Влияет ли вич на мозговую деятельность
Cнижение психических процессов является распространенным осложнением ВИЧ-инфекции.
Специфические симптомы заболевания могут быть разными и варьироваться от человека к человеку, но при этом относиться к одному и тому же расстройству, известному как комплекс деменции СПИДа, или АЦП. Другие названия АЦП — это ВИЧ-ассоциированная деменция и энцефалопатия ВИЧ / СПИДа.
Характерные общие симптомы: снижение мышления или когнитивных функций, таких как память, концентрация, возможность рассуждать и решать проблемы. Другими распространенными симптомами являются изменения в поведении, проблемы с речью, появляются неуклюжесть и плохой баланс.
Когда нарушения становятся достаточно серьезными и начинают влиять на повседневную жизнь, то пациенту ставят диагноз деменеция.
СПИД-деменицию ставят, когда количество клеток CD4+ падает до 200 клеток/мл и менее. Такие показателями могут стать первыми признаками СПИДа. С появлением выскоактивной антиретровирусной терапии частота АЦП снизилась. ВААРТ может не только предотвратить или задержать появление симптомов СПИД-деменеции у людей с ВИЧ-инфекцией, но также может улучшить психическую активность у людей, у которых уже есть АЦП.
СПИД-деменция возникает от воздействия на организм самого вируса ВИЧ, а не от оппортунистических инфекций, которые обычно поражают организм в ходе заболевания. Пока точно неизвестно как вирус поражает клетки мозга.
ВИЧ может влиять на головной мозг несколькими путями. Вирусные белки могут непосредственно повреждать нервные клетки или ВИЧ может побудить клетки головного и спинного мозга повреждать и отключать нервные клетки. Так возникают воспаления, которые вызывают хронические заболевания, проблемы с памятью, ускоренные процессы старения, сердечные заболевания и прочее.
СПИД-деменция может влиять на поведение, память, мышление и движение. Сначала симптомы не ярко выражены и могут быть не заметны, но постепенно они вызывают все больше проблем и начинают проявлять себя.
Симптомы раннего слабоумия: снижение производительности труда, плохая концентрация, трудность изучения новых вещей, изменения в поведении, снижение либидо, забывчивость, неразбериха, трудность поиска слов, апатия (безразличие), снижение социальной активности, депрессия.
Первоначальные симптомы могут прогрессировать до более серьезных заболеваний: нарушения сна, психоз (тяжелое психическое и поведенческое расстройство с такими особенностями, как потеря контакта с реальностью, неспособность адекватно реагировать на окружающую среду, галлюцинации, заблуждения), мания (экстримальная неугомонность, гиперактивность, очень быстрая речь, плохое суждение), приступы.
Без ВААРТ эти симптомы постепенно усиливаются. Они могут привести к вегетативному состоянию, в котором человек имеет минимальное понимание происходящего окружения и не может взаимодействовать с окружающей средой.
Так же как не придумано лекарств от СПИДа, так и нет лекарств от СПИД-деменции. Тем не менее, АЦП можно контролировать у некоторых людей путем соответствующего лечения.
Если у вас возникли симптомы заболевания, то необходимо постараться оставаться физически, умственно и социально активным до тех пор, пока это возможно.
Оставаться активным значит совершать ежедневные физические упражнения, которые поддерживают тело и психику и поддерживает здоровый вес. Это может быть что-то простое вроде ежедневной прогулки, например.
Занимайться необходимо такой умственной деятельностью, с какой возможно справиться. Сохранение работы вашего ума может помочь свести когнитивные проблемы к минимуму. Головоломки, игры, чтение, хобби и ремесла — хороший выбор.
Не нужно переставать видеться с друзьями и родственниками. Социальная жизнь не только поддержит в непростой ситуации, но и удержит ум в активном состоянии и эмоции в равновесии.
Сбалансированная и питательная диета, включающая много фруктов и овощей, помогает поддерживать здоровый вес. Также нельзя курить, как для поддержания здоровья, так и по соображениям безопасности.
Высокоактивная антиретровирусная терапия (ВААРТ), которая эффективна в борьбе с ВИЧ-инфекцией, также защищает многих ВИЧ-инфицированных людей от развития комплекса СПИД-деменции. В некоторых случаях ВААРТ может частично или полностью уменьшить симптомы АЦП.
Никакого специального лечения не существует. Конкретные симптомы, такие как депрессия и поведенческие расстройства, иногда снижаются за счет лекарственной терапии.
Антидепрессанты могут повлиять на депрессию.
Антипсихотические препараты помогают снять перевозбуждение или агрессию, галлюцинации или заблуждения.
Однако стоит помнить, что эти препараты подходят не для всех, их назначают невропатолог или психиатр, совместно с врачом, наблюдающим ВИЧ.
При развитии деменции необходимо регулярно и часто посещать лечащего врача. Во время этих визитов необходимо проводить повторное тестирование вашего состояния, анализ симптомов и корректировку лечения, если это необходимо. Посещения также позволяют врачу оценить, подходит ли вам назначенная терапия.
