет, то необходимо предпринимать лечение на начальной стадии. На самом деле совсем не просто помочь иммунитету, однако это возможно. При этом нужно использовать комплексный подход, так как любая мелочь в данном случае действительно важна. Что стоит предпринять:

Нормализовать образ жизни, сбалансировать питание и создать режим сна. Актуально, если образ жизни стал причиной понижения иммунитета.
Избавиться от вредных привычек.
Выполнять правильное лечение заболеваний.
Избавиться от причин, которые вызвали падение иммунитета.
Строго следовать правилам, которые были даны специалистами при назначении медикаментозного лечения иммунного дисбаланса.
Принимать лекарственные растения, которые относят к группе иммуномодуляторов. К таким растениям относят подорожник, эхинацею и продукцию пчеловодства.
Принимать витаминные комплексы, к примеру, витрум или дуовит, либо витамины A, C и E по-отдельности.

Для поддержания иммунитета также можно ходить в баню. Однако посещение бани должно происходить только теми людьми, у которых нет противопоказаний к высоким температурам. Целебным эффектом является стимуляция кровообращения во всем организме. Это ведёт к избавлению от хронических факторов инфекции, выводит токсические продукты, ускоряет синтез иммуноглобулинов.

Ещё одним способом повышения иммунитета является закаливание. Однако здесь нужно знать меру. Закаливание должно быть поэтапным, иначе это можно привести к обратным последствиям. Нельзя закаливаться, начиная с низких температур. Следует понижать температуру постепенно при помощи воздушных ванн и водных процедур.

Другим способом являются медикаменты. Терапия направлена на то место, где находится поломка. Необходимо строго контролировать прием медикаментов, чтобы не было риска развития дисбаланса и аутоиммунной агрессии.

Иммунитет необходимо повышать после приема антибиотиков, если был долгий курс лечения. Для этого нужно соблюдать рекомендации врачей, здоровый образ жизни, принимать прибиотики, витамины, усиленное питание.

В поднятии иммунитета хорошо себя показали биопрепараты. Иммуностимуляторы на основе натуральных трав запускают работу иммунной системы истощенного организма. К таким лекарственным растениям относятся:

На основе растительных экстрактов выпускаются сотни препаратов и БАДов. Не стоит забывать об условной границе между натуральными препаратами лекарственного происхождения и биодобавками для поднятия иммунитета организма. Некоторые травяные иммуностимуляторы под названием адаптогены повышают устойчивость людского организма ко внешних нежелательным воздействиям. Основное предназначение адаптогенов заключается в укреплении иммунитета, повышении сопротивляемости вирусным и бактериальным инфекциям. Но не все натуральные препараты без противопоказаний. Некоторые растительные лекарства могут спровоцировать аллергическую реакцию. Доверьте подбор травяных иммуностимуляторов своему иммунологу.

После проведения химиотерапии также нужно повышать иммунитет. В этом случае чаще всего используют медикаментозный метод. Лекарственные препараты в обязательном порядке согласуются с лечащим врачом.

Лечение сниженного иммунитета

Прием (осмотр, консультация) врача-аллерголога-иммунолога первичный

ЧТО ТАКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИММУНИТЕТА?
КАК ИММУННАЯ СИСТЕМА МОЖЕТ БЫТЬ ВОССТАНОВЛЕНА?
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ИММУННЫХ КЛЕТОК
ПОЗВОЛИТЬ ИММУННОЙ СИСТЕМЕ ВОССТАНОВИТЬ СЕБЯ САМОЙ
СТИМУЛЯЦИЯ ВИЧ-СПЕЦИФИЧНОГО ИМУННОГО РЕАГИРОВАНИЯ
НОВЫЕ КЛЕТКИ CD4 ТАК ЖЕ ХОРОШИ, КАК И СТАРЫЕ?

