Зараженные вирусом клетки погибают

Чтобы понять что такое коронавирус и в чем его особенности, следует хотя бы тезисно понимать, что такое вирус вообще.

1. Вирус – паразитарная форма существования

Вирус – это особая форма существования, которая принципиально отличается от жизни клеточных организмов.

Ученые разделяются во мнении называть ли вирусы формой жизни.

Жизнь – это способ существования белковых тел, постоянно обменивающихся веществом с окружающей природой.
Фридрих Энгельс

Тем не менее, вирус стремится развиваться и размножаться, что по сути является жизнедеятельностью. Поэтому многие современные исследователи все же признают вирусы формой жизни. Точнее, паразитарной формой жизни.

Да, если бактерии бывают полезными, то природа вируса исключительно паразитарная.

2. Вирус не боится антибиотиков

Вирус не состоит из клеток как, например, бактерии. Поэтому антибиотики, вещества которые подавляют клеточное размножение, вирусу не страшны.

Антибиотиком можно убить клетки, зараженные вирусом, но это лишь спровоцирует его на заражение соседних.

3. Вирус – вещество, похожее на ДНК

Разные атомы умеют соединяться друг с другом в разных последовательностях – так мы получаем сложные вещества от дерева и кожи, до синтетических полимеров. Все из одного конструктора.

ДНК, та самая база данных наследственной информации нашего организма, является поделкой из того же конструктора и напоминает сложную спираль.

То есть ДНК – это полноценное вещество. Причем, молекула ДНК является полимерной (состоящей из длинной цепочки одинаковых соединений).

Наличие ДНК в клетке полностью определяет ее формирование. Клетка как бы строится вокруг ДНК, следуя описанной в ней инструкции. Эта инструкция и называется геномом.

Но если геном человека, записанный в ДНК, является очень сложной структурой, включающей в себя всю историю рода, и представляет из себя длинную массивную полимерную молекулу, то геном вируса много проще. И все его инструкции очень эгоистичны.

Как и структура ДНК, молекула вируса может быть собрана огромным множеством вариаций. Поэтому вирусов много.

Как и ДНК, вирус стремится оказаться в клетке организма, чтобы дать ей свои инструкции. Поэтому вирусы активно распространяются.

• Прилипнуть к клетке;
• Проникнуть в клетку;
• Размножиться за счет ресурсов клетки;
• Покинуть клетку в поисках новой жертвы.

Большинство вирусов приводят использованные клетки к гибели на четвертом этапе. Лишь некоторые, например ВИЧ, научились аккуратно отпочковываться, оставляя клетку живой и заставляя ее продолжать производство копий вируса.

Вообще коронавирусов много. На момент написания статьи нам известно ровно 40 представителей этого семейства. Они так называются за счет внешней оболочки, отдаленно напоминающей корону.

Корона имитирует жизнедеятельность полезных протеинов, и клеточные рецепторы сами тянутся к ней, а иммунитет не замечает никакой угрозы.

Проникнуть через толстую кожу вирус не может, поэтому его среда обитания – тонкие слизистые оболочки. Чаще всего вирус попадает в дыхательную систему воздушно-капельным путем и принимается паразитировать на клетках легких человека.

А раз вирус убивает использованные клетки, легкие носителя начинают разрушаться, что собственно и называется пневмонией.

Почему это страшно? Потому, что коронавирус можно победить только иммунитетом. Нет никакого внешнего лекарства. Мы можем только косвенно помогать иммунитету носителя и мешать вирусу. Но если иммунитет слаб, то это чревато летальным исходом.

Так или иначе, коронавирусы известны медицине почти 20 лет. За это время мы пережили несколько острых вспышек и даже эпидемий по всему миру. Почему такой шум поднялся именно на фоне распространения Уханьского коронавируса?

Новый штамм коронавируса из Уханя ученые обозвали SARS-CoV-2. Пытливый ум сразу зацепится за цифру. Если есть второй, значит был первый? Именно так.

Коронавирус SARS, как оказалось в последствии, впервые появившись в ноябре 2002 года в легких выдроподобного хищника циветта, распространенного в Китае, перешел к одному из фермеров провинции Гуандун.

Человек мог подхватить вирус руками, прогоняя грызуна, или перебирая растения, на которых побывала слюна цивета. После чего он, например, почесал глаза или нос, доставив коронавирус в слизистую среду.

Поэтому в период эпидемии ВОЗ так настоятельно рекомендует чаще мыть руки и стараться не подносить их к лицу.

SARS активно атаковал клетки легочных альвеол фермера, что быстро привело к развитию легочной недостаточности и гибели зараженного.

Китайские медики долго не могли понять в чем причина скоропостижной смерти пациента, а вирус тем временем продолжал распространяться.

