Как быстро вич разрушает иммунитет

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:

Что такое ВИЧ-инфекция и что такое СПИД?

ВИЧ

ВИЧ – это сокращенное название вируса иммунодефицита человека, т.е. вируса, поражающего иммунную систему. ВИЧ живет и размножается только в организме человека.

При заражении ВИЧ большинство людей не испытывают никаких ощущений. Иногда спустя несколько недель после заражения развивается состояние, похожее на грипп (повышение температуры, появление высыпаний на коже, увеличение лимфатических узлов, понос). На протяжении долгих лет после инфицирования человека может чувствовать себя здоровым. Этот период называется скрытой (латентной) стадией заболевания. Однако неверно думать, что в это время в организме ничего не происходит. Когда какой-либо возбудитель болезни, в том числе ВИЧ, проникает в организм, иммунная система формирует иммунный ответ. Она пытается обезвредить болезнетворный возбудитель и уничтожить его. Для этого иммунная система вырабатывает антитела. Антитела связывают возбудитель болезни и помогают уничтожить его. Кроме того, специальные белые клетки крови (лимфоциты) также начинают борьбу с болезнетворным агентом. К сожалению, при борьбе с ВИЧ всего этого недостаточно – иммунная система не может обезвредить ВИЧ, а ВИЧ в свою очередь, постепенно разрушает иммунную систему.

То, что человек заразился вирусом, т.е. стал ВИЧ-инфицированным, еще не означает, что у него СПИД. До того, как разовьется СПИД, обычно проходит много времени (в среднем 10-12 лет).

СПИД

О СПИДе говорят в том случае, когда у человека, зараженного ВИЧ, появляются инфекционные заболевания, обусловленные неэффективной работой иммунной системы, разрушенной вирусом.

СПИД – это последняя стадия развития ВИЧ-инфекции.

СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита.

Таким образом, СПИД – это сочетание болезней, вызванных недостаточной работой иммунной системы вследствие поражения ее ВИЧ.

Однозначного ответа на этот вопрос, к сожалению, нет. Существуют только гипотезы. Каждая из них имеет свое обоснование, но в научном мире все они продолжают оставаться лишь предположениями – возможными и для кого-то весьма спорными версиями произошедшего.

Самая первая гипотеза происхождения ВИЧ связана с обезьянами. Ее высказал более 20 лет назад американский исследователь Б. Корбетт. По мнению этого ученого, ВИЧ впервые попал в кровь человека в 30-х годах прошлого века от шимпанзе – возможно, при укусе животного или в процессе разделывания человеком туши. В пользу этой версии есть серьезные аргументы. Один из них – в крови шимпанзе действительно был найден редкий вирус, способный при попадании в человеческий организм вызывать состояние, похожее на СПИД.

По мнению другого исследователя, профессора Р. Гэрри, СПИД гораздо старше: его история насчитывает от 100 до 1000 лет. Один из самых серьезных аргументов, подтверждающих эту гипотезу – саркома Капоши, описанная в начале XX века венгерским врачом Капоши как "редкая форма злокачественного новообразования", свидетельствовала о наличии у больного вируса иммунодефицита.

Многие ученые считают родиной СПИДа Центральную Африку. Эта гипотеза, в свою очередь, разделяется на две версии. Согласно одной из них, ВИЧ уже давно существовал в изолированных от внешнего мира районах, например, в племенных поселениях, затерянных в джунглях. Со временем, когда миграция населения увеличилась, вирус вырвался "наружу" и начал быстро распространяться. Вторая версия состоит в том, что вирус возник как следствие повышенного радиоактивного фона, который зарегистрирован в некоторых районах Африки, богатых залежами урана.

Сравнительно недавно появилась еще одна гипотеза, принадлежащая английскому исследователю Э. Хупеору: вирус появился в начале 50-х годов двадцатого века вследствие ошибки ученых, работавших над созданием вакцины от полиомиелита. Ошибка заключалась в том, что для производства вакцины использовались клетки печени шимпанзе, предположительно содержавшие вирус, аналогичный ВИЧ. Одним из наиболее сильных аргументов в пользу данной гипотезы является факт, что вакцину испытывали как раз в тех районах Африки, где на сегодняшний день зарегистрирован самый высокий уровень инфицированности вирусом иммунодефицита.