КАК ИММУННАЯ СИСТЕМА МОЖЕТ БЫТЬ ВОССТАНОВЛЕНА?
Если антиретровирусную терапию (АРТ) начать немедленно после заражения ВИЧ, иммунная система не будет повреждена. К сожалению, очень малое количество случаев заражения ВИЧ-инфекцией обнаруживают так рано. Смотри информационный листок 103 об острой ВИЧ инфекции. Продолжая жить в организме, ВИЧ может повредить иммунную систему. Ученые изучают несколько направлений для восстановления этих повреждений.
Улучшение работы вилочковой железы (тимуса)
Тимус это маленький орган расположенный в основании гортани. Он берет белые кровяные тельца, которые поступают из костного мозга и превращает их в клетки CD4. сильнее всего он работает когда вам всего 6 месяцев от роду. Затем начинается сокращение. Ранее, ученые думали, что тимус перестает работать к 20 годам. Однако, исследования показали что он продолжает вырабатывать CD4 клетки намного дольше, возможно до 50 летнего возраста. Сильная АРВТ может заставить тимус выработать замену для утраченных видов клеток CD4
Когда ученые думали, что тимус перестает работать в молодом возрасте, они изучали возможность трансплантации человеческого или животного тимуса кому либо, инфицированному ВИЧ. Также они пытались стимулировать тимус с помощью тимических гормонов. Эти методы могут до сих пор быть важны для старых людей, инфицированных ВИЧ.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ИММУННЫХ КЛЕТОК
По мере прогрессирования ВИЧ, количество как CD4 клеток, так и CD8 клеток падает. Некоторые ученые пытаются поддерживать или увеличивать количество этих клеток.
Один из подходов называется клеточная экспансия (cell expansion). Клетки пациента размножают вне его тела, а затем вливают (проводят инфузию) обратно в тело. Второй подход называется пересадка клеток (cell transfer). Это подразумевает передачу пациенту некоторых иммунных клеток от близнеца или ВИЧ отрицательного родственника.
Третий метод использует цитокины. Это химические посланники, которые поддерживают иммунную реакцию (иммунное реагирование). Наибольшая работа была проведена над интерлейкином-2 (ИЛ-2, IL-2), который может способствовать значительному росту числа CD4 клеток. Информационный листок 482 содержит больше информации о IL-2.
Другой подход это генная терапия (gene therapy). Это подразумевает изменение клеток костного мозга, которые направляются в тимус и становятся клетками CD4. Генная терапия пытается сделать клетки костного мозга невосприимчивыми к ВИЧ инфекции.

ПОЗВОЛИТЬ ИММУННОЙ СИСТЕМЕ ВОССТАНОВИТЬ СЕБЯ САМОЙ
Количество клеток CD4 выросло у многих людей, принимающих АРВТ. Некоторые ученые считают, что иммунная система может лечить и восстанавливать сама себя, если ей не нужно сражаться с большим количеством вирусов ВИЧ. Этот подход кажется ещё более верным сейчас, когда мы знаем что вилочковая железа (тимус) продолжает работать до 50 лет.
Большинство людей начинает принимать препараты для профилактики оппортунистических инфекций (смотри информационный листок 500), когда количество клеток CD4 у них опускается ниже 200. однако если пациенты принимают антиретровирусную терапию и количество их клеток CD4 поднимается выше 200, в большинстве случаев становится безопасным прекратить прием препаратов для профилактики оппортунистов. ОБЯЗАТЕЛЬНО ПОГОВОРИТЕ СО СВОИМ ВРАЧОМ, ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПРЕКРАЩАТЬ ПРИЕМ ЛЮБЫХ ЛЕКАРСТВ

СТИМУЛЯЦИЯ ВИЧ-СПЕЦИФИЧНОГО ИМУННОГО РЕАГИРОВАНИЯ
Исследователи использовали модифицированный, убитый вирус ВИЧ (Ремун, Remune®) чтобы стимулировать ответ организма на ВИЧ. Ремун, по сути, то же самое что вакцина (прививка), но его дают людям уже зараженным ВИЧ. Годы исследований привели к сбивающим с толку и разочаровывающим результатам. Новые подходы изучают сейчас. Один из таких –это терапевтическая вакцина под названием ДермаВир (DermaVir). Она применяется кожно(. ). ДермаВир проходит I/II фазы клинических испытаний.
Комбинация вакцин (прививок) от ВИЧ и интерлейкина-2 (ИЛ-2) увеличила иммунное анти-ВИЧ реагирование и привела к иммунному контролю ВИЧ на период до года, в одном из исследований. Информационный листок 482 содержит больше информации об интерлейине-2.

— Геннадий, Андреас, расскажите, пожалуйста, какие еще исследователи принимают участие в проекте?

Геннадий Бочаров: Помимо меня и моего коллеги Андреаса Мэйерханса, на котором лежит экспериментальная часть исследования, над проектом работает Виталий Вольперт, профессор математики из института Камиля Жордана при Университете Лион-1, он специализируется на математических решениях и моделировании. Мы также сотрудничаем с Пермским краевым центром по профилактике и борьбе со СПИДом и инфекционными заболеваниями —

там проводятся клинические исследования уровня вирусной нагрузки, а также гормональных и иммунных показателей у детей, рожденных от ВИЧ-инфицированных матерей.

Их возглавляет четвертый основной исполнитель проекта — Борис Бахметьев, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией экологической иммунологии Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН.

— Как вам удалось собрать такой коллектив из ученых, представляющих разные страны?