Когда стало ясно, что дело идет к эпидемии, зараженные появились уже по всему миру. 27 ноября 2002 года Канада инициировала оповещение населения о начале серьёзной эпидемии неизвестного вируса.

Вначале декабря ВОЗ запросила данные о вирусе у китайских властей, но бюрократический аппарат всячески препятствовал распространению информации.

Эпидемия привлекла общественное внимание только в феврале 2003 года, когда атипичной пневмонией заболел американец. Бизнесмен Джонни Чен после путешествия в Китай направлялся в Сингапур, но самолет был вынужден срочно приземлиться в Ханое, к этому времени Джонни уже был на грани.

28 февраля 2003 года Ханойский госпиталь стал трубить тревогу. Местные медики встретились с неизвестной ранее болезнью, которая уже стала распространяться в том числе на сотрудников госпиталя.

Итальянский врач Карло Урбани, известный специалист в области инфекционных заболеваний, быстро прибыл в Ханой и с головой окунулся в изучение проблемы. Именно он выявил возбудитель инфекции и убедил правительство в глобальном карантине.

Карло Урбани вместе со своей командой успел выработать методику борьбы с вирусом, прежде чем он сам и вся его команда, будучи зараженными в ходе своих исследований, погибли. Это произошло буквально через месяц после контакта доктора Урбани с первым пациентом.

До сих пор метод борьбы с пандемией ТОРС, который разработал Карло Урбани в 2003 году, представляет собой актуальный международный протокол по борьбе с этим типом заболевания.

Что это значит? Значит, что это заболевание не лечится.

Урбани выработал методику карантина, то есть остановки распространения вируса. Но никто так и не научился спасать уже инфицированных больных.

SARS 2 пришел с рыбного рынка в городе Ухань, население которого составляет 12 миллионов человек. Это самый крупный город центрального Китая. Плотность населения 1 400 человек на 1 квадратный километр.

Что это значит? Это значит, что в Ухане рядом с тобой ВСЕГДА есть люди. Буквально на расстоянии вытянутой руки. Это настоящий муравейник. И, конечно, новый мутировавший штамм коронавируса стал распространяться бешеными темпами.

Меж тем, иного способа борьбы с коронавирусом, кроме как БЕЖАТЬ подальше, за 15 лет человечество так и не придумало.

Поэтому Китайские медики, наученные горьким опытом, максимально быстро распространили информацию о новой заразе, а ВОЗ поднял панику в мировых СМИ.

На данный момент лечения нет. Есть множество методик поддерживающей терапии, помогающей сильному иммунитету справиться с вирусом самостоятельно. Но лекарства как такого, как и гарантий выздоровления, никто не дает.

Можно сказать, что заражение коронавирусом – рулетка. И чем старше инфицированный, чем дальше его образ жизни от образцового, тем выше вероятность летального исхода.

ОРВИ является причиной пневмонии, менингита и еще многих заболеваний, полученных в ходе его разрушительного воздействия на организм.

Поэтому любой вирус – это плохо, практически любой вирус лечится только иммунитетом. И если не хочется рисковать, то лучший способ борьбы с вирусом, в том числе Уханьским – профилактика.

Исход борьбы организма с вирусом во многом зависит от интенсивности заражения. Много вирусных молекул – много зараженных клеток в легких, а значит – меньше времени на борьбу.

Поэтому доктор Урбани оказался в группе особого риска. Из-за активного контакта с вирусом для его изучения, врач получил огромную дозу вирусных молекул в свои легкие. И его, возможно, очень сильному иммунитету, просто не хватило времени.

Иммунитет человека должен успеть обнаружить вирус, расшифровать его геном и выработать методы уничтожения.

Поэтому лучший способ профилактики – вакцинация.

Вакцинация – это когда образец генома вируса в очень маленьких количествах помещается в не самую благоприятную для него среду на растерзание подготовленному иммунитету.

Находясь в заранее более выгодной позиции, здоровый организм быстро справляется с изучением всех козырей вируса и при встрече с реальной угрозой уже будет вооружен эффективными инструкциями по ликвидации противника.

Новые штаммы вирусов всегда опасны именно тем, что их геном еще является загадкой, а вакцина пока попросту недоступна. Таким образом, население не имеет никакой защиты на случай заражения.

В этом случае, конечно, лучше избегать возможного инфицирования. Для этого не обязательно сидеть дома. Изоляция не менее губительна для иммунитета – армия без тренировок становится неэффективна.

Надо понимать как распространяется вирус и как можно избежать прямого заражения.

Коронавирус плохо переносит температуру и не может долго жить на свежем воздухе. Поэтому заражение воздушно-капельным путем возможно только на расстояниях менее 1 метра и при прямом обмене воздухом с носителем.