Так как ВИЧ-инфекция и СПИД у всех протекают по-разному, на эти вопросы невозможно ответить однозначно. Но можно выделить некоторую общую информацию.

Люди с ВИЧ-инфекцией и со СПИДом в наши дни стали жить намного дольше, чем раньше.

Лечение ВИЧ-инфекции и СПИДа становиться все более успешным. На фоне лечения люди с ВИЧ–инфекцией в течение более длительного времени чувствуют себя здоровыми, а больные СПИДом живут дольше и у них, по сравнению с предыдущими годами, стало не только меньше проявлений болезни, но она протекает значительно легче.

В начале эпидемии (1981-1986) СПИД развивался у больных в среднем через 7 лет после заражения вирусом. После этого человек мог прожить еще примерно 8-12 месяцев. После того, как в 1996 году стала применятся комбинированная противоретровирусная терапия, жизнь ВИЧ-инфицированных и людей со СПИД ом стала намного продолжительнее. Некоторые люди, у которых развился СПИД, могут прожить 10 лет и дольше.

В первую очередь такой прогресс обеспечивают лекарства, действующие на сам вирус, - противоретровирусные препараты.

Жизнь продлевается и в связи с тем, что с помощью комбинированной терапии удается предупредить развитие многих оппортунистических инфекций, являющихся непосредственной причиной смерти при ВИЧ-инфекции.

Поиски новых методов лечения продолжаются. Нет сомнений, что вскоре появится еще больше лекарственных средств, эффективных в борьбе с этой инфекцией.

Онлайновые вопросы и ответы
Ноябрь 2017 г.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) инфицирует клетки иммунной системы, разрушая или нарушая ее функции. Инфицирование вирусом приводит к прогрессирующей деградации иммунной системы и, в результате, к "иммунодефициту". Иммунная система считается дефектной тогда, когда она больше не может выполнять свою роль в борьбе с инфекциями и болезнями. Инфекции, связанные с тяжелым иммунодефицитом, известны как "оппортунистические инфекции", так как они "пользуются возможностями" ослабленной иммунной системы.

Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) — это термин, применяемый к самым последним стадиям ВИЧ-инфекции. Для него характерно появление каких-либо из более чем 20 оппортунистических инфекций или связанных с ВИЧ видов рака.

ВИЧ может передаваться при незащищенном сексуальном контакте (вагинальном или анальном) и оральном сексе с инфицированным человеком; при переливании зараженной крови; и при совместном использовании зараженных игл, шприцев или других острых инструментов. Он может также передаваться от матери ребенку во время беременности, родов и грудного вскармливания.

По оценкам ВОЗ и ЮНЭЙДС, в конце 2016 года в мире насчитывалось 36,7 миллионов человек с ВИЧ. В этом же году около 1,8 миллиона человек приобрели инфекцию, а 1 миллион человек умерли от причин, связанных с ВИЧ.

В 2016 году почти 400 000 людей с ВИЧ умерли от туберкулеза. Это основная причина смерти среди ВИЧ-инфицированных людей в Африке и одна из основных причин смерти среди этой группы населения во всем мире. Существует целый ряд основных стратегий в области здравоохранения, имеющих решающее значение для профилактики и ведения инфекции туберкулеза у людей, живущих с ВИЧ:

• рутинное обследование на симптомы туберкулеза при каждом посещении врача;
• ведение скрытой туберкулезной инфекции (например, профилактическое лечение изониазидом);
• борьба с туберкулезной инфекцией;
• раннее начало антиретровирусной терапии.

• при каждом сексуальном контакте правильно использовать мужские или женские презервативы;
• принимать антиретровирусные препараты для доконтактной профилактики ВИЧ (ДКП)
• заниматься только непроникающим сексом;
• сохранять верность в отношениях с неинфицированным и равным образом верным партнером и избегать каких-либо других форм рискованного поведения.

Мужское обрезание способствует снижению риска приобретения ВИЧ во время сексуальных контактов между мужчиной и женщиной примерно на 60%.

Одноразовая процедура медицинского мужского обрезания обеспечивает пожизненную частичную защиту от ВИЧ, а также от других инфекций, передаваемых половым путем. Мужское обрезание следует всегда рассматривать в качестве составной части общего пакета мер профилактики ВИЧ, которая ни в коей мере не заменяет другие известные способы профилактики, такие как мужские и женские презервативы.

