Тропизм вич проявляется к клеточному рецептору

Медицинский эксперт статьи

Каждый тип вирусов поражает определенный тип клеток. Способность вируса проникать в клетку определяется наличием на клетке-мишени рецептора для данного вируса, а также возможность генома вируса встроиться в геном клетки. Известно, что на клетке могут быть рецепторы для различных типов вирусов и рецепторы для определенного вируса могут быть на клетках различных типов.

Рецептором для ВИЧ является дифференцировочный антиген СD4, а также неспецифические, независящие от наличия CD4 компоненты. CD4 - гликопротеид с молекулярной массой 55 000, по своему строению схожий с определен ными участками иммуноглобулинов. Аналогичные строение имеет и белок вируса gp 120, что и определяет способность проникновения ВИЧ в клетку. Степень поражения клеток, содержащих СD4 рецепторы, зависит от плотности этих рецепторов на мембране клеток. Наиболее высока их плотность на Т-хелперной субпопуляции лимфоцитов, что и определяет патогенез болезни. Помимо основного рецептора для ВИЧ-1 - CD4 - имеется еще ряд корецепторов, в частности, хемокиновые рецепторы, необходимые для проникновения ВИЧ в клетку. У человека выделено около 40 подобных белков, их подразделили на альфа и бета-хемокины. В лаборатории Галло в 1995 году был выделен хемокин из CD8-лимфоцитов и два белка из макрофагов. В 1996 году Бергер открыл корецептордля ВИЧ, получивший названиеCXCR4. В 1996 году открыт еще один корецептор для ВИЧ 1 - CCR5. Было установлено, что длительно контактирующие с ВИЧ-инфицированными и при этом не заражающиеся, имеют мутации в рецепторе CCR5.

В организме человека имеется целый ряд иммунокомпетентных, соматических и других клеток, имеющих рецепторы для ВИЧ.

Оболочка ВИЧ содержит белки гистосовместимости человека первого и второго класса, поэтому проникновение вируса в организм не вызывает реакции отторжения. С помощью гликопротеина gр120 вирус фиксируется на поверхности клетки-мишени, а гликолротеин gр41 обеспечивает слияние вирусной оболочки с мембраной клетки-мишени. Двухцепочечная РНК вируса проникает в клетку, где фермент обратная транскриптаза синтезирует идноцепочечную провирусную ДНК. Затем образуется двухцепочечная ДНК, которая с помощью интегразы внедряется в ДНК клетки. Вирусная ДНК становится матрицей, с которой списывается РНК, собирающая новую вирусную частицу.

Инфекционный цикл ВИЧ

Проникновение ВИЧ чаще всего происходит через слизистые мочеполовой системы. Вирус внедряется в экспрессирующие CD4 интерстициальные дендритические клетки, находящиеся в шеечно-влагалищном эпителии, а также лимфоузлах глоточного лимфоидного кольца в случае орального секса.

Типы клеток, поражаемых ВИЧ

Фолликулярные деццритные клетки

Толстая кишка, почки

Клети шейки матки

Однако, клинические проявления первичной ВИЧ инфекции в основном обусловлены субпопуляцией вируса, проникающей в макрофаги. Тропизм ВИЧ к макрофагам определяется взаимодействием gр120 с молекулой CCR5 представленной в составе комплекса хемокиновых рецепторов макрофагов. Эта субполуляция вируса носит соответственно название R5 в отличие от Х4, взаимодействующей c CXCR4 рецепторами Т-лимфоцитов. ВИЧ-инфицированные клетки сливаются с СD4+ Т-клетками, приводя к распространению вируса в регионарных лимфоузлах, где вирус выявляется через 2 дня, и через системное кровообращение в отдаленные органы (головной мозг селезенка и лимфоузлы) спустя следующие 3 дня после инфицирования.

Слизистая кишечника также является возможными входными воротами инфекции, что было показано в ряде исследований, продемонстрировавших поражение CD4 клеток, расположенных в слизистой кишечника, приводя к более непропорционально ранней потере Т-клеток в ЖКТ по сравнению с периферической кровью.

Следующий период инфекция ВИЧ характеризуется персистированием вируса в организме за счет интеграции в геном пораженных клеток. На данной. этапе развитие вирус-специфического иммунитета происходит в основном за счет CD8 + цитотоксических лимфоцитов и сопровождается 100-1000 кратным снижением содержания РНК вируса в циркуляции до равновесной точки и pазрешением острых вирусных симптомов у пациента до б месяцев. Гораздо peже после острой инфекции начинается стадия персистирующей генералиэованной лимфаденопатии (ПГЛ), и в исключительных случаях болезнь сразу прогрессирует вплоть до стадии СПИДа.

ПГЛ характеризуется увеличением лимфоузлов а двух и более группах до 1 см и более у взрослых и до 0,5 см у детей (за исключением паховых лимфоузлов у взрослых), сохраняющимся не менее 3-х месяцев. Наиболее часто увеличиваются шейные, затылочные, подмышечные лимфоузлы.

Клинически различают два варианта естественного течения ВИЧ-инфекции: типичное прогрессирующее и длительное непрогрессирующее. В первой группе при естественном течении заболевания наблюдается прогрессивное снижение Т-клеток, что в свою очередь нарушает развитие противовирусного ответа.

Ко второй группе неофициально относят ВИЧ-инфицированных лиц, зараженных не менее 8 лет назад, но имеющих число CD4 свыше 500/смЗ и не получающих антиретроаирусную терапию. Отличительной чертой цитологии данной группы больных является наличие пролиферативных ответов ВИЧ-специфических Т-хелперов.

Недавние исследования ответа на первичную инфекцию показали, что проведение терапии на ранних этапах после сероконверсии приводит к 10-20-кратному увеличению числа высоко-активированных CD38+ и пролиферирующих Ki-67+ клеток CD4Т-клеток, экспрессирующих хемокиновый рецептор CCR5. Данные клетки также активно секретируют интерферон гамма в ответ на стимуляцию ВИЧ антигенами. При позднем начале терапии ВИЧ успевает у ничтожить популяцию предшественников данных клеток, приводя к резкому снижению противовирусного ответа и невозможности его восстановления.

Ряд исследований также описал наличие популяции людей, невосприимчивых к ВИЧ инфекции, несмотря на постоянный контакте вирусом. Генетические тесты показали, что существуют 9 генов, потенциально связанных с резистентностью к ВИЧ. Среди них 4 были связаны с функцией Т-клеток, включая ген CCR2, CCR5, MIP1A, ИЛ-2. Исследования аллели CCR5d32, содержащей делецию нуклеотидов в основном рецепторе ВИЧ, показали снижение чувствительности к вирусу, приводящее к более медленной прогрессии и, таким образом, формированию успешного Т-клеточного иммунитета против вируса.

Вслед за этими стадиями, общая продолжительность которых может варьировать от 2-3 до 10-15 лет, начинается симптоматическая хроническая фаза ВИЧ инфекции, которая характеризуется различными инфекциями вирусной, бактериальной, грибковой природы, которые пока еще протекают довольно благоприятно и купируются обычными терапевтическими средствами. Возникают повторные заболевания верхних дыхательных путей - отит, синусит, трахеобронхит; поверхностные поражения кожи - локализованная кожно-слизистая форма рецидивирующего простого герпеса, рецидивирующий опоясывающий герпес, кандидоз слизистых оболочек, дерматомикозы, себорея.

Затем эти изменения становятся более глубокими, не реагируют на стандартные методы лечения, приобретая затяжной характер. Больные теряют в весе, появляются лихорадка, ночные поты, диарея.

На фоне нарастающей иммуносупрессии развиваются тяжелые прогрессирующие болезни, которые не встречаются у человека с нормально функционирующей иммунной системой. Это болезни ВОЗ определила как СПИД-индикаторные или оппортунистические инфекции.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

ВИЧ инфекция

ВИЧ инфекция. Син.:

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита).
СПИН (синдром приобретенной иммунной недостаточности).

ВИЧ инфекция – антропонозная ретровирусная инфекция, характеризующаяся эпидемическим распространением.

Тропизм и рецепция вируса ВИЧ‑инфекции

В связи с тем что возбудитель ВИЧ‑инфекции являются внутриклеточными патогенами, каждый их представитель имеет тропность к определенному типу клеток.

Тропизм вируса определяется наличием на клетке‑мишени рецептора для данного вируса, а также возможностью генома вируса встроиться в геном клетки.

Рецепция определяет следующее:

• конкретный вирус взаимодействует только с определенными рецепторами;
• на клетке могут быть рецепторы для различных типов вирусов;
• рецепторы для определенного вируса могут быть на клетках различных типов.

Рецепторную функцию выполняют различные структуры (лиганды): белки, липиды, углеводные компоненты белков и липидов. Эти лиганды находятся на плазматической мембране и несут важнейшие функции жизнеобеспечения клетки – проникновение в нее гормонов, питательных веществ, а также факторов роста, регуляции и т.п. Вирус как бы использует эти рецепторы в своих целях.

Рецепторы независимо от их биохимического строения имеют общую структурную характеристику. Они состоят из 3 участков:

• первый расположен вне клетки;
• второй – внутримембранно;
• третий погружен в цитоплазму.

Рецептором для ВИЧ является дифференцировочный антиген СD4 (СD – аббревиатура от Cell Differention), по своему строению имеющий гомологии с определенными участками иммуноглобулинов. Аналогичные гомологии имеет и белок вируса gр120, что определяет тропность ВИЧ. Расположенный на мембране иммунокомпетентных клеток Т‑хелперов рецептор СD4 выполняет функцию распознавания (в комплексе с белками НLА II класса) антигенов. Фиксация вируса через gр120 ВИЧ‑1 (или gр105 в случае инфицирования ВИЧ‑2) с мембранным рецептором СD4 клетки хозяина блокирует основную функцию этих иммунокомпетентных клеток – восприятие сигналов от антигенпрезентирующих клеток. Последующая за рецепцией репликация вируса ведет к гибели этих иммунокомпетентных клеток, выпадению функции, ими выполняемой, что и определяет развитие иммунодефицита.

Т‑лимфоциты с хелперным фенотипом – это не единственные клетки со встроенным в мембрану антигеном СD4. Не менее 40 % моноцитов периферической крови и некоторые клетки, представляющие антиген в лимфатических узлах, коже и других органах, а также примерно 5 % всех В‑клеток организма несут СD4 и могут быть инфицированы HIV.

В последние годы все большее внимание привлекают корецепторы и особенно к хемокинам (хемокины – полипептиды, вызывающие движение клеток в определенном направлении). У человека выделено около 40 подобных белков, некоторые из них используются вирусом иммунодефицита в качестве корецептора, с помощью которого вирус проникает внутрь клетки. Особый интерес представляет рецептор ССR5, расположенный на активированных моноцитах.

В 1996 г. было установлено, что люди, не имеющие рецептора ССR5 на моноцитах, могут быть невосприимчивыми к ВИЧ‑инфекции, так как именно этот рецептор совместно с СD4 определяет способность ВИЧ прикрепляться к клеткам человека, а затем проникать в них с последующим разрушением клеток и развитием синдрома иммунодефицита. Многочисленными наблюдениями было показано, что длительно контактирующие с ВИЧ‑инфицированными и при этом не заражающиеся люди имеют мутации в гене, кодирующем рецептор ССR5, поэтому мононуклеары у них оказались высокорезистентными к ВИЧ.

Проникнув в СD4+ –клетки, ВИЧ начинает репликацию; при этом чем активнее СD4+ –клетки, тем выше процесс репродукции вируса. Следовательно, все регуляторы, активирующие СD4+ –клетки, обеспечивают увеличение репликации вируса. К таким регуляторам относятся фактор некроза опухолей (ФНО), фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов/макрофагов, ИЛ‑6.

К негативным регуляторам, тормозящим репликацию вируса, относятся ИФ, трансформирующий фактор роста. Так, установлено, что ФНО‑α активирует транскрипцию провирусной ДНК ВИЧ‑1 в хронически инфицированных Т‑клетках и макрофагах. Моноциты продуцируют ФНО‑α и не только индуцируют экспрессию ВИЧ‑инфицированными клетками, но и стимулируют активацию латентного провируса ВИЧ. Синхронно с ФНО‑α действуют ИЛ‑6 и фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов/макрофагов.

Выделено два типа СD4+ –клеток:

1. Т‑хелперы 1
2. Т‑хелперы 2.

Т‑хелперы 1 продуцируют цитокины, стимулирующие клеточный иммунитет, а Т‑хелперы 2 – цитокины, усиливающие антителогенез. Соотношение Т‑хелперы 1 и Т‑хелперы 2 взвешенно и конкурентно, суперэкспрессия цитокинов одного типа клеток приводит к супрессии другого. У больных ВИЧ‑инфекцией отмечается угнетение Т‑хелперов 1, что обусловливает вирусную патологию и онкогенез.

После заражения ВИЧ проникает в лимфоидные клетки Лангерганса, которые локализуются в слизистой и в коже, затем инфицируются макрофаги и CD4+-лимфоциты, с которыми вирус распространяется по всему организму. Клетками-мишенями ВИЧ являются Т-лимфоциты, дендритные лимфоциты и клетки Лангерганса (их незрелые предшественники), моноциты/макрофаги, эозинофилы, мегакариоциты, тимоциты, некоторые клоны В-лимфоцитов, клетки нервной системы - нейроны, микроглиальные клетки/макрофаги. Все эти клетки объединяет наличие на их мембране рецептора СD4* (* от англ. Cell Differentiation Antigen 4 - дифференцировочный клеточный антиген № 4. Номер соответствует порядковому номеру очередного препарата (ОКТ-4) серии моноклональны.х антител, полученных фирмой "ORTHO" (США) для исследования рецепторов лимфоцитов), к которому имеет большое сродство вирусный эпимембранный гликопротеин gp120 (ВИЧ-1) и gp105 (ВИЧ-2) [25].

Вместе с тем следует заметить, что существует ряд клеток, которые, не имея рецептора СD4, селективно сорбируют, транспортируют на мембране или проводят через себя ВИЧ. К такого типа клеткам относятся М-клетки слизистой прямой кишки, граничащие с лимфоидной тканью стенки кишки, и сперматозоиды.

Из перечисленных клеток-мишеней, несущих на мембране CD4, важнейшими в патогенетическом плане являются Т-лимфоциты, выполняющие функцию хелперов/индукторов и эффекторов, их количество является наибольшим среди клеток, несущих рецептор CD4, в системе крови человека (табл. 9.1.)

Таблица 9.1. Прямые клетки-мишени для ВИЧ в системе крови человека, имеющие на мембране рецептор CD4
Тип дифференцированных клеток	Содержание в крови. %* (норма)
Т-лимфоциты: хеллеры/индукторы и эффекторы супрессоры/цитотоксические**	7,5 - 14,7 2,7 - 10,0
Дендритные лимфоциты	1
Моноциты/макрофаги	3-1
Эозинофилы	0,5-5
В-лимфоциты (некоторые клоны)	1,8-8,5
* от числа ядросодержащнх клеток крози. ** в основном несут на мембране рецептор СD8.

По тропизму изоляты ВИЧ делят на моноцитотропные и лимфоцитотропные. Первые преобладают на начальных стадиях болезни, вторые - в период разгара.

Процесс взаимодействия ВИЧ с клеткой-мишенью включает ряд последовательных стадий. Проникновению вируса внутрь клетки предшествует взаимодействие оболочечных белков вируса с молекулами, экспрессированными на мембране клетки. Необходимым условием фиксации ВИЧ на клеточной мембране и последующего проникновения его в клетку является не только наличие рецептора CD4, с которым соединяется белок gp120 (ВИЧ-1) или gp105 (ВИЧ-2), но и корецептора. Для макрофаготропной разновидности ВИЧ таковым является хемокиновый рецептор ССR5, для лимфоцитотроп-ой - СХСR4.

Хемокиновый рецептор обеспечивает конформационное изменение трансмембранпого белка gр41 (ВИЧ-1) и gр36 (ВИЧ-2), необходимое для слияния вируса с клеточной мембраной. Некоторые варианты ВИЧ могут использовать оба корецептора.

У 2% населения на макрофагах отсутствует хемокиновый рецептор ССR5 вследствие генетических мутаций, что обусловливает невосприимчивость таких людей к ВИЧ-инфекции.

На следующей стадии оболочка зафиксированного на клеточной мембране вириона сливается с клеточной мембраной, сердцевина освобождается от оболочки (стадия "раздевания") и проникает в клетку. При этом вполне возможно, что вирусная оболочка становится частью наружной мембраны клетки-хозяина. Проникшая в цитоплазму свободная сердцевина вируса раскрывается. Далее с помощью обратной транскриптазы по матрице вирусной геномной РНК осуществляется синтез ДНК, для чего используются азотистые основания из цитоплазмы. Молекулы вирусной ДНК приобретают кольцевидную форму (циклизация) и проникают из цитоплазмы в ядро, где встраиваются (интеграция) в состав гепома клетки-хозяина [16].

Таким образом, процесс инфицирования вирусом иммунодефицита человека клетки-мишени можно разделить на следующие стадии:

1. Связывание вириона с поверхностью клетки. Рецепция вируса.
2. Слияние мембран вируса и клетки. Проникновение вируса внутрь клетки.
3. Высвобождение нуклеоида и геномной РНК вируса.
4. Синтез провирусной ДНК по матрице геномной РНК вируса.
5. Интеграция генома провируса в геном клетки.
6. Активация процесса транскрипции с ДНК провируса, трансляция белков вируса.
7. Активная репликация вируса, то есть продукция всех компонентов вируса и формирование из них зрелых дочерних вирионов.
8. Высвобождение вирионов и отдельных белков ВИЧ из клетки-хозяина во внешнюю среду и беспрепятственное заражение других клеток. Цитопатогенные эффекты ВИЧ.

Ведущим звеном в патогенезе ВИЧ-инфекции является поражение Т-хелперов [19], которое обусловлено:

• преждевременным старением и гибелью инфицированных клеток
• уничтожением зараженных клеток лимфоцитами-эффекторами антителозависимой клеточной цитотоксичности;
• блокадой рецепторов CD4 вирусным гликопротеином gр120;
• аутоиммунными процессами.

На Т-хелперы ВИЧ оказывает прямой цитопатогенный эффект. Истощение пула Т-хелперов приводит к тому, что они не могут полноценно обеспечивать функцию и взаимодействие других иммунокомпетентных клеток. Однако и на ранних этапах течения ВИЧ-инфекции, когда еще нет выраженного снижения содержания CD4+-клеток, а доля инфицированных CD4+-лимфоцитов не превышает 0,01% их числа [21], основное значение в развитии дисбаланса иммунного ответа, формировании иммунодефицита принадлежит нарушениям регуллториых функций Т-хелперов/индукторов |2б|. Причиной указанных нарушений является блокада рецептора СD4.

Распознавание Т-хелперами антигенов на поверхности антигенпрезептирующих клеток (например, макрофагов) происходит с обязательным участием двух структур - рецептора CD4, который взаимодействует с главным комплексом гистосовместпмостп II класса (ГКГС II) макрофага, и рецептора для антигена. Связывание только молекулы CD4 каким-либо лигандом (например, анти-CD4-антителом или вирусным белком gp120) в отсутствие последующего задействования рецептора для антигена является для клетки "отрицательным сигналом". При этом происходит быстрая и существенная элиминация молекул CD4 с поверхности клетки. В результате такой лимфоцит не может нормально взаимодействовать с белками главного комплекса гистосовместимости II класса (ГКГС II), находящегося на антигенпрезентирующих клетках, что является необходимым условием для формирования нормального иммунного ответа.

Взаимодействие поверхностного гликопротеина gр120 с мембраной CD4+-клеток может не только вызывать негативные сигналы, но и приводит к программированной клеточной гибели - апоптозу зрелых CD4+-лимфоцитов или гематопоэтнческих СD34+-клеток-предшественников даже при отсутствии инфицирования клеток ВИЧ.

G. Furlini с соавт. [18] установили, что спустя три часа после воздействия ВИЧ-1 (или очищенного рекомбинаитпого белка gp120) на CD4+-клетки in vitro наблюдается пик увеличения синтеза и ядерной транслокации белков теплового шока семейства БТШ-70. Эти данные свидетельствуют о способности gp120 запускать каскад процессов, используя сигнальную активность мембран. Одним из таких внутриклеточных процессов является активация системы белков теплового шока, что в свою очередь указывает на нахождение клетки в неблагоприятных условиях и формирование клеточной стресс-реакции.

Таким образом, не только полноценные вирусы, прямо инфицирующие Т-лимфоциты-хелпeры, но и отдельный растворимый вирусный белок gp120 вызывают иммуносупрессию путем связывания молекул CD4. Особенно значительный иммуносупрессорный эффект оказывает агрегированный (например, специфическими антителами) белок gp120 [26].

Гомология аминокислотных последовательностей молекул вирусного белка gp120 и рецепторпых структур клеток (HLА класса II и CD4) обусловливает появление перекрестно реагирующих антител (аутоантител), которые нарушают кооперативные взаимодействия иммунокомпетентных клеток. Аутоиммунная реакция формируется и в отношении иммуноглобулинов, под структуру которых мимикрирует gp120.

Нарушение функции Т-хелперов влечет за собой снижение цитотоксической активности Т-супрессоров, на которые ВНЧ также оказывает цитопатогенный эффект, что, в свою очередь, обусловливает появление оппортунистических инфекции и СПИД-индикаторных опухолей.

С развитием выраженной виремии количество инфицированных клеток в крови и интенсивность их гибели возрастает. От момента инфицирования до терминальной стадии СПИД содержание CD4+-клеток уменьшается более чем в 20 раз.

В моноцитах/макрофагах, в отличие от Т-лимфоцитов, ВИЧ реплицируется с умеренной интенсивностью, вирионы оформляются в округлые частицы еще в цитоплазме клетки и, выходя из нее, не оказывают цитонекротического действия. Однако моноциты/макрофаги, инфицированные ВИЧ, хотя и не подвергаются быстро наступающему цитолизу при массовом высвобождении дочерних вирионов, как Т-лимфоциты, но претерпевают значительные ультраструктурные преобразования. Указанные изменения, видимо, являются причиной пониженной бактерицидной (фунгицидной) активности и способности к хемотаксису моноцитов и макрофагов, а также ослабления взаимодействия их рецепторов с Fс-фрагментами иммуноглобулинов.

В-лимфоциты, учитывая отсутствие или невысокую плотность CD4-реиепторов на их цитоплазматнческой мембране, должны повреждаться в меньшей степени. Косвенным подтверждением этого, казалось бы, служит тот факт, что суммарная концентрация иммуноглобулинов IgG и IgА сыворотки в условиях ВИЧ-инфекции оказывается повышенной. Однако у больных отмечается характерная диспропорция уровней подклассов иммуноглобулинов IgG. Так, показано, что содержание IgG1 и IgG3 у таких пациентов увеличено, тогда как концентрация IgG2 и IgG4 существенно уменьшена. Прогрессирующее снижение уровня IgG2 может объяснить возрастающую восприимчивость больных ВИЧ-инфекцией к патогенному действию таких микроорганизмов, как Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae и Staphylococcus aureus.

В-лимфоциты на фоне активной секреции антител характеризуются слабой реакцией на митогeны и на неоантигены. Таким образом, несмотря на гипергаммаглобулинемию, функциональное состояние В-системы иммунитета у больных ВИЧ-инфекцией сходно с состоянием, развивающимся на фоне выраженной гипогаммаглобулинемни [4].

Функционирование В-лимфоцитов контролируется Т-лимфоиитами. Поэтому, вероятно, дисфункции В-системы в целом могут быть вторичными по отношению к дисфункции Т-хелперов и Т-супрессоров. Кроме того, ВИЧ способен прямо инфицировать В-лимфоциты и вызывать их разрушение. Опыт показывает, что содержание В-лимфоцитов в периферической крови больных в стадии СПИД может быть в три с лишним раза ниже нормы.

Вторым объектом воздействия ВИЧ после иммунной системы является ЦНС. ВИЧ инфицирует нейроны, астроциты, микроглиальные клетки (макрофаги), эндотелий кровеносных сосудов, фибробластоподобные клетки мозга. Однако прямого цитопатогенного эффекта вируса на указанные клетки не отмечено. Поражение ЦНС, проявляющееся деменцией и другими неврологическими нарушениями при ВИЧ-инфекции, скорее связано с нейротоксическим действием gp120 и появлением аутоантптел против антигенов мозговой ткани [15].

Таким образом, прогрессированию течения ВИЧ-инфекции предшествует активация репликативного процесса вируса иммунодефицита человека. Клинические проявления заболевания обусловлены непосредственным патогенным эффектом вируса и его белков на клетки-мишени, истощением пула CD4+-клеток крови, а также нарушением кооперативных связей и функций иммунокомпетентных клеток, что приводит к формированию иммунодефицита.

Страница 1 2 3 4 5 6 7 8

всего страниц: 8

1. Федеральный закон РФ "О предупреждении распространения в Российской Федерации заболевания, вызываемого вирусом иммунодефицита человека" от 30 марта 1995 года.
2. Змушко Е. И., Белозеров Е. С. ВИЧ-инфекция / Руководство для врачей. - СПб: Питер, 2000. - 320 с.
3. Исаков В. А., Аспель Ю. В., Богоявленский Г. В. и др. Опыт применения циклоферона в терапии ВИЧ-инфекцни и СПИДа / Руководство для врачей.- СПб, 1997.- 60 с.
4. Кожемякин Л. А., Бондаренко И. Г., Тяптин А. А. Синдром приобретенного иммунодефицита / Пособие для врачей.- Л.: Знание, 1990.- 112 с.
5. Лобзин Ю. В., Казанцев А. П. Руководство по инфекционным болезням. - СПб., 1996. - 712 с.
6. Лысенко А. Я., Турьянов М. X., Лaвдовская М. В., Подольский В.М. ВИЧ-инфекция и СПИД-ассоциированные заболевания / Монография.- М.: ТОО "Рарогъ", 1996,- 624 с.
7. Новохатский Л. С., Хлябич Г. Н. Теория и практика лабораторной диагностики синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). - М.: ВИНИТИ, 1992,- 221 с.
8. Покровский В. И., Покровский В. В. СПИД: синдром приобретенного иммунодефицита.- М.: Медицина, 1988.- 43 с.
9. Покровский В. И. ВИЧ-инфекция или СПИД // Терапевт, арх. - 1989. - Т. 61, № 11. - С. 3-6.
10. Покровский В. В. ВИЧ-инфекция: клиника, диагностика / Под общ. ред. В. В. Покровского.- М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 2000.- 496 с.
11. Рахманова А. Г. ВИЧ-инфекция (клиника и лечение).- СПб: "ССЗ", 2000.- 367 с.
12. Рекомендации по применению антиретровирусных препаратов у взрослых и подростков, инфицированных вирусом иммунодефицита человека // Consilium Medicum приложение. Январь 2000,- 22 с.
13. Смольская Т. Т., Ленинская П. П., Шилова Э.А. Серологическая диагностика ВИЧ-инфекции / Методическое пособие для врачей.- СПб, 1992.- 80 с.
14. Смольскал Т. Т. Второе десятилетие жизни в условиях СППДа: уроки и проблемы / Актовая речь.- СПб., 1997.- 56 с.
15. Хаитов Р.М., Игнатьева Г. А. СПИД.- М., 1992.- 352 с.
16. Connor S. Research shows how HIV exhausts the body // Brit. Mod. J.- 1995.- Vol.310.- P. 6973-7145.
17. Burcham J., Marmor M., Dubin N. et al. CD4 is the best predictor of development of AIDS in a cohort of HIV-infecteci homosexual men // J. AIDS.- 1991.- jN"9. - P.365.
18. Furlini G., Vignoli M., Re M. C., Gibellini D., Ramazzotti E., Zauli G.. La Placa M. Human immunodeficiency virus type I interaction with the membrane of CD4+ cells induces the synthesis and nuclear translocation of 70K heat shock protein // J.Gen. Virol.- 1994.- Vol.75, pt 1.- P. 193-199.
19. Gallo R. C. Mechanism of disease induction by HIV // J.AIDS.- 1990.- N3.- P. 380-389.
20. Gottlieb M. S., Schroff R., Schanker H. et al. Pneumocystis carinii pneumonia and mucosal candidiasis in previously homosexual mon // Now England J. Med. - 1981. - Vol. 305. - P. 1425-1430.
21. Harper M. E., Marselle L. M., Gallo R.C., Wong-Staal F. Detection of lymfocytes expressing human T-lymphotropic virus type III in limph nodes and peripheral blood from infected individuals by in situ hybridization // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 1986. - Vol. 83. - N 2. - P. 772-776.
22. Hess G. Clinical and diagnostic aspects of HIV-infection.- Mannheim: Boehringer Mannheim GmbH, 1992.- 37 p.
23. Hu D.J., Dondero T.J., Ryefild M. A. et al. The emerging genetic diversity of HIV // JAMA.- 1996. - N 1.- P. 210-216.
24. Lambin P., Desjobert H., Debbia M. et al. Serum neopterin and beta-2-microglobulin in anti-HIV positive blood donors // Lancet.- 1986.- Vol.8517. - P. 1216.
25. Maldonado I. A., Retru A. Diagnosis of pediatric HIV disease // The AIDS knowledge base, Fd. Cohen P.T.; Sande M. A. Voiberding. 1994.- P. 8.2.1-8.2.10.
26. Mc Dougal J.S., Kennedy M.S., Sligh J.M. et al. Binding of the HTLV-III/LAV to T4+ T cells by a complex of the 110K molecule and the T4 molecule // Science.- 1985.- Vol.23.- P. 382-385.
27. Montagnier L., Gougeon M. L., Olivier R. et al. Factors and mechanisms of AIDS pathogenesis // Science challenging AIDS. Basel: Karger, 1992.- P. 51-70.
28. Paterlini P., Lallemant-Le C., Lallemant M. et al. Polimerase chain reaction for studies of mother to child transmission of HIV-I in Africa // J.Med. Virol. - 1990.- Vol.30, N 10.- P. 53-57.
29. Polis M. A., Masur H. Predicting the progression to AIDS // Amor. J. Med. - 1990.- Vol.89, N 6.- P. 701-705.
30. Roddy M.M., Grieco M. H. Elevated soluble IL-2 receptor levels in serum of HIV infected populations // AIDS Res. Hum. Retrovir. - 1988.- Vol.4, N 2. - P. 115-120.
31. Van dor Groen. G., Van Kerckhoven I. et al. Упрощенный и менее дорогой, в сравнении с традиционным, способ подтверждения инфекции ВИЧ // Бюлл. ВОЗ.- 1991.- Т. 69, №6.- С. 81-86.

Источник: Медицинская лабораторная диагностика, программы и алгоритмы. Под ред. проф. Карпищенко А.И., СПб, Интермедика, 2001

Вопросы механизмов действия антагонистов корецепторов подробно обсуждались в предыдущей главе, и теперь уже читатель знает, почему перед назначением маравирока обязательным требованием является определение тропизма ВИЧ у пациента. У наивных пациентов в 80-85% случаев (а по нашим данным, полученным для варианта подтипа А, доминирующего в России, эта цифра еще выше) выявляются только RS-вирусы; на более поздних стадиях у леченых пациентов такой вирус встречается лишь в 50- 56% случаев. Таким образом, принимая решение о назначении пациенту MVC, необходимо убедиться в том, что Х4-вирусов у него нет, иначе лечение не имеет смысла, ведь в этом случае вирус использует другие рецепторы - CXCR4, и тогда для него будет не важно, блокированы при этом CCR5- корецепторы или нет.

Для определения тропизма ВИЧ, так же как для анализа резистентности, используются две группы тестов - фенотипические и генотипические. Принципы, на которых они базируются, те же - первая группа непосредственно оценивает способность вируса использовать те или иные коре- цепторы, вторая группа анализирует геном и выводит свойства вируса из его особенностей.

Фенотипирование. Самый известный из фенотипических тестов для определения тропизма ВИЧ называется Trofile™ (компания Monogram (Biosciencelnc.), США). Принцип, заложенный в основу его работы, очень напоминает принцип, по которому устроены фенотипические тесты, например, Phenosence (см. выше).Есть, однако, и разница, связанная с тем, что механизм действия антагонистов корецепторов, действующих вне клетки, принципиально отличает их от ингибиторов вирусных ферментов, работающих внутриклеточно.

Этот цикл они осуществляют в СЭ4+клетках специализированных культур, которые имеют на своей поверхности либо CXCR4, либо CCR5. В ходе культивации к этим клеткам добавляют или не добавляют соответствующие ингибиторы CXCR4 или CCR5, блокирующие корецепторы. Если псевдочастицы сумели проникнуть в клетку (то есть использовали соответствующий корецептор) и размножились, цитоплазма будет

светиться. Для решения вопроса о тропизме испытуемого вируса производят сравнение результатов между ячейками, в которых присутствовали или отсутствовали ингибиторы. Вирус, который обеспечивает свечение лишь в ячейке СС[Ч5-линии без добавления ингибитора CCR5, относят к R5- группе; вирус, манипуляции с которым приводят к свечению только ячейки CXCR46e3 добавления ингибитора CXCR4, признают Х4-тропным. Если положительный результат обнаруживается на обеих линиях, регистрируют вирус, обладающий двойной тропно- стью (dual/mixed, D/M).

с некоторой концентрации уровень репликации выходит на плато, когда дальнейшее добавление препарата уже ничего не меняет. На этом и основан способ оценки действия MVC, при котором1С₅₀ рассчитывают на основе построения сигмовидных кривых зависимости степени подавления репликации (в % по отношению к тому же образцу вируса без добавления ингибитора) от концентрации препарата.

Минимальная вирусная нагрузка для Trofile составляет 1000 копий РНК/мл, при этом он способен выявлять Х4-штаммы, если они содержатся в популяции в доле от 1 до 10%. Недавно появилась новая версия - так называемый Trofile Enhanced Sensitivity (TF-ES) с чувствительностью до 0,3% (клиническое значение выявления минорных штаммов будет подробнее освещено в следующей главе). Выполняет тест единственная организация, базирующаяся в Сан-

Франциско (Monogram); альтернативой Trofile является Phenoscript assay (VIRalliance, Париж, Франция) с аналогичной схемой постановки и некоторые другие тесты. Время, требуемое для выполнения фенотипирования - две недели; примерно 5% образцов не удается исследовать по причине неудачи амплификации гена env.

Г9нотипирование. Те же причины, которые побуждают создавать и развивать методы генотипирования с целью оценки резистентности, направляют ученых и в разработке генотипических подходов к анализу тропизма ВИЧ. Основной ген, который кодирует все белки Env, это, конечно, ген env, а главная его часть, определяющая тропизм вируса, - это петля V3. Сразу же заметим, что на тропизм влияет не только структура петли V3, но и, до некоторой степени, и другие участки, в частности, петли V1 и V2 и даже консервативные последовательности С1-С2.

Для определения структуры петли для начала необходимо ее секвени- ровать, что само по себе задача непростая, потому что ген env поддается амплификации хуже остальных генов ВИЧ. Попытки увеличить размер ам- пликона за счет добавления соседних участков лишь усложняют задачу, поэтому большинство современных тестов не включают дополнительных участков и ограничиваются лишь V3- петлей, что значительно снижает их чувствительность (так мы станем обозначать эффективность выявления Х4-вариантов ВИЧ).

Проблема интерпретации результатов секвенирования /3-петли в первую очередь связана с тем, что различия ее структуры у R5 и Х4 штаммов не носят отчетливого характера. Это означает, что нет единого критерия, по которому можно было бы отнести вирус к одному классу, поэтому приходится, как всегда в таких случаях, идти другим путем - собирать обширные базы данных вирусов с известными генотип-фенотипами и пытаться вывести некоторые алгоритмы, позволяющие сделать вывод о тропизме на основании анализа последовательности ДНК /3-петли ВИЧ. На данный момент таких алгоритмов разработано несколько, и совершенных среди них нет.