Лучший способ помочь естественной системе защиты дыхательных путей – регулярное промывание носа солевым раствором (или использовать физраствор). И, конечно, вдыхать лучше носом, а выдыхать можно и ртом. Как видите, этому есть научное обоснование.

Несмотря на то, что мнения в Интернете разнятся, любой дополнительный барьер для проникновения вирусов в ваши дыхательные пути будет эффективен, что из выше сказанного вполне логично.

Поэтому медицинская маска – да.

Еще более эффективным может считаться респиратор с фильтрами до 100 нанометров. Он сможет предотвратить заражение через дыхание почти в 100% случаев.

Но проблема только масками не решаема. Вирус может очень долго существовать в воде и на некоторых металлических, полимерных основаниях.

В первую очередь надо мыть руки часто. И никогда не касаться лица в общественных местах.

Вирус проникает в организм и через глаза и через нос с рук носителя.

• Мыть руки часто – гели на спиртовой основе тоже эффективны;
• Не трогать руками лицо – только после тщательной дезинфекции;
• Избегать контакта с потенциально зараженными людьми ближе, чем на метр;
• Использовать средства защиты верхних дыхательных путей – макси, респираторы и дышать носом;
• Промывать нос физраствором;
• Вести здоровый образ жизни;
• Вовремя проходить вакцинацию.

ОТ ВИРУСОВ НАС ЗАЩИЩАЮТ КЛЕТКИ-УБИЙЦЫ (ФРЕЙДЛИН И.С. , 1997), БИОЛОГИЯ

Рассмотрены современные представления о механизмах противовирусного иммунитета, о роли клеток-киллеров, способных избирательно убивать зараженные вирусами клетки, чтобы предохранить от заражения другие клетки.

ОТ ВИРУСОВ НАС ЗАЩИЩАЮТ КЛЕТКИ-УБИЙЦЫ

Санкт-Петербургский медицинский университет

Эта вирусная инфекция известна всем с детства: при простуде на губах или крыльях носа появляются болезненные пузырьки, потом пузырьки лопаются и превращаются в болячку, покрытую корочкой; если ее не трогать, она сама постепенно отваливается. Но в следующий раз при очередной простуде пузырьки снова высыпают на том же месте. Это значит, что вирус (вирус простого герпеса) остается в организме в скрытом виде. Способность вируса длительно сохраняться в организме называется персистенцией. Такая вирусная инфекция, при которой возбудитель пребывает в организме длительное время в скрытой форме и лишь иногда проявляет свое присутствие, называется латентной. Попробуем проанализировать причины такого поведения вируса и возможную роль иммунной системы в защите от вируса.

Защита от вирусов для иммунной системы - более сложная задача по сравнению с защитой от бактерий [1]. Вирусы являются облигатно (обязательно) внутриклеточными паразитами. Проникнув внутрь клетки организма-хозяина, вирус безнаказанно хозяйничает там: в клетке начинается репликация вирусной нуклеиновой кислоты, идет синтез вирусных белков, происходит сборка новых вирионов. Все эти события происходят внутри клетки, за счет клетки и под прикрытием клеточной оболочки, через которую в клетку не могут проникнуть какие-либо защитные молекулы (например, антитела). А результатом становятся повреждение клетки, выход нового поколения вирусов, которые тут же проникают в соседние клетки, и все события вирусной инфекции воспроизводятся вновь.

Иммунной системе ничего не остается, как только убить клетку, зараженную вирусом. Для этого в организме существуют специализированные клетки-киллеры (убийцы). Главная их задача - распознать клетки, зараженные вирусом, чтобы случайно не убить здоровую нормальную клетку. Одна разновидность убивающих клеток получила название естественные киллеры, чем подчеркивается присущая им от природы (естественная) готовность убивать клетки, зараженные любыми вирусами. После первой встречи организма с каким-либо вирусом в организме накапливаются киллеры со специфическим сродством к клеткам, зараженным именно данным конкретным вирусом. Такие киллеры из числа Т-лимфоцитов получили название цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ). Кроме того, клетки-убийцы используют для распознавания клеток-мишеней, зараженных вирусами, образовавшиеся в организме специфические антитела против вирусных антигенов. В таком случае говорят об антителозависимой клеточной цитотоксичности [2, 4].