Лицам с развившейся деменцией может потребоваться стационарная помощь в доме престарелых или аналогичном учреждении.
Высокоактивная антиретровирусная терапия (ВААРТ) может задержать или предотвратить развитие СПИД-деменции у некоторых людей с ВИЧ-инфекцией, особенно если терапия назначается на ранней стадии заболевания. Нет другого известного способа предотвращения АЦП.
Несмотря на широко распространенное использование ВААРТ, У некоторых людей с ВИЧ-инфекцией продолжает развиваться комплекс СПИД-деменции. Другие не переносят ВААРТ. Для таких людей перспективы на лечение часто осложнены. У многих деменция ухудшается в течение нескольких месяцев, когда человек больше не может заботиться о себе. Он или она становятся прикованными к постели, неспособными общаться и зависимы от других.
ГРУППЫ ПОДДЕРЖКИ И КОНСУЛЬТАЦИИ
СПИД-деменция может быть одним из самых тяжелых осложнений ВИЧ / СПИДа не только для больного, но и для тех, кто заботится о нем. Болезнь влияет на каждый аспект жизни, включая семейные отношения, работу, финансовый статус, социальную жизнь и физическое и психическое здоровье. В такой момент человек может чувствовать себя подавленным, расстроенным, сердитым или обиженным.
Однако такие эмоции не только не помогают ситуации, но обычно ухудшают ее. Вот почему были созданы группы поддержки. Группы поддержки — это группы людей, которые пережили один и тот же трудный опыт и хотят помочь себе и другим, рассказывая о путях преодоления болезни.
Группы поддержки встречаются лично, по телефону или в интернете. Можете обратиться к лечащему врачу или терапевту и спросить контакты таких сообществ или поискать их в интернете.
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
В современном мире комплекс СПИД-деменция (КСД), также известный как ВИЧ-деменция, ВИЧ-энцефалопатия и ВИЧ-ассоциированное слабоумие, стало довольно распространённым неврологическим заболеванием. В последние годы в связи со стремительным увеличением количества ВИЧ-инфицированных людей она становится всё более серьёзной проблемой, требующей особого подхода к её решению.
Основные моменты
Деменция развивается тогда, когда когнитивные нарушения (неспособность к восприятию и обработке внешней информации) становятся уже достаточно серьёзными и затрагивают повседневную деятельность человека.
Вирус иммунодефицита человека, сокращённо называемый ВИЧ-инфекцией, представляет собой ретровирус, вызывающий СПИД (синдром приобретённого иммунодефицита). Этот вирус в первую очередь атакует иммунную систему организма, что делает тело человека чрезвычайно уязвимым для оппортунистических инфекций (инфекции, которые возникают у ослабленных людей).
ВИЧ передаётся от человека к человеку через жидкие системы организма (кровь, лимфа). Также он может распространяться при половом контакте с инфицированным человеком, при совместном использовании игл и шприцев с теми, кто заражён или же в результате переливания крови. Последний вид передачи, как правило, очень редко встречается в странах, где проводится скрининг на антитела к ВИЧ. Вирус иммунодефицита человека был обнаружен в очень малых концентрациях в слюне и слезах некоторых больных СПИДом. Тем не менее, не доказано, что контакт с потом, слюной и слезами инфицированных людей приводит к заражению ВИЧ.
Оппортунистические инфекции, которые сопровождают ВИЧ, сами по себе не вызывают КСД. Но вирус иммунодефицита человека потенцирует развитие комплекса СПИД-деменция. Эта патология представляет собой метаболическую энцефалопатию (дегенеративное заболевание головного мозга), которая вызывается ВИЧ инфекцией. Она характеризуется активацией иммунной системы мозга – макрофагов (больших белых клеток крови, поглощающих чужеродные вещества в организме) и микроглии (совокупность клеток мозга, которые переваривают погибшие нейроны). Эти клетки, будучи инфицированы ВИЧ, выделяют токсин, в конечном счёте, уничтожающий нейроны (нервные клетки), которые не могут восстанавливаться. Таким образом, ущерб, причинённый КСД, является необратимым.
В большинстве случаев эта патология развивается через несколько лет после заражения вирусом иммунодефицита человека. Это связано с низким уровнем CD4+ Т-клеток (менее 200/мкл крови) и высокой вирусной нагрузкой плазмы. КСД считается индикатором болезни СПИД. Это означает, что он является первым признаком начала эпидемии этого тяжёлого недуга.
Болезнь проявляется тогда, когда в центральную нервную систему проникает большое количество иммунных элементов - макрофагов и моноцитов (белые кровяные одноядерные клетки). Вдобавок к этому, у больных развивается глиоз (быстрое размножение межтканевых клеток в мозге) и бледность миелиновых оболочек (потеря жирового слоя, окружающего длинные отростки нервных клеток). У таких больных выявляются также аномальные клетки мозга с короткими отростками, которые, как правило, патологически погибают.
Такое поражение провоцирует появление когнитивных нарушений, мышечной слабости, поведенческих изменений и проблем с речью. В то время как прогрессирование моторной дисфункции – это временное явление, КСД может привести к летальному исходу, если его не лечить.