подготовить новое поколение исследователей в области математической иммунологии, владеющих необходимым спектром современных инструментов моделирования и опытом проведения исследований в международной конкурентной среде.

— Расскажите, пожалуйста, что уже было сделано в рамках конкретно этого исследования?

Геннадий Бочаров: Сейчас мы сфокусировались на трех фундаментальных аспектах и многофункциональном математическом моделировании. Мы хотим понять фундаментальный механизм, который отвечает за развитие хронических инфекций, и изучить мультимодальные (то есть действующие на различные системы организма) средства контроля, которые можно было бы применять для корректировки нежелательных сдвигов в динамике инфекционных заболеваний.

Существует три различающихся по своей природе способа повлиять на динамику взаимодействия ВИЧ с организмом инфицированного человека.

Первый, достаточно широко доступный, — антиретровирусная терапия. Существует примерно 26 препаратов, которые позволяют воздействовать на различные этапы внутриклеточной репликации и созревания вируса. В целом это хороший способ, но есть некоторое количество побочных эффектов, он дорогой, и не все пациенты придерживаются схем лечения, которые им предлагают, поскольку это существенно нарушает качество их жизни.

— А какие могут быть побочные эффекты?

Андреас Мэйерханс: Например, нарушения в работе сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы, системы регуляции метаболизма.

Лекарства, которые сейчас существуют на рынке, употребляют в различных комбинациях, при этом они воздействуют на разные этапы репликации вируса.

Поэтому одна из наших задач — скомбинировать эти лекарственные средства в одно, спроектировать максимально эффективное терапевтическое средство путем поиска на основе анализа чувствительности моделей синергийных эффектов в их совместном действии. Необходимо сделать так, чтобы результат приема лекарств сохранялся, чтобы симптомы не вернулись в течение одной-двух недель. Это возможно путем изменения баланса ВИЧ и иммунной системы таким образом, чтобы противовирусные иммунные реакции могли ослаблять вирусные процессы до непатогенного уровня.

Геннадий Бочаров: В России вирусом иммунодефицита заражено более миллиона человек, и не все получают дорогостоящее лечение. Вторая проблема состоит в том, что антиретровирусная терапия не обеспечивает реальную полноценную защиту.

Иммунная система не восстанавливается, даже если снижается вирусная нагрузка.

Это происходит потому, что нарушается баланс между различными субпопуляциями клеток иммунной системы, например регуляторными Т-клетками и Т-лимфоцитами хелперами CD4+. Уровень активности иммунных процессов определяется балансом активирующих и супрессирующих сигналов. При ВИЧ-инфекции усиливается экспрессия рецепторов, которые отвечают за передачу сигналов на снижение функциональной активности или даже гибель клеток.

— То есть частичное восстановление иммунной системы становится возможным?

Геннадий Бочаров: Да, при данном подходе частичное восстановление, безусловно, происходит. Но полного восстановления нет, и более того, антиретровирусная терапия не обеспечивает восстановление численности CD4+ Т-хелперов. Это наглядно демонстрируют исследования, проводимые нашими коллегами, с которыми мы активно сотрудничаем, — академиком Валерием Черешневым и д.м.н. Константином Шмагелем (г. Пермь) по лечению пациентов, больных ВИЧ и гепатитом C.

— А почему функции иммунной системы не восстанавливаются, если снижена вирусная нагрузка?

Геннадий Бочаров: Тут все дело в глубине поражений и изменений в организме человека при попадании и развитии ВИЧ-инфекции. Вирус иммунодефицита поражает клетки иммунной системы человека, которые находятся в лимфоидных органах, в частности в лимфоидной ткани кишечника, селезенке и лимфоузлах, коих в организме насчитывается более 500.

— И что происходит в этих органах?

Геннадий Бочаров: Лимфоидные органы состоят из стромы, которая формируют каркас, в конкретном случае — из фибробластных ретикулярных клеток (ФРК). Когда Т-лимфоцит CD4+ или CD8+ попадает в лимфатический узел, ему нужно вступить в контакт с клетками стромы. Если лимфоцит получает сигнал от ФРК, то он выживает, а если сигнала нет, то клетка гибнет.

В ходе инфицирования ВИЧ разрушается эпителий стенок кишечника, бактериальные продукты проникают в кровь и вызывают системное хроническое воспаление.