Когда попавший в организм вирус размножается в клетках эпителия кожи или слизистых оболочек, он вызывает интенсивный и эффективный иммунный ответ. В эпителиальных клетках антигены вируса (образовавшиеся при распаде его белков короткие пептиды) объединяются с собственными антигенами организма, так называемыми антигенами главного комплекса гистосовместимости первого класса - ГКГ1. Такие комплексы представляются (презентируются) на поверхности эпителиальных клеток для распознавания специальными рецепторами специализированных ЦТЛ, у которых имеются специфические рецепторы для распознавания комплексов вирусных антигенов с молекулами ГКГ1, представленных на мембранах зараженных вирусами клеток-мишеней (рис. 1). Прежде всего клетка-убийца, в роли которой выступает ЦТЛ, с помощью специальных липких (адгезионных) молекул очень прочно прикрепляется к клетке-мишени. Содержащиеся в цитоплазме ЦТЛ гранулы поляризуются, то есть все концентрируются непосредственно в точке контакта ЦТЛ с клеткой-мишенью. Именно в этой точке начинается секреция ЦТЛ повреждающих молекул (см. рис. 1). Первыми выбрасываются так называемые перфорины, которые полимеризуются и формируют поры (перфорации) в мембране клетки-мишени. Через эти поры в клетку устремляется вода, что может привести к ее осмотическому шоку (рис. 2, а). Кроме того, формирование пор облегчает последующее проникновение в клетку-мишень других продуктов ЦТЛ: грензимов и цитокинов. Грензимы - это протеолитические ферменты, которые участвуют в разрушении компонентов клетки-мишени. Интересно, что сами ЦТЛ относительно устойчивы к действию секретируемых ими разрушающих молекул типа перфоринов и грензимов. Благодаря поляризации выброса таких молекул в точке контакта, обусловленного распознаванием специфического вирусного антигена, ЦТЛ убивают избирательно только зараженные данным вирусом клетки, не затрагивая соседние незараженные клетки [4, 5].

Особую роль в реализации цитотоксических эффектов ЦТЛ играют продуцируемые и секретируемые ими цитокины: интерферон-гамма (ИФН- гамма) и фактор некроза опухолей (ФНО). Цитокины действуют на специфические рецепторы, экспрессированные на мембранах клеток-мишеней [3]. ИФН-гамма, как и другие интерфероны, может индуцировать в клетке-мишени синтез белков, препятствующих репликации и транскрипции нуклеиновых кислот вируса. Название "интерферон" и происходит от способности этой молекулы интерферировать с вирусной инфекцией, то есть мешать репродукции вирусов. Но ИФН-гамма обладает еще дополнительной способностью усиливать экспрессию молекул ГКГ1 на мембране клетки-мишени. В результате у зараженной вирусом клетки-мишени резко возрастает шанс быть распознанной и убитой соответствующим по специфичности киллером-ЦТЛ [2, 4].

Цитокины, как правило, секретируются клетками-киллерами, но иногда эти молекулы остаются связанными с мембраной синтезировавшей их клетки. При этом они сохраняют способность соединяться со специфическими для них рецепторами на мембранах клеток-мишеней (см. рис. 1).

Связывание ФНО со своим специфическим рецептором на клетке-мишени служит для клетки-мишени сигналом включения различных, до того генов. Среди этих генов индуцируется и ген апоптоза (рис. 2, б ). Апоптоз - это генетически запрограммированная активная гибель клетки, проявляющаяся первоначальной фрагментацией ядра [7]. В данном случае зараженная вирусом клетка-мишень отвечает апоптозом (самоубийством) на сигнал, поступивший от рецептора ФНО. Избирательность действия обеспечивается за счет первоначального связывания ЦТЛ с зараженной клеткой-мишенью через специфический антигенраспознающий рецептор. Только после этого мембраноассоциированная форма молекулы ФНО на поверхности ЦТЛ "нащупывает" свой рецептор на поверхности клетки-мишени и связывается с ним [4].

Все описанные события ведут к гибели зараженных вирусом простого герпеса эпителиальных клеток, вместе с которыми гибнут и вирусы. Обломки погибших клеток захватываются и перевариваются стекающимися к месту инфекции лейкоцитами. Воспалительная реакция заканчивается очищением поля боя от трупов погибших клеток и восстановлением (регенерацией) исходной структуры ткани: болячка отваливается. Однако небольшая часть выживших вирусов укрывается внутри нервных клеток - чувствительных нейронов, в которые они проникают по отросткам (аксонам) и распространяются вплоть до тройничного нервного ганглия, где "отсиживаются", ничем себя не проявляя, до следующего благоприятного случая. Нейроны существенно отличаются от эпителиальных клеток по многим свойствам. В нейронах вирусы простого герпеса не находят подходящих условий для размножения. Вирусная инфекция в этих клетках протекает как латентная. Вирусная нуклеиновая кислота сохраняется, очень медленно реплицируется, синтезируются немногие вирусные белки, и поэтому вирусных пептидов не хватает для презентации клеток на мембране. Кроме того, нейроны несут на своих мембранах очень мало молекул ГКГ1, необходимых для презентации вирусных антигенов клеткам ЦТЛ. При таком низком уровне экспрессии антигенов ГКГ1 резко снижен риск того, что клетка будет атакована ЦТЛ. Это создает определенные преимущества для нейронов, которые, как известно, не могут регенерировать. Вместе с тем нейроны представляют собой безопасное убежище для неактивных (персистирующих) вирусов. Персистирующий вирус простого герпеса может быть реактивирован под влиянием каких-либо неблагоприятных воздействий на организм: переохлаждения, переутомления, голодания, заражения другой инфекцией. В этом случае вирус проделывает обратный путь по аксону чувствительного нейрона и вновь проникает в эпителиальные клетки, на страже которых стоят, как мы уже знаем, клетки-киллеры, убивающие избирательно зараженные вирусами эпителиальные клетки ради того, чтобы защитить остальные клетки нашего организма от вирусов [4].

1. Фрейдлин И.С. Цитокины и межклеточные контакты в противоинфекционной защите организма // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. ╧ 7. С. 19-25.

2. Ройт А. Основы иммунологии. М.: Мир, 1991.

3. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., Воробьев А.А. Эндогенные иммуномодуляторы. СПб.: Гиппократ, 1992.

4. Janeway Ch.A., Travers P. Immunobiology. L.: Curr. Biol. Ltd., 1994.

5. Abbas A., Lichtman A., Pober J. Cellular and Molecular Immunology. N.Y.: Saunders Co, 1991.

6. Абелев Г.И. Основы иммунитета // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. ╧ 5. С. 4-10.

7. Агол В.И. Генетически запрограммированная смерть клеток // Там же. ╧ 6. С. 20-24.

Ирина Соломоновна Фрейдлин, доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова, руководитель отдела иммунологии НИИ экспериментальной медицины РАМН. Область научных интересов - фундаментальная и прикладная иммунология. Автор более 200 научных работ, в том числе пяти монографий, соавтор двух учебников.

Рис. 1. Модель вируса иммунодефицита человека. Темно-зеленым цветом показаны гликопротеиновые комплексы gp120, бурым — липидная мембрана вируса. Рисунок с сайта questiongene.com

По данным Всемирной организации здравоохранения, на конец 2014 года с момента определения вируса иммунодефицита человека в 1981 году в мире заразились ВИЧ-инфекцией более 70 миллионов человек. Из них более 35 миллионов умерли, почти 37 миллионов живут инфицированными. Из-за широкого распространения и относительно быстрого роста числа зараженных ВИЧ присвоен статус пандемии (см. Epidemiology of HIV/AIDS). Особенно широко ВИЧ распространен на юге Африки (в некоторых странах этого региона, например в ЮАР и Ботсване, заражено больше 20% населения). В России, по данным на начало 2016 года, зафиксировано около миллиона ВИЧ-инфицированных, но по статистике только около половины больных знает о том, что они заражены ВИЧ, так что реальная картина может оказаться гораздо хуже.

ВИЧ заражает клетки иммунной системы и перестраивает их функции под свои потребности. В результате иммунная система подавляется и развивается синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Организм больного теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей. Без лечения человек, зараженный ВИЧ, погибает в течение 9–11 лет от так называемых оппортунистических заболеваний, с которыми здоровый организм обычно успешно справляется.

ВИЧ во внешней среде нестабилен и передается только через кровь или биологические жидкости. Заражение происходит через поврежденные кожу и слизистые оболочки или при медицинских процедурах. В цикле репродукции ВИЧ вирусная РНК с помощью вирусной обратной транскиптазы превращается в ДНК и включается в геном клетки (рис. 2). Затем она транскрибируется в РНК, которая направляет синтез вирус-специфических белков, обеспечивающих размножение вируса и формирующих вирусную частицу, которая затем отпочковывается от клетки.

Рис. 2. Строение ВИЧ. Вирус окружен липидной мембраной, вследствие чего он нестабилен во внешней среде. В мембрану встроены поверхностные белки вируса. Антитела, использованные в обсуждаемых работах, направлены против поверхностного гликопротеина gp120. Рисунок с сайта ru.wikipedia.org

На разработку вакцин против ВИЧ были брошены значительные силы и средства, но об окончательной победе остается только мечтать. Причины неудач — в удивительной способности вируса изменять иммунологические свойства и таким образом уклоняться от действия антител, индуцированных вакциной.