При правильном использовании во время каждого сексуального контакта презервативы являются надежным способом профилактики ВИЧ-инфекции у женщин и мужчин. Тем не менее, ни один способ защиты, кроме воздержания, не эффективен на 100%.

Женский презерватив является единственным контролируемым женщиной контрацептивным барьерным методом, доступным в настоящее время на рынке. Женский презерватив представляет собой прочный, мягкий, прозрачный колпачок из полиуретана, вставляемый во влагалище перед сексуальным контактом. При его правильном использовании при каждом сексуальном контакте он полностью облегает влагалище и обеспечивает защиту как от беременности, так и от инфекций, передаваемых половым путем, включая ВИЧ.

Знание своего ВИЧ-статуса дает два важных преимущества:

• Узнав о том, что вы ВИЧ-позитивны, вы можете принять необходимые меры для того, чтобы получить доступ к лечению, уходу и поддержке до того, как появятся симптомы, и, тем самым, потенциально продлить свою жизнь и предотвратить развитие осложнений на протяжении многих лет.
• Узнав о том, что вы инфицированы, вы можете принять меры предосторожности, чтобы не допустить передачи ВИЧ другим людям.

Антиретровирусные препараты используются при лечении и профилактике ВИЧ-инфекции. Они борются с ВИЧ, останавливая или сдерживая репродукцию вируса и уменьшая его количество в организме.

По состоянию на середину 2017 г. 20,9 миллиона человек проходили антиретровирусную терапию (АРТ) во всем мире. Несмотря на то, что эта цифра свидетельствует о внушительных успехах, достигнутых за последнее десятилетие в области расширения охвата лечением против ВИЧ, она представляет собой лишь 53% пациентов, которым требуется АРТ. Таким образом, более половины человек, нуждающихся в доступе к лечению, по-прежнему не имеют его.

Нет, лекарства от ВИЧ не существует. Но при надлежащем и непрерывном соблюдении предписаний в отношении антиретровирусной терапии прогрессирование ВИЧ в организме можно замедлить почти до полной остановки. Все больше и больше людей с ВИЧ, даже в странах с низким уровнем дохода, могут сохранять хорошее самочувствие и продуктивность на протяжении длительного времени. ВОЗ рекомендует лечение для всех людей, инфицированных ВИЧ, а также для тех, кто подвергается значительному риску.

Помимо антиретровирусной терапии людям с ВИЧ часто необходимо консультирование и психологическая поддержка. Доступ ВИЧ-инфицированных людей к надлежащему питанию, безопасной воде и основным гигиеническим средствам может также способствовать поддержанию высокого качества жизни.

ВИЧ – это длительная, медленно прогрессирующая инфекция, которая может протекать по-разному. Развитие болезни можно затормозить, если своевременно начать антиретровирусную терапию (АРВ-терапия). Без лечения ВИЧ-инфекция переходит в конечную фазу, которая называется СПИДом, или синдромом приобретенного иммунодефицита.

Клетки CD4

ВИЧ атакует и уничтожает белые кровяные тельца, точнее – клетки CD4, играющие очень важную роль в защите организма от инфекций. Уменьшение количества клеток CD4 постепенно приводит к ослаблению иммунной системы и сопротивляемость организма снижается.

ВИЧ использует для размножения, то есть для создания своих копий, клетки CD4. Цикл жизни ВИЧ состоит из нескольких этапов.

Жизненный цикл ВИЧ

• ВИЧ связывает себя с клеткой CD4 и попадает внутрь нее.
• ВИЧ содержит две копии наследственного материала в виде РНК. Когда вирус попадает в клетку, то молекулы вирусной РНК сначала переписываются и становятся ДНК.
• ДНК, продуцируемая вирусной РНК, проникает в ядро клетки.
• Часть вирусной ДНК вставляется в хромосомы, другими словами, вирус прячет свои гены между нашими генами.
• Вирусная ДНК используется для производства молекул РНК для создания новых копий вируса, некоторые из которых используются для генерирования генетической информации для новых копий, а некоторые – для производства белков, необходимых для построения вируса. Но теперь гены вируса производят не те компоненты, которые нужны нашему организму, а те компоненты, которые необходимы для образования новых вирусных частиц.
• Зараженные клетки размножаются почкованием, производя все новые копии вируса, которые заражают новые клетки в организме. Количество вируса в организме неуклонно растет.

Зараженные клетки не осознают, что их вирусные гены, которые включены в хромосомы, продуцируют большое количество белков, необходимых для вируса. Миллиарды новых вирусных частиц вырабатываются в организме человека каждый день. Каждый миллилитр крови человека, живущего с ВИЧ, может содержать миллионы вирусных частиц.

Фазы развития и протекание ВИЧ-инфекции

Как правило ВИЧ-инфекция протекает в 3 фазах.

У некоторых людей через 2-4 недели после заражения появляются симптомы, напоминающие грипп: повышенная температура, боль в горле, увеличение лимфатических узлов и т. д. Это состояние длится несколько недель, после чего симптомы исчезают. Если вы считаете, что недавно могли заразиться ВИЧ, и у вас появились симптомы, напоминающие грипп, сделайте тест на ВИЧ!

Во время острой ВИЧ-инфекции люди могут не догадываться, что они инфицированы ВИЧ, потому что симптомы могут вообще отсутствовать.

На ранней стадии ВИЧ очень усиленно и быстро размножается. Во время острой фазы риск передачи ВИЧ велик из-за очень высокого уровня вируса в крови.

Бессимптомная фаза

На 2-й, бессимптомной стадии у человека отсутствуют какие-либо жалобы и симптомы, свидетельствующие о ВИЧ. Поскольку самочувствие хорошее, то ВИЧ-инфицированный человек не может заподозрить, что является переносчиком вируса и может заразить других людей.

В этой фазе ВИЧ размножается в организме дальше и продолжает ослаблять иммунную систему. Такой период может длиться до десяти лет, прежде чем самочувствие серьезно ухудшится и появятся симптомы, характерные для ВИЧ.

Примерно у 5% живущих с ВИЧ людей, ВИЧ-инфекция не прогрессирует в течение длительного времени. По-английски таких людей называют их называют long-term nonprogressors или elite controllers. У этих людей сильная иммунная система (CD4> 500 клеток / мм3), а вирусная нагрузка очень низкая или не определяется даже без АРВ-терапии.

Симптоматическая фаза
Наиболее распространенные характерные симптомы:

• Повышенная температура по неизвестной причине более 1 месяца
• Потеря веса без причины – более 10% от первоначального веса
• Кандидоз на слизистых оболочках рта и половых органов
• Увеличение лимфатических узлов
• Хроническая диарея
• Неоднократное воспаление легких
• Повторяющиеся герпесные инфекции
• Опоясывающий герпес
• Гинекологические воспаления
• Ночная потливость

При отсутствии лечения болезнь достигает в итоге конечной фазы, которую называют СПИДом, или синдромом приобретенного иммунодефицита (англ. – acquired immunodeficiency syndrome, AIDS). СПИД не является отдельной болезнью, а проявляется в форме различных редко встречающихся инфекционных заболеваний и/или злокачественных опухолей.

Достигнув своей последней стадии, ВИЧ разрушает иммунную систему, и организм не может бороться с инфекциями, в т.ч. и оппортунистическими. СПИД диагностируется, когда количество CD4-клеток составляет 3 и присутствует одна или несколько оппортунистических инфекций или опухолей.

СПИД развивается примерно через десять и более лет после заражения и может привести к летальному исходу.

Как только вы узнали о своем положительном ВИЧ-статусе, сразу же обратитесь на прием к врачу-инфекционисту. Своевременное начало АРВ-терапии предотвращает возникновение СПИДа.

Что такое оппортунистические инфекции?

Оппортунистические инфекции – это инфекции, которыми люди с ослабленной иммунной системой заражаются скорее и легче, чем люди со здоровой иммунной системой, и у таких людей заболевание протекает более тяжело.

Люди, живущие с ВИЧ, чаще всего болеют следующими оппортунистическими инфекциями:

• Кандидоз
• Вирус простого герпеса 1 (ВПГ1),
• Сальмонелла
• Токсоплазмоз
• Туберкулез
• Пневмококковая инфекция
• Пневмония (воспаление легких)

— 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.