В иммунной системе есть механизмы, которые блокируют хроническую активацию, — это регуляторные Т-клетки, упомянутые ранее. В числе других процессов они стимулируют синтез коллагена фибробластными ретикулярными клетками. Коллагеновые нити частично блокируют свободную миграцию клеток, транспорт цитокинов, и иммунная активность в целом снижается. И фиброз, который имеет место при ВИЧ-инфекции, рассматривается как одна из ключевых причин, по которой полное восстановление иммунитета невозможно. Это ставит задачу анализа с помощью моделей и антифиброзной терапии как компонента мультимодальных воздействий. Для исследования структуры и функции лимфатических узлов при экспериментальных вирусных инфекциях мы также сотрудничаем с Институтом иммунобиологии кантонального госпиталя города Санкт-Галлен (Швейцария), руководимым профессором Б. Людвигом.

Наконец, ключевая проблема лечения ВИЧ-инфекции состоит в том, что вирус полностью интегрируется в человеческую хромосому, становится невидимым, пока клетка не активируется.

А еще он способен видоизменяться со временем путем процессов мутирования и рекомбинации геномов, что делает вирус движущейся мишенью для иммунной системы в пространстве антигенных признаков. Соответственно, и течение болезни протекает у всех по-разному.

— Как вы предлагаете решить эту проблему?

Геннадий Бочаров: Это подводит к необходимости теоретически исследовать третий способ повлиять на динамику взаимодействия ВИЧ с организмом. С помощью создания многофункциональной математической модели мы можем изучить, насколько иммунная система чувствительна к внешним воздействиям, а в будущем —

спроектировать эффективный комбинированный препарат с минимальной концентрацией лекарственных компонентов,

которые действуют на различные звенья инфекции и иммунофизиологических процессов и обладают синергийным эффектом.

Андреас Мэйерханс: Это очень важно, потому что уменьшение уровня вирусной нагрузки антиретровирусными лекарствами связано с зависимостью состояния организма от препарата, и прекращение приема вызовет рецидив заболевания. К тому же лекарства могут иметь побочные эффекты, как отмечалось выше.

— А как проходила экспериментальная часть исследования?

Андреас Мэйерханс: Мы рассматривали инфекцию вируса милимфоцитарного хориоменингита (ВЛХМ) мышей, имеющую много общих закономерностей в динамике с ВИЧ-инфекцией.

— Поэтому для клинической части исследования был выбран именно ВЛХМ, а не, например, вирус иммунодефицита обезьян?

Андреас Мэйерханс: Лабораторные исследования мы начали проводить около трех лет назад.

У нас собраны данные транскриптомного анализа по динамике активности около 11 тыс. генов при остром и хроническом вариантах течения инфекции.

Программисты-биоинформатики проанализировали имеющиеся данные, и по итогам работы построены математические модели динамики экспрессии генов. В Барселоне, кстати, мы контактируем с двумя госпиталями, а одна из моих бывших аспиранток принимает непосредственное участие в мониторинге испытаний вакцин. Это дает нам дополнительную информацию, которую мы используем при создании математических моделей.

— То есть в проекте участвуют молодые ученые?

Геннадий Бочаров: Да, в исследовании задействованы шесть молодых специалистов из России — один из ИВМ РАН (к.ф.-м.н. А.А. Данилов), трое аспирантов из МГУ имени М.В. Ломоносова (В.В. Желткова, А.А. Кислицын, Р.С. Савинков), два магистра из МФТИ (Д.С. Гребенников) и МГУ имени М.В. Ломоносова (Р.М. Третьякова), а также аспирант из Лиона (Анасс Бучнита). Мы надеемся, что в течение трех следующих лет они станут по-настоящему опытными исследователями в области математической иммунологии и внесут свой вклад в развитие научной школы, созданной академиком Г.И. Марчуком.

Следует также дополнить, что мы активно сотрудничаем с коллегами из научных институтов Новосибирска (д.б.н. С.И. Бажан, д.б.н. В.А. Лихошвай, д.б.н. Т.М. Хлебодарова, к.ф.-м.н. И.А. Гайнова) в области моделирования внутриклеточного онтогенеза ВИЧ, Екатеринбурга (д.ф.-м.н. А.В. Ким) — в задачах оптимального управления динамикой ВИЧ-инфекции и Москвы (д.б.н. Э.В. Карамов) — по анализу генетических особенностей ВИЧ-инфекции в РФ.

— Расскажите, пожалуйста, о ваших дальнейших научных планах.

Геннадий Бочаров: К концу года мы планируем разработать многомасштабную модель ВИЧ-инфекции и исследовать на ее основе факторы, лежащие в основе фенотипически различных вариантов течения ВИЧ-инфекции и несостоятельности иммунного ответа.

Планируем сдать в печать книгу о математическом моделировании в иммунологии.

Вообще математическое моделирование сложных систем является востребованным методом не только в иммунологии или в биологии, поэтому обучение студентов их содержательному моделированию — актуальная задача.

Читайте также: