Каковы особенности строения вич

ВИЧ и его особенности
Вирус СПИДа был открыт в 1983 г. группой французских ученых во главе с Л. Монтанье из Пастеровского института в Париже. Чуть позже о факте выделения нового вируса сообщили и американские ученые из Национального института здоровья (Р. Галло). Эти вирусы оказались идентичными по своей структуре и биологическим свойствам. Для их обозначения с 1987 г. Всемирной организацией здравоохранения была принята аббревиатура HIV (Human Immunodeficiency Virus), или ВИЧ (вирус иммунодефицита человека).

В 1986 г. от больных, выходцев из стран Западной Африки (Сенегал, Гвинея-Биссау и др.) был выделен еще один вирус, похожий на ВИЧ-1, но и отличающийся от него. Парижские ученые назвали его HIV-2 (ВИЧ-2). В 1987—1989 гг. больные СПИДом, вызванным этим типом вируса, были выявлены в США, ФРГ, Франции. Большая часть из них — выходцы из Африки или их половые партнеры.

Носители этого вируса есть и в странах СНГ. До недавнего времени из-за отсутствия специального диагностикума на ВИЧ-2 ни донорская кровь, ни лица из группы риска на него не обследовались. Однако реальная угроза заноса ВИЧ-2 в Украину существует, поскольку до 90 % прибывающих в нашу страну на учебу граждан Африки являются жителями эндемичных по ВИЧ-2 регионов.

ВИЧ очень мал (на линии протяженностью в 1 см может разместиться до 100000 вирусных частиц). Он содержит рибонуклеиновую кислоту (РНК) и три особых фермента, с помощью одного из которых (обратной транскриптазы) на вирусной РНК в зараженной клетке человека синтезируется дезокси - рибонуклеиновая кислота (ДНК) . Последняя встраивается в генетический аппарат клетки и может находиться в таком состоянии длительное время, активно себя не проявляя. Под воздействием еще точно не установленных механизмов через некоторое время (несколько лет) начинается процесс активного размножения (репликации) ДНК, в результате которого в этой клетке начинают образовываться вирусные частицы. Они выходят наружу, проникают в другие, еще незараженные клетки, а родительская клетка вскоре погибает. Факт включения ВИЧ в генетический аппарат клетки-хозяина является препятствием для его уничтожения. Находясь в этом состоянии он становится недосягаемым для воздействия любого известного сегодня антивирусного препарата.

ВИЧ поражает различные клетки организма, однако главной его мишенью являются клетки, имеющие на своей оболочке молекулы особого белка гликопротеина, называемого СД4. Его “узнает” и вступает в прочную химическую связь аналогичный белок оболочки ВИЧ (gp120). В результате этого взаимодействия клетка как бы втягивает в себя вирус к с этого момента она уже обсечена на гибель. Гликопротеин СД4 имеют на своей поверхности некоторые виды белых кровяных телец (лейкоцитов) — лимфоциты, другие клетки, отвечающие за состояние иммунитета организма, — моноциты, макрофаги, а также нервные клетки, клетки печени, сердца. Разрушая эти клетки, ВИЧ нарушает нормальное взаимодействие составных частей иммунной системы человека. В результате обычно безвредные для него микроорганизмы вызывают развитие смертельно опасных инфекций, называемых “оппортунистическими”. Организм также утрачивает способность к обезвреживанию злокачественных клеток, что приводит к развитию опухолей. Из-за способности ВИЧ поражать клетки мозга, печени, селезенки в организме инфицированного нарушаются функции головного мозга, его оболочек, возникают воспалительные и дистрофические изменения в сердечно-сосудистой, пищеварительной и других системах. Поэтому проявления ВИЧ - инфскции очень разнообразны, а распознать их на ранней стадии болезни весьма трудно.

Другой биологической особенностью ВИЧ является его чрезвычайная изменчивость. Некоторые белки его наружной оболочки настолько быстро меняют свою структуру, что даже вирусы, выделенные от одного и того же больного на протяжении нескольких месяцев, не являются абсолютно одинаковыми. Установлено, что вирус иммунодефицита человека в 1000 раз изменчивее вируса гриппа, с эпидемиями которого человечество безуспешно борется уже не одно десятилетие. Это свойство ВИЧ создает большие трудности в разработке диагностических препаратов и является пока непреодолимым препятствием на пути создания вакцины против СПИДа.

Несколько успокаивает то обстоятельство, что ВИЧ в сравнении с другими возбудителями инфекционных заболеваний слабо устойчив к воздействию различных физических и химических факторов окружающей среды. Прогревание при температуре +56 0 C выше в течение 30 мин является достаточным, чтобы убить более 99 % вирусных частиц. Кипячение уничтожает ВИЧ почти моментально. Также быстро вирус погибает под воздействием различных химических дезинфицирующих средств (3 % раствор перекиси водорода, 5 % раствор лизола, эфир, ацетон), а также физических факторов, например, ультразвука. Последний принцип лежит в основе действия современных ультразвуковых промывателей для медицинского инструментария. Их производство по отечественной технологии налаживается на некоторых предприятиях Украины.

Вне организма человека ВИЧ может сохраняться определенное время (в течение нескольких дней), например, в высохшей капле крови или слизи. Но количество живых вирусных частиц в этом случае быстро уменьшается и поэтому оставшихся возбудителей недостаточно, чтобы вызвать заражение здорового человека, особенно если нет прямого контакта с его кровью. Если вирус и попадает на кожу, в легкие или пищеварительную систему, то вероятность заражения ничтожно мала.

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.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вне организма быстро погибает, но в капле крови может выживать в течение нескольких дней. Он боится высоких температур, дезинфицирующих средств.

Источник инфекции – только человек на всех стадиях заболевания. ВИЧ в больших концентрациях содержится в крови, сперме, вагинальном секрете, грудном молоке, поэтому при контакте с этими биологическими жидкостями возможно заражение ВИЧ. Вирус может содержаться и в других биологических жидкостях, но его количество недостаточно для заражения. Чтобы произошло заражение, биологическая жидкость, содержащая ВИЧ, должна попасть непосредственно в кровоток или на слизистую оболочку.

- при незащищенных сексуальных контактах;

- при переливании крови и ее компонентов, пересадке тканей, органов;

- внутривенном введении наркотиков с использованием нестерильного инструмента или инфицированного ВИЧ наркотика;

- при нанесении татуировок и пирсинга нестерильным инструментом;

- при использовании в быту предметов личной гигиены, инструментов, загрязненных кровью;

- ребенок может заразиться от инфицированной матери во время ее беременности, родов и при грудном вскармливании.

Нельзя исключать и намеренное заражение ВИЧ некоторыми озлобленными на судьбу больными (шприцы в детских песочницах, в почтовых ящиках, в карманах задерживаемых).

Сдать кровь можно в поликлинике МСЧ МВД, в областном центре профилактики СПИД или другом лечебном учреждении. Можно обследоваться анонимно. Анализы на ВИЧ – бесплатные.

После инкубационного периода у 50-70% инфицированных наступает стадия первичных клинических проявлений, длящаяся от нескольких дней до 2-х месяцев. При этом наблюдается лихорадка, сыпь на теле, увеличение лимфатических узлов, катаральные явления в носоглотке, может присоединиться ангина, бактериальная пневмония, герпетическая инфекция, грибковые поражения слизистых. Может быть диарея, увеличение печени, селезенки. Иногда развивается менингит. Чтобы диагноз был правильно установлен, при подобных заболеваниях не следует заниматься самолечением, надо обращаться в лечебное учреждение.

Средняя продолжительность жизни ВИЧ-инфицированных по области составляет пока 12 лет. Наиболее часто приводит к гибели развитие у ВИЧ-инфицированных на стадии СПИДа туберкулеза, пневмоцистной пневмонии, энцефалита.

Чтобы не заразиться ВИЧ надо:

- иметь постоянного полового партнера и использовать защищенный секс, правильно пользоваться презервативами;

- не употреблять наркотики;

- избегать татуировок и пирсинга, в крайнем случае делать их только в специальном салоне стерильным инструментом;

- использовать в быту только индивидуальные предметы личной гигиены;

- сотрудникам полиции осмотр задержанных проводить в медицинских перчатках; если на коже имеются даже небольшие повреждения, их надо заклеить лейкопластырем;

- если проводится обыск таких мест, где имеется риск пореза или укола кожи, то надо использовать кожаные перчатки;

- транспортировку вещественных доказательств, загрязненных кровью или другими биологическими субстанциями, проводить в полиэтиленовой упаковке; использованные острые предметы (шприцы) транспортировать в непрокалываемых контейнерах, исключающих травматизацию сотрудников;

- работа в криминалистических лабораториях должна проводиться в одноразовых медицинских перчатках, подлежащих после работы дезинфекции и утилизации (повторное использование перчаток не допускается, так как изолирующие свойства перчаток при дезинфекции нарушаются).

Сотрудники ОВД каждого задержанного должны рассматривать как потенциально инфицированного и максимально обезопасить себя при работе с ним.

- спирт этиловый 70%

- спиртовой раствор йода 5%

- перчатки (2 пары)

- лейкопластырь (1 катушка)

- бинт в стерильной упаковке (1 шт.)

- ватные шарики или салфетки в стерильной упаковке (20 шт.)

Алгоритм действий в случае аварийной ситуации:

- в случае пореза или укола предметами, загрязненными кровью, (использованными шприцами) необходимо вымыть руки под проточной водой с мылом, высушить одноразовой салфеткой, обработать 70% спиртом, смазать рану 5% раствором йода, наложить асептическую повязку или заклеить лейкопластырем. При необходимости – надеть перчатку;

- при загрязнении кожи (поверхности рук) кровью или другими биологическими жидкостями необходимо это место обработать 70% спиртом, обмыть водой с мылом, тщательно высушить одноразовой салфеткой, повторно обработать 70% спиртом или другим антисептиком;

- при попадании крови и других биологических жидкостей на слизистую глаз, носа, рта: ротовую полость промыть большим количеством воды и прополоскать 70% спиртом, слизистую носа и глаза обильно промыть водой (не тереть!);

- при попадании крови и других биологических жидкостей другого человека на одежду: снять одежду и погрузить в дезинфицирующий раствор (3% хлорамин на 2 часа) или отправить в полиэтиленовой упаковке на камерную дезинфекцию. Кожа под загрязненным местом протирается 70% спиртом, промывается с мылом и повторно протирается спиртом;

- загрязненная обувь протирается 2-х кратно с интервалом 15 минут ветошью, смоченной в 3% растворе хлорамина или другого дезсредства.

После аварии необходимо в возможно короткие сроки обследовать на ВИЧ и вирусные гепатиты В и С лицо, которое может являться источником инфекции, и контактировавшее с ним лицо. Для этого необходимо немедленно обратиться в лечебное учреждение: в рабочие дни – в поликлинику МСЧ МВД в г. Орле или в ЦРБ по месту жительства, в выходные дни – в госпиталь МСЧ МВД или дежурное ЛПУ по месту жительства. Это необходимо для назначения химиопрофилактики ВИЧ-инфекции, которая позволяет пресечь развитие болезни, если начать лечение в первые часы после инфицирования, но не позже 72-х часов.

Экстренная профилактика вирусных гепатитов В и С проводится по той же схеме, что и экстренная профилактика ВИЧ-инфекции, но вместо химиопрепаратов назначают при необходимости введение вакцины против гепатита В с иммуноглобулином или без него, что зависит от того, был ли пострадавший ранее вакцинирован. В соответствии с национальным календарем профилактических прививок вакцинация против вирусного гепатита В проводятся всем лицам в возрасте до 56 лет.

Средства для специфической профилактики вирусного гепатита С (вакцины) до настоящего времени не разработаны.

Поликлиника МСЧ МВД (пн-пт с 8.00 до 19.00; сб с 9.00 до 12.00)

- регистратура 76-13-96; 71-48

- врач-инфекционист 72-91-89; 71-89 (Антонова Ирина Викторовна)

Госпиталь – приемный покой 72-91-67; 45-85-63; 71-67;

дежурный врач 71-56; 71-53

ЦГСЭН – начальник 72-91-82; 71-82 (Ботовалкин Владимир Дмитриевич)

эпидемиолог 72-91-80; 71-80 (Свинолобова Наталия Юрьевна)

К прокариотам относятся архебактерии, бактерии и синезеленые водоросли. Прокариоты — одноклеточные организмы, у которых отсутствуют структурно оформленное ядро, мембранные органоиды и митоз.

Строение бактериальной клетки

Размеры — от 1 до 15 мкм. Основные формы: 1) кокки (шаровидные), 2) бациллы (палочковидные), 3) вибрионы (изогнутые в виде запятой), 4) спириллы и спирохеты (спирально закрученные).

Формы бактерий:
1 — кокки; 2 — бациллы; 3 — вибрионы; 4—7 — спириллы и спирохеты.

Строение бактериальной клетки:
1 — цитоплазматическая мемб­рана; 2 — клеточ­ная стенка; 3 — слизис­тая кап­сула; 4 — цито­плазма; 5 — хромо­сомная ДНК; 6 — рибосомы; 7 — мезо­сома; 8 — фото­синтети­ческие мемб­раны; 9 — вклю­чения; 10 — жгу­тики; 11 — пили.

Бактериальная клетка ограничена оболочкой. Внутренний слой оболочки представлен цитоплазматической мембраной (1), над которой находится клеточная стенка (2); над клеточной стенкой у многих бактерий — слизистая капсула (3). Строение и функции цитоплазматической мембраны эукариотической и прокариотической клеток не отличаются. Мембрана может образовывать складки, называемые мезосомами (7). Они могут иметь разную форму (мешковидные, трубчатые, пластинчатые и др.).

На поверхности мезосом располагаются ферменты. Клеточная стенка толстая, плотная, жесткая, состоит из муреина (главный компонент) и других органических веществ. Муреин представляет собой правильную сеть из параллельных полисахаридных цепей, сшитых друг с другом короткими белковыми цепочками. В зависимости от особенностей строения клеточной стенки бактерии подразделяются на грамположительные (окрашиваются по Граму) и грамотрицательные (не окрашиваются). У грамотрицательных бактерий стенка тоньше, устроена сложнее и над муреиновым слоем снаружи имеется слой липидов. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой (4).

В бактериальной клетке отсутствуют все мембранные органоиды, характерные для эукариотической клетки (митохондрии, пластиды, ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы).

В цитоплазме бактерий находятся рибосомы 70S-типа (6) и включения (9). Как правило, рибосомы собраны в полисомы. Каждая рибосома состоит из малой (30S) и большой субъединиц (50S). Функция рибосом: сборка полипептидной цепочки. Включения могут быть представлены глыбками крахмала, гликогена, волютина, липидными каплями.

У многих бактерий имеются жгутики (10) и пили (фимбрии) (11). Жгутики не ограничены мембраной, имеют волнистую форму и состоят из сферических субъединиц белка флагеллина. Эти субъединицы расположены по спирали и образуют полый цилиндр диаметром 10–20 нм. Жгутик прокариот по своей структуре напоминает одну из микротрубочек эукариотического жгутика. Количество и расположение жгутиков может быть различным. Пили — прямые нитевидные структуры на поверхности бактерий. Они тоньше и короче жгутиков. Представляют собой короткие полые цилиндры из белка пилина. Пили служат для прикрепления бактерий к субстрату и друг к другу. Во время конъюгации образуются особые F-пили, по которым осуществляется передача генетического материала от одной бактериальной клетки к другой.

Редко у бактерий наблюдается половой процесс, при котором происходит рекомбинация генетического материала. Следует подчеркнуть, что у бактерий никогда не образуются гаметы, не происходит слияние содержимого клеток, а имеет место передача ДНК от клетки-донора к клетке-реципиенту. Различают три способа передачи ДНК: конъюгация, трансформация, трансдукция.

Конъюгация — однонаправленный перенос F-плазмиды от клетки-донора в клетку-реципиента, контактирующих друг с другом. При этом бактерии соединяются друг с другом особыми F-пилями (F-фимбриями), по каналам которых фрагменты ДНК и переносятся. Конъюгацию можно разбить на следующие этапы: 1) раскручивание F-плазмиды, 2) проникновение одной из цепей F-плазмиды в клетку-реципиента через F-пилю, 3) синтез комплементарной цепи на матрице одноцепочечной ДНК (происходит как в клетке-доноре (F + ), так и в клетке-реципиенте (F - )).

Трансдукция — перенос фрагмента ДНК от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью бактериофагов.

Вирусы

Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белков, образующих оболочку вокруг этой нуклеиновой кислоты, т.е. представляют собой нуклеопротеидный комплекс. В состав некоторых вирусов входят липиды и углеводы. Вирусы содержат всегда один тип нуклеиновой кислоты — либо ДНК, либо РНК. Причем каждая из нуклеиновых кислот может быть как одноцепочечной, так и двухцепочечной, как линейной, так и кольцевой.

Размеры вирусов — 10–300 нм. Форма вирусов: шаровидная, палочковидная, нитевидная, цилиндрическая и др.

Капсид — оболочка вируса, образована белковыми субъединицами, уложенными определенным образом. Капсид защищает нуклеиновую кислоту вируса от различных воздействий, обеспечивает осаждение вируса на поверхности клетки-хозяина. Суперкапсид характерен для сложноорганизованных вирусов (ВИЧ, вирусы гриппа, герпеса). Возникает во время выхода вируса из клетки-хозяина и представляет собой модифицированный участок ядерной или наружной цитоплазматической мембраны клетки-хозяина.

Если вирус находится внутри клетки-хозяина, то он существует в форме нуклеиновой кислоты. Если вирус находится вне клетки-хозяина, то он представляет собой нуклеопротеидный комплекс, и эта свободная форма существования называется вирионом. Вирусы обладают высокой специфичностью, т.е. они могут использовать для своей жизнедеятельности строго определенный круг хозяев.

Только паразитируя в клетке-хозяине, вирус может репродуцироваться, воспроизводить себе подобных.

В цикле репродукции вируса можно выделить следующие стадии.

Вирус иммунодефицита человека поражает главным образом CD₄-лимфоциты (хелперы), на поверхности которых есть рецепторы, способные связываться с поверхностным белком ВИЧ. Кроме того, ВИЧ проникает в клетки ЦНС, нейроглии, кишечника. Иммунная система организма человека утрачивает свои защитные свойства и оказывается не в состоянии противостоять возбудителям различных инфекций. Средняя продолжительность жизни инфицированного человека составляет 7–10 лет.

Источником заражения служит только человек — носитель вируса иммунодефицита. СПИД передается половым путем, через кровь и ткани, содержащие вирус иммунодефицита, от матери к плоду.

Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Иголка в стоге сена

Генетикам давно известны гены устойчивости к некоторым вирусам у мышей, например к вирусу лейкоза. Но существуют ли подобные гены у человека, и если да, то какова их роль в защите против СПИДа?

Стивен О'Брайн и Михаэль Дин со своими коллегами из Национального института рака США много лет вели поиск таких генов у человека.

В начале 80-х годов американские ученые исследовали множество людей, которые по тем или иным причинам могли заразиться вирусом иммунодефицита. Они проанализировали тысячи образцов крови и обнаружили, казалось бы, необъяснимое явление: у 10-25% обследованных вирус вообще не выявляется, а около 1% носителей ВИЧ - относительно здоровы, признаки СПИДа у них либо отсутствуют, либо выражены очень слабо, а иммунная система в полном порядке. Неужели существует какая-то устойчивость к вирусу у некоторых людей? И если да, то с чем она связана?

Опыты на лабораторных мышах, крысах, морских свинках и кроликах показали, что устойчивость к различным вирусным инфекциям часто определяется целым набором генов. Оказалось, что сходный механизм определяет и устойчивость к вирусу иммунодефицита человека.

Известно, что многие гены ответственны за выработку определенных белков. Часто бывает, что один и тот же ген существует в нескольких измененных вариантах. Такие "многоликие" гены называются полиморфными, а их варианты могут отвечать за выработку различных белков, которые по-разному ведут себя в клетке.

Сравнив восприимчивость к вирусам у мышей, несущих множество разнообразных наборов генов, и у мышей с небольшим числом генных вариантов, ученые пришли к выводу, что чем разнороднее генетически были животные, тем реже они заражались вирусом. В таком случае можно предположить, что в генетически разнообразных человеческих популяциях генные варианты, определяющие устойчивость к ВИЧ, должны встречаться достаточно часто. Анализ заболеваемости СПИДом среди американцев различных национальностей выявил еще одну особенность: более устойчивы американцы европейского происхождения, у африканцев и азиатов устойчивость близка к нулю. Чем объяснить такие различия?

Ответ на этот вопрос предложил в середине 80-х годов американский вирусолог Джей Леви из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Леви и его коллеги пытались выяснить, какие именно клетки в организме поражает вирус. Они обнаружили, что после того, как вирус заражает иммунные клетки, они легко узнаются иммунными клетками другого типа, так называемыми Т-киллерами (убийцами). Киллеры разрушают зараженные вирусом клетки, препятствуя дальнейшему размножению вируса. Клетки-убийцы несут на своей поверхности особую молекулу - рецептор CD8. Она, как принимающая антенна, "узнает" сигналы от клеток, зараженных вирусом, и клетки-убийцы уничтожают их. Если из крови удалить все клетки, несущие молекулу CD8, то вскоре в организме обнаруживаются многочисленные вирусные частицы, происходит быстрое размножение вируса и разрушение лимфоцитов. Не в этом ли ключ к разгадке?

В 1995 году группа американских ученых под руководством Р. Галло обнаружила вещества, которые вырабатываются в клетках-киллерах, несущих молекулы CD8, и подавляют размножение ВИЧ. Защитные вещества оказались гормоноподобными молекулами, называемыми хемокинами. Это небольшие белки, которые прикрепляются к молекулам-рецепторам на поверхности иммунных клеток, когда клетки направляются к месту воспаления или заражения. Оставалось найти "ворота", сквозь которые проникают в иммунные клетки вирусные частицы, то есть понять, с какими именно рецепторами взаимодействуют хемокины.

Ахиллесова пята иммунных клеток

Вскоре после открытия хемокинов Эдвард Бергер, биохимик из Национального института аллергических и инфекционных болезней в Бетезде, США, обнаружил в иммунных клетках, в первую очередь поражаемых вирусом (их называют клетки-мишени), сложный по строению белок. Этот белок как бы пронизывает мембраны клеток и содействует "посадке" и слиянию вирусных частиц с оболочкой иммунных клеток. Бергер назвал этот белок "фузин", от английского слова fusion - слияние. Оказалось, что фузин родствен белкам-рецепторам хемокинов. Не служит ли этот белок "входными воротами" иммунных клеток, через которые вирус проникает внутрь? В таком случае взаимодействие с фузином какого-нибудь другого вещества закроет доступ вирусным частицам в клетку: представьте, что в скважину замка вставляется ключ, и вирусная "лазейка" исчезает. Казалось бы, все встало на свои места, и взаимосвязь хемокины - фузин - ВИЧ уже не вызывала сомнений. Но верна ли эта схема для всех типов клеток, зараженных вирусом?

Пока молекулярные биологи распутывали сложный клубок событий, происходящих на поверхности клеток, генетики продолжали поиск генов устойчивости к вирусу иммунодефицита у людей. Американские исследователи из Национального института рака получили культуры клеток крови и различных тканей от сотен пациентов, зараженных ВИЧ. Из этих клеток выделили ДНК для поиска генов устойчивости.

Чтобы понять, насколько сложна эта задача, достаточно вспомнить, что в хромосомах человека содержится около 100 тысяч различных генов. Проверка хотя бы сотой доли этих генов потребовала бы нескольких лет напряженной работы. Круг генов-кандидатов заметно сузился, когда ученые сосредоточили свое внимание на клетках, которые прежде всего поражает вирус, - так называемых клетках-мишенях.

Уравнение со многими неизвестными

Одна из особенностей вируса иммунодефицита заключается в том, что его гены внедряются в наследственное вещество зараженной клетки и "затаиваются" там на время. Пока эта клетка растет и размножается, вирусные гены воспроизводятся вместе с собственными генами клетки. Затем они попадают в дочерние клетки и заражают их.

Из множества людей с высоким риском заражения ВИЧ отобрали зараженных вирусом и тех, кто не стал носителем ВИЧ, несмотря на постоянные контакты с больными. Среди зараженных выделили группы относительно здоровых и людей с быстро развивающимися признаками СПИДа, которые страдали сопутствующими заболеваниями: пневмонией, раком кожи и другими. Ученые изучили разные варианты взаимодействия вируса с организмом человека. Различный исход этого взаимодействия, по-видимому, зависел от набора генов у обследованных людей.

Выяснилось, что люди, устойчивые к СПИДу, имеют мутантные, измененные гены рецептора хемокинов - молекулы, к которой прикрепляется вирус, чтобы проникнуть в иммунную клетку. У них контакт иммунной клетки с вирусом невозможен, поскольку нет "принимающего устройства".

В это же время бельгийские ученые Михаэль Симпсон и Марк Парментье выделили ген другого рецептора. Им оказался белок, который также служит рецептором для связывания ВИЧ на поверхности иммунных клеток. Только взаимодействие этих двух молекул-рецепторов на поверхности иммунной клетки создает "посадочную площадку" для вируса.

Итак, основными "виновниками" заражения клеток вирусом иммунодефицита служат молекулы-рецепторы, названные CCR5 и CD4. Возник вопрос: что происходит с этими рецепторами при устойчивости к ВИЧ?

В июле 1996 года американская исследовательница Мэри Керингтон из Института рака сообщила, что нормальный ген рецептора ССR5 обнаруживается лишь у 1/5 обследованных ею пациентов. Дальнейший поиск вариантов этого гена среди двух тысяч больных дал удивительные результаты. Оказалось, что у 3% людей, не заразившихся вирусом, несмотря на контакты с больными, ген рецептора ССR5 измененный, мутантный. Например, при обследовании двух нью-йоркских гомосексуалистов - здоровых, несмотря на контакты с зараженными, выяснилось, что в их клетках образуется мутантный белок CCR5, не способный взаимодействовать с вирусными частицами. Подобные генетические варианты были найдены лишь у американцев европейского происхождения или у выходцев из западной Азии, у американцев же африканского и восточноазиатского происхождения не нашли "защитных" генов.

Оказалось также, что устойчивость некоторых пациентов к инфекции лишь временная, если они получили "спасительную" мутацию только от одного из своих родителей. Через несколько лет после заражения количество иммунных клеток в крови таких пациентов снижалось в 5 раз, и на этом фоне развивались сопутствующие СПИДу осложнения. Таким образом, неуязвимыми для ВИЧ были только носители сразу двух мутантных генов.

Но у обладателей одного мутантного гена признаки СПИДа все же развивались медленнее, чем у носителей двух нормальных генов, и такие больные лучше поддавались лечению.

Не так давно исследователи обнаружили разновидности чрезвычайно агрессивных вирусов. Людей, зараженных такими вирусами, не спасает даже присутствие двух мутантных генов, обеспечивающих устойчивость к ВИЧ.

Это заставляет продолжать поиск генов устойчивости к ВИЧ. Недавно американские исследователи О'Брайн и М. Дин с коллегами обнаружили ген, который, присутствуя у людей лишь в одной копии, задерживает развитие СПИДа на 2-3 года и более. Значит ли это, что появилось новое оружие в борьбе с вирусом, вызывающим СПИД? Скорее всего, ученые приоткрыли еще одну завесу над загадками ВИЧ, и это поможет медикам в поисках средств лечения "чумы ХХ века". В многочисленных популяциях американцев афро-азиатского происхождения мутантные гены так и не найдены, но тем не менее есть небольшие группы здоровых людей, контактировавших с зараженными. Это говорит о существовании других генов защиты иммунной системы от страшной инфекции. Пока можно лишь предполагать, что в различных популяциях человека сложились свои системы генетической защиты. По-видимому, и для других инфекционных заболеваний, включая вирусный гепатит, также имеются гены устойчивости к вирусам-возбудителям. Теперь уже никто из генетиков не сомневается в существовании таких генов для вируса иммунодефицита. Исследования последних лет дали надежду найти решение такой, казалось бы, неразрешимой проблемы, как борьба со СПИДом. Кто станет победителем в противоборстве ВИЧ - человек, покажет будущее.

КАК ЛЕЧИТЬ СПИД. ПОИСК СТРАТЕГИИ

Результаты исследований последних лет заставили задуматься не только ученых и практических врачей, занимающихся проблемами СПИДа, но и фармацевтов. Раньше основное внимание уделялось комбинированному лечению инфекции, направленному против вируса. Применялись препараты, препятствующие размножению вируса в клетке: невипарин и атевирдин. Это так называемая группа ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ, которые не дают наследственному материалу вируса внедряться в ДНК иммунных клеток. Их сочетают с аналогами нуклеозидов типа зидовудина, диданозина и ставудина, которые облегчают течение болезни. Однако эти средства токсичны и обладают побочными действиями на организм, поэтому их нельзя считать оптимальными. Им на смену все чаще приходят более совершенные средства воздействия на ВИЧ.

В последнее время появилась возможность препятствовать "посадке" вирусных частиц на поверхность клеток. Известно, что этот процесс происходит за счет связывания вирусного белка gр120 с клеточными рецепторами. Искусственное блокирование мест связывания ВИЧ с помощью хемокинов должно защищать клетки от вторжения ВИЧ. Для этого нужно разработать специальные препараты-блокаторы.

Другой путь - получение антител, которые будут связываться с рецепторами ССR5, создающими "посадочную площадку". Такие антитела будут препятствовать взаимодействию этих рецепторов с вирусом, не давая доступа ВИЧ в клетки. Кроме того, можно вводить в организм фрагменты молекул ССR5. В ответ на это иммунная система начнет вырабатывать антитела к данному белку, которые также перекроют доступ к нему вирусных частиц.

Наиболее дорогостоящий способ обезопасить вирусные частицы - ввести в иммунные клетки новые мутантные гены. В результате сборка рецептора для "посадки" вируса на поверхности "оперированных" клеток прекратится, и вирусные частицы не смогут заразить такие клетки. Подобная защищающая терапия, по-видимому, наиболее перспективна при лечении больных СПИДом, хотя и весьма дорого стоит.

При лечении сопровождающих СПИД раковых заболеваний врачи чаще всего прибегают к высоким дозам химических препаратов и к облучению опухолей, что нарушает кроветворение и требует пересадки больным здорового костного мозга. А что, если в качестве донорских кроветворных клеток пересадить больному костный мозг, взятый от людей, генетически устойчивых к инфекции ВИЧ? Можно предположить, что после такой пересадки распространение вируса в организме пациента будет остановлено: ведь донорские клетки устойчивы к инфекции, поскольку не имеют рецепторов, позволяющих вирусу проникнуть через клеточную мембрану. Однако эту привлекательную идею вряд ли удастся воплотить в практику полностью. Дело в том, что иммунологические различия между пациентом и донором, как правило, приводят к отторжению пересаженной ткани, а иногда и к более серьезным последствиям, когда донорские клетки атакуют чужеродные для них клетки реципиента, вызывая их массовую гибель.

Т-киллеры - иммунные клетки, которые уничтожают зараженные вирусом клетки.

Рецепторы клеток - особые молекулы на поверхности, которые служат "опознавательным знаком" для вирусных частиц и других клеток.

Ген рецептора - ген, ответственный за выработку соответствующего белка.

Хемокины - гормоноподобные вещества на поверхности иммунных клеток, которые подавляют размножение вируса в организме.

Культура клеток - клетки, развивающиеся вне организма, в питательной среде пробирки.

Мутантные гены - измененные гены, не способные контролировать выработку нужного белка.

Клетки-мишени - иммунные клетки, которые в первую очередь поражает вирус.

- Сегодня в мире 29 миллионов зараженных вирусом иммунодефицита. 1,5 миллиона человек уже умерли от вызванного этим заражением СПИДа.

- Самый неблагополучный по СПИДу регион - Африка. В Европе лидируют Испания, Италия, Франция, Германия. С 1997 года к этим странам присоединилась Россия. На территории бывшего СССР зараженность ВИЧ распределяется так: 70% - Украина, 18,2% - Россия, 5,4% - Беларусь, 1,9% - Молдова, 1,3% - Казахстан, остальные - менее 0,5%.

- К 1 декабря 1997 года в России официально зарегистрировано около 7000 зараженных вирусом иммунодефицита, в основном при передаче инфекции половым путем.

- В России и странах ближнего зарубежья существует более 80 центров по профилактике и борьбе со СПИДом.