Впрочем, в последние годы достигнут значительный прогресс в поддержании качества жизни больных СПИДом. Применение высокоэффективной комбинированной терапии, направленной против вирусных обратной транскриптазы и протеазы, при условии своевременного диагноза заражения позволяет продлить жизнь инфицированных людей практически до продолжительности жизни здоровых. Но некоторая доля клеток, зараженных ВИЧ (примерно одна из миллиона), не погибает и остается латентным резервуаром вируса, в котором ДНК ВИЧ интегрирована в геном, — и если противовирусную терапию прекратить, резервуар может активироваться и болезнь возобновится. Поэтому терапию приходится продолжать на протяжении всей жизни зараженного человека. Но противовирусная терапия стоит весьма дорого и может быть сопряжена с нежелательными побочными эффектами. Поэтому разработка подходов для ликвидации ВИЧ-резервуаров весьма актуальна и с медицинской, и с экономической точки зрения.

Недавно два коллектива исследователей, независимо друг от друга, практически одновременно опубликовали статьи, в которых описали оригинальный подход для ликвидации латентных ВИЧ-клеток. Обе статьи подготовлены научными коллективами из США. В обсуждаемых работах сделана попытка подойти к решению этой проблемы с помощью биспецифических антител ( bi - specific antibodies ).

Разработку биспецифических антител можно считать одним из наиболее важных достижений последнего времени в иммунологии и медицине, особенно в лечении онкологических заболеваний. Такой подход к лечению стали изучать в середине 80-х годов ХХ века, и довольно быстро исследования in vitro показали, что у него большой потенциал. В отличие от обычных природных антител (рис. 3), биспецифические антитела представляют собой искусственные белковые конструкции состоящие из фрагментов двух различных антител (рис. 4) и поэтому связывающиеся с двумя различными антигенами. Наиболее часто и успешно они используются для лечения рака. В этих случаях они чаще всего устроены так, что связывают цитотоксические Т-клетки ( T -киллеры ) иммунной системы (по их поверхностному антигену CD 3) с раковыми клетками-мишенями, подлежащими уничтожению (по их поверхностному антигену).

Но на пути ученых возникали трудности: биспецифические антитела непросто производить в больших количествах, а всевозможные испытания заняли много времени. К тому же применение таких антител оказалось сопряжено с рядом побочных эффектов, таких как иммуногенность (способность вызывать иммунный ответ), выделение токсичных веществ, а также короткое время существования в организме.

Следует отметить, что впервые биспецифические антитела против клеток, продуцирующих ВИЧ, были разработаны еще 25 лет назад, но они были несовершенны, и как средство для лечения не применялись (см. J. Berg et al., 1991. Bispecific antibodies that mediate killing of cells infected with human immunodeficiency virus of any strain и А. Traunecker et al., 1991. Bispecific single chain molecules (Janusins) target cytotoxic lymphocytes on HIV infected cells ). Это было в период, когда еще не были созданы эффективные противовирусные лекарства и исследователи испытывали разные пути борьбы c ВИЧ. Авторы обсуждаемых статей пошли дальше: конструкции биспецифических антител стали более совершенны, а главное, они были направлены против латентных ВИЧ-резервуаров.

Рис. 6. А, B — схема строения искусственно сконструированных биспецифических антител к антигену CD3 цитотоксических Т-клеток и поверхностному антигену ВИЧ; вариабельный домен из тяжелой белковой цепи (VH) соединен с вариабельным доменом из легкой цепи (VL). C — схема атаки клеток, зараженных ВИЧ. Изображение из обсуждаемой статьи J. Sung et al.

Авторы обеих работ полагают, что созданные ими биспецифические антитела потенциально могут стать эффективным иммунотерапевтическим средством для истребления латентных резервуаров ВИЧ. И научное сообщество, и общество в целом должны приветствовать и поддерживать исследования, направленные на полное излечение от ВИЧ. Но в данном случае перспективы клинического применения описанного подхода пока не вполне очевидны, необходимы дополнительные детальные исследования. Описанные исследования проводились in vitro , и неизвестно, в какой мере достигнутые эффекты будут иметь место в организме. Известно, что иммунотерапия с помощью чужеродных антител вызывает в организме иммунный ответ, направленный против этих антител. И такой побочный эффект действительно наблюдался группой A . Pegu et al . в опытах на обезьянах.

Агент, который бы индуцировал продукцию антигенов ВИЧ в латентно зараженных клетках, не повреждая при этом здоровые клетки, пока неизвестен. Более того, латентные резервуары ВИЧ могут находиться, например, в центральной нервной системе, куда проникновение белковых молекул затруднено из-за наличия гематоэнцефалического барьера . В общем, до применения полученных результатов пока очень далеко, и необходимо провести еще много исследований. Тем не менее, обсуждаемые работы представляются важным шагом на пути разработки средств и методов полного избавления от ВИЧ.