Самый простой подход основан на сравнении позиций 11 и 25 петли

CD4+ клеток чувствительность несколько повышается. Несмотря на низкую чувствительность, этот подход неплохо себя зарекомендовал в прогнозировании клинической прогрессии ВИЧ-инфекции.

Другая группа методов основана на биоинформационных подходах с более сложной математикой, включая построение дерева решений (decision trees), нейрональные сети (neural networks), support vector machines (SVM) и position-specific scoring matrices (PSSM). Для более подробного ознакомления с этими методами автор отсылает читателя к специальной литературе. Чувствительность их в сравнении с фенотипическими методами все еще оставляет желать лучшего и колеблется, по разным оценкам, от 50% до 88%;специфичность составляет около 90%. Особые трудности возникают при анализе вирусов неВ-подтипов, как это часто бывает и что легко понять с учетом того, что

большинство алгоритмов интерпретации данных о генотипе ВИЧ были получены в развитых странах, где превалирует подтип В.

Наконец, еще один вариант определения тропизма ВИЧ построен на анализе так называемых гетеродуплексов (heteroduplex tracking assays). Для его выполнения ампли- фицированную последовательность /3-петли, полученную из вируса пациента, гибридизуют с референс- последовательностями R5 и Х4, после чего проводят электрофорез. Подвижность полученных гибридных молекул зависит от эффективности гибридизации, а она, в свою очередь, определяется степенью комплементарности гибридизуемых последовательностей. Если испытуемый образец - R5- тропный, он гибридизуется с R5, и результирующий гибрид будет быстрее двигаться в электрическом поле, чем в треке, соответствующем гибридизации с Х4, и наоборот. Примером такого теста может быть SensiTrop assay (Pathway Diagnostics, США), чувствительность и специфичность которого, по данным испытаний, составила 42% и 93%, соответственно. На смену этому тесту пришел CE-HDA assay (Quest Diagnostics), сочетающий анализ V3- петли с гетеродуплексным анализом. В России пока применяются только тесты, основанные на секвенирова- нии /3-петли, с последующей интерпретацией on-line.

Принципиальная задача тестирования заключается в том, чтобы исключить присутствие Х4 и D/M штаммов ВИЧ у пациента, которого предполагают лечить с применением маравирока. В распоряжении исследователя находятся последовательности /3-петли белка др120, на основании оценки которых следует отнести вирус к тому или иному типу тропности. Для того, чтобы произвести эту оценку, последовательность сравнивают с базой данных последовательностей /3-петли вирусов с известным тропизмом (в базе содержится geno2peho их содержится около 1100). Дальнейшие объяснения будут относиться к рисунку.

Представим, что результатом анализа /3-петли (то есть сопоставления с базой данных) становится некоторый интегральный количественный показатель (назовем его Параметр). На совмещенной гистограмме показаны распределения Параметров двух групп вирусов - R5- и Х4-тропных (зеленая и оранжевая гистограммы,

соответственно); по оси X отложены значения Параметра, а по оси Y - число образцов с соответствующим значением Параметра в популяции. Поскольку задача состоит в том, чтобы выявить Х4-варианты, назовем такие образцы положительными, а образцы вирусов, не способных использовать СХСР4-корецептор (то есть Иб-вирусы) - отрицательными. Из рисунка хорошо видна тенденция - чем выше значение Параметра, тем больше вероятность того, что образец будет положительным (то есть окажется в зоне Х4). Видно, однако, и другое: гистограммы заметно перекрываются, то есть значительная часть положительных образцов имеет невысокие значения Параметра, а некоторые отрицательные образцы, наоборот, оказываются в правой части оси X. В этом пункте и возникает проблема выбора - как разграничить положительные и отрицательные образцы вируса на этой шкале, то есть, как найти cut-off?

Выбор очень непростой. Очевидно, что если cut-off установить на левой границе гистограммы положительных образцов (А) и к этой группе относить все, что находится правее, все положительные образцы будут успешно выявлены, однако при этом большинство отрицательных образцов тоже будут трактованы как положительные (то есть будет велика доля ложноположительных результатов, иначе говоря, будет наблюдаться низкая специфичность).

В клинических условиях задачи выбора критического FPR действительно возникают, однако большинство специалистов предпочитает его не варьировать, а ориентироваться на некоторые рекомендуемые постоянные значения (например, 10%); подробнее см. следующую главу.

Генотипические тесты не способны отличать Х4-вирусы от вирусов с двойной тропностью (D/М), однако до недавнего времени считалось, что на эффективности прогнозирования действия MVC это никак не сказывается. В последнее время получены данные о том, что у некоторых пациентов с D/М вирусом лечение MVC оказывается вполне успешным. Никаких выводов по этому поводу пока сделать нельзя, но следить за обновлением этой информации нужно обязательно.

В заключение заметим, что среди тестов на тропизм ВИЧ нет ни одного, который мог бы дать результаты, позволяющие однозначно прогнозировать успех лечения маравироком и его аналогами. И фено-, и геноти- пирование могут ошибиться в оценке или не выявить вирусы, присутствующие в популяции в незначительных количествах; клиническое значение минорных вирусов мы еще обсудим в следующей главе. Некоторые специалисты предлагают придерживаться такой тактики: вначале применить генотипирование; если вирус будет определен как Х4-тропный, результат считать окончательным и не применять для лечения антагонисты CCR5, если результаты генотипирования неопределенные или отрицательные - продолжить исследование методом фенотипирования.