Источники:
1) Julia A. M. Sung et al. Dual-Affinity Re-Targeting proteins direct T cell-mediated cytolysis of latently HIV-infected cells // The Journal of Clinical Investigations. 2015. V. 125. P. 4077–4090.
2) Amarendra Pegu et al. Activation and lysis of human CD4 cells latently infected with HIV-1 // Nature Communications. 2015. V. 6. Article number: 8447.
3) Douglas D. Richman. HIV: Cure by killing // Nature. 2015. V. 528. P. 198–199. (Популярный синопсис к обсуждаемым статьям.)

Иркутский областной центр по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями, ВИЧ-центр Иркутск, СПИД центр Иркутск, Центр СПИД Иркутск

Здравствуйте, уважаемый читатель!

С момента, когда вирус иммунодефицита проникает в организм человека, начинается многолетняя борьба иммунной системы с болезнью. Ослабление иммунной системы — иммунодефицит — развивается постепенно и зачастую незаметно для самого человека и окружающих. В течение долгого времени лишь по специальным анализам крови можно определить, насколько успешно организм борется с вирусом и не пора ли начинать лечение.

Позднюю стадию ВИЧ-инфекции, при которой происходит снижение иммунного статуса до 200 клеток и появляются специфические оппортунистические заболевания, называют СПИДом. Благодаря появлению комбинированной терапии, стадия СПИДа обратима.

КАК ВОЗНИКАЕТ ИММУНОДЕФИЦИТ?

Вирус встречает клетку, на поверхности которой есть молекула СД-4. Оболочка вируса и клетки сливаются, и генетический материал вируса попадает в клетку. Вирус переводит свою генетическую информацию на язык клетки человека, встраивается в ядро этой клетки и начинает управлять ею. При ВИЧ-инфекции миллиарды клеток крови содержат генетический материал вируса.

Подчиняясь генетической программе ВИЧ, клетка начинает производить различные компоненты вируса. Упорядочивается структура нового вируса, после чего тот отпочковывается от клетки хозяина, унося с собой часть ее оболочки.

Существует несколько объяснений, почему захваченная вирусом клетка Т4 погибает:

Она теряет молекулы, которые вирус использует для себя

Переполнившись частицами вируса, клетка взрывается и погибает

Ее убивают другие клетки иммунной системы человека, чтобы уменьшить наносимый организму вред

Возможно, действуют все эти факторы.

Теряя клетки Т4, иммунная система перестает справляться с различными инфекциями, которые раньше не представляли опасности для организма. Вирус поражает не только Т-лимфоциты, но и другие клетки, содержащие рецептор СД-4, в том числе клетки с долгим сроком жизни, такие как моноциты и макрофаги, которые могут хранить в себе большие количества вируса и при этом не погибать. Они служат резервуаром вируса. Вирус в таких резервуарах неактивен и неуязвим для существующих противовирусных лекарств. Это одно из главных препятствий к полному выведению ВИЧ из организма.

ИММУННЫЙ СТАТУС И ВИРУСНАЯ НАГРУЗКА

Иммунный статус определяет количество клеток Т-4 (СД-4) на кубический миллиметр (миллилитр) крови. У человека с неповрежденной иммунной системой иммунный статус, как правило, составляет 800 — 1 200 клеток. (У маленьких детей количество клеток СД-4 в норме в 2-3 раза выше, чем у взрослых, то есть при здоровом иммунном статусе оно составляет 2 000-3 000 клеток). Снижение иммунного статуса до 200 клеток и ниже создает опасность развития угрожающих жизни заболеваний — оппортунистических инфекций.

При ВИЧ-инфекции рекомендуется проходить обследование на иммунный статус не реже 1 раза в 6 месяцев.

Вирусная нагрузка отражает количество свободных частиц (копий) вируса, циркулирующих в крови. Тест на вирусную нагрузку чаще основан на методе полимеразной цепной реакции (ПЦР) и измеряет количество копий РНК вируса. Менее 20 000 копий вируса на 1 мл крови считается невысокой вирусной нагрузкой, больше 20 000 копий — сигнал опасности. Даже самый чувствительный из современных тестов не может определить вирусную нагрузку ниже 50 копий на 1 мл, поэтому, когда говорят, что в результате противовирусного лечения в крови пациента не обнаруживается вирус, это не означает, что вирус исчез, но что количество копий на 1 мл ниже предела чувствительности используемой тест-системы.

Регулярные обследования на иммунный статус и вирусную нагрузку позволяют:

• вовремя назначить противовирусное лечение. Если ваш иммунный статус значительно снизился, лечащий врач может назначить какой-либо из имеющихся противовирусных препаратов;

• вовремя начать профилактику оппортунистических инфекций.

Похожие пути передачи

Заболевания, передающиеся половым путём (ЗППП)

Хламидиоз – бактериальная инфекция, при которой чаще всего поражается шейка матки, мочеиспускательный канал, прямая кишка и, в редких случаях, глаза. Заболевание часто протекает бессимптомно, но могут встречаться боли внизу живота, выделения из влагалища (у женщин), боль во время полового акта и т.д.

Трихомониаз – паразитарная инфекция, поражающая генитальную область. Часто протекает бессимптомно. Симптомы, которые могут проявляться через 5 – 28 дней, включают пенистые выделения с неприятным запахом из влагалища (у женщин), жжение и зуд в области гениталий и т.д.

Гонорея – бактериальная инфекция, поражающая шейку матки, мочеиспускательный канал, прямую кишку, горло и глаза. Симптомы – зеленоватые или желтоватые выделения из влагалища (у женщин) и из пениса (у мужчин), ощущение жжения при мочеиспускании, зуд и выделения из анального отверстия и т.д., но заболевание может протекать бессимптомно.

Сифилис – бактериальная инфекция, передающаяся половым путём и способная поражать все органы и системы. Первичный сифилис характеризуется появлением одной или нескольких болезненных язвочек (шанкр) на том месте, где произошло внедрение возбудителя. Язвочки могут появляться на половых губах, клиторе, во влагалище, вокруг мочеиспускательного канала (у женщин), на крайней плоти полового члена (у мужчин), вокруг ануса и в ротовой полости.

Гепатит – это любое воспаление печени, которое может быть острым или хроническим. Вызывается вирусами, разрушающими клетки печени.

Гепатит А — передаётся, в отличие от ВИЧ, бытовым путём. Никогда не переходит в хроническую форму. Чтобы обезопасить себя от гепатита А, достаточно сделать прививку.

Гепатит В – передаётся, как и ВИЧ, при незащищённых сексуальных контактах и нестерильных инъекциях. Против него можно сделать прививку. Хронический гепатит В не влияет на развитие ВИЧ-инфекции, но может с годами привести к серьёзным заболеваниям печени.

Гепатит С – широко распространён у ВИЧ-инфицированных людей, употреблявших инъекционные наркотики (при сексуальных контактах риск его передачи крайне мал). Очень часто он переходит в хроническую форму. Прививки против него не существует. Гепатит С может быстрее развиваться у ВИЧ-инфицированных людей, но сам на развитие ВИЧ-инфекции не влияет.

Вирус иммунодефицита не вызывает тяжёлую болезнь или смерть. Именно оппортунистические заболевания, которые развиваются на фоне ВИЧ-инфекции, представляют опасность для ВИЧ-положительного человека. При этом многие из оппортунистических инфекций совершенно безопасны для людей с нормальным иммунитетом.

Пневмоцистная пневмония — избежать попадания в организм пневмоциста (возбудителя заболевания) невозможно, поэтому при низком иммунном статусе назначают профилактический приём препарата, препятствующего развитию этого заболевания.

Цитомегаловирус – может вызывать у людей с низким иммунным статусом опасное заболевание глаз – ретинит. Но тот же цитомегаловирус при нормальном иммунитете обычно не проявляет себя симптомами.

Пневмоцистная пневмония – грибковая инфекция, вызывающая опасное воспаление лёгких при ослабленном иммунитете. Защититься от грибка невозможно, так как он находится в воздухе, зато пневмоцистная пневмония поддаётся лечению и профилактике с помощью различных антибиотиков.

Туберкулёз – опасная бактериальная инфекция, обычно поражающая лёгкие. Избежать заражения трудно, поскольку инфекция передаётся воздушно-капельным путём. В Иркутской области показатель распространения туберкулёза выше, чем в среднем по России. Заражение микробактериями (возбудителем) определяют с помощью Манту. Если проба положительная (папула более 5 мм в диаметре), врачи могут назначить профилактическое лечение.

Герпес-вирусы — довольно распространённая инфекция, которая при низком иммунном статусе представляет серьёзную проблему. ВИЧ-инфицированным людям рекомендуется избегать заражения половым путём или при контакте с людьми, болеющими активной формой герпеса.

Токсоплазмоз – возбудитель (внутриклеточный паразит) может вызвать у людей с низким иммунным статусом воспаление головного мозга – энцефалит. Заражение может произойти при употреблении полусырого мяса и при контакте с помётом кошек.

Горячая линия по вопросам ВИЧ-СПИДа
8-800-350-22-99

Территориальный орган Росздравнадзора по Иркутской области
г. Иркутск, ул. Горького, 36
8-800-500-18-39

Управление Роспотребнадзора по Иркутской области
г. Иркутск, ул. Карла-Маркса, 8
8-800-350-26-86