В развитых странах проведение высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) дало хорошие результаты. Частота заболевания КСД снизилась с 30 – 60% до 20% людей, инфицированных ВИЧ. Такое лечение может не только предотвратить или отсрочить начало КСД, но также улучшить психическое состояние пациентов, у которых уже развился этот синдром.
Несмотря на широкое применение ВААРТ, у некоторых людей с ВИЧ это осложнение по-прежнему развивается. Этому причиной может стать плохая переносимость терапии определённой категорией пациентов. Прогноз для этих пациентов, как правило, неутешительный. Деменция прогрессирует в течение нескольких месяцев. Со временем человек становится прикованным к постели, испытывает трудности в общении. Он или она больше не в состоянии заботиться о себе и нуждается в чужой помощи.
Причины
Как было отмечено выше, вирус иммунодефицита человека приводит к развитию слабоумия. Тем не менее, исследователи не знают, каким образом вирус разрушает клетки мозга.
Существует несколько механизмов воздействия ВИЧ на мозговую ткань. ВИЧ-белки могут повреждать нервные клетки прямым или косвенным путём.
Многие учёные считают, что вирус иммунодефицита человека разрушает нейроны косвенно. По мнению некоторых исследователей, ВИЧ заражает или атакует макрофаги и вспомогательные клетки нервной ткани. Затем эти повреждённые структуры головного мозга вырабатывают токсины, стимулирующие ряд реакций, которые программируют нейроны на апоптоз (запрограммированную смерть нервных клеток). Инфицированные макрофаги и вспомогательные клетки мозга начинают вырабатывать цитокины и хемокины (белки, которые опосредуют и регулируют иммунитет, процессы воспаления и кроветворения). Эти вещества тоже отрицательно влияют на нейроны и межтканевые элементы мозга. Пострадавшие межуточные клетки, которые обычно защищают нейроны и питают их, в конечном счёте, могут их повредить.
Симптомы
Хотя этот недуг довольно медленно прогрессирует, ему уделяется огромное внимание. Он рассматривается как очень серьёзное осложнение ВИЧ, и при отсутствии необходимой терапии, может стать фатальным для больного.
К основным симптомам, характерным КСД, относятся когнитивные нарушения, которые вызывают торможение психических функций, проблемы с памятью и ухудшение концентрации. Признаки моторной дисфункции включают потерю способности управлять собственными движениями, плохую координацию и неуклюжесть. Развиваются такие поведенческие изменения как апатия (отсутствие энтузиазма), вялость, снижение эмоциональных реакций и непосредственное поведение.
Кроме того, многие пациенты могут испытывать возбуждение, тревогу, усталость, депрессию и другие психические нарушения. В качестве симптомов или осложнений КСД были также описаны мания и психозы.
Стадии развития КСД
Стадия 0 (нормальная): у пациента все психические и двигательные функции в норме.
Стадия 0.5 (субклиническая): больной жалуется на умеренные когнитивные нарушения и моторные дисфункции, такие как замедление движений в конечностях. Тем не менее, симптомы болезни не влияют на способность пациента выполнять повседневную деятельность. Походка и мышечная сила остаются нормальными.
Стадия 1 (лёгкая): становятся явными характерные при КСД двигательные расстройства и неспособность к умственному восприятию внешней информации. Появляются замедление психической активности, снижение внимания, проблемы с памятью, а также потеря способности контролировать движения, нарушение координации и неуклюжесть. В этой стадии симптомы всё ещё не влияют на повседневную жизнь больного. Несмотря на это, пациент может испытывать трудности с тяжёлой физической и умственной работой.
Стадия 2 (средней тяжести): больной жалуется на умеренные симптомы КСД. В основном, он в состоянии сам о себе позаботиться. На этом этапе пациент может самостоятельно передвигаться, но не способен выполнять сложные движения. Он не может поддерживать более сложные аспекты повседневной жизни.
Стадия 3 (тяжёлая): пациент проявляет серьёзные когнитивные нарушения и не способен участвовать в сложных разговорах. Моторные дисфункции также становятся очень тяжёлыми. Больной не может обходиться без ходунков и поддержки окружающих людей. Движения значительно замедляются и становятся более неуклюжими.
Стадия 4 (заключительная): пациент находится, фактически, в вегетативном состоянии. Интеллектуальные способности, практически, угасают. На этом этапе большинство людей, страдающих КСД, перестают участвовать в общественной жизни и становятся полностью немыми. У больного может развиться парапарез (частичный паралич нижней половины тела) или полное отсутствие чувствительности и движений в нижней части тела. Может появиться недержание физиологических процессов (неспособность контролировать выделение мочи и каловых масс).
Диагностика
Общие принципы: пациенты, которые жалуются на симптомы КСД, в обязательном порядке должны проконсультироваться с квалифицированным невропатологом, который сможет установить точный диагноз. Доктору сначала нужно исключить альтернативные заболевания. С этой целью проводится неврологическое обследование, анализируются результаты сканирования мозга (магнитно-резонансная томография или компьютерная томография) и спинномозговой пункции для оценки цереброспинальной жидкости.
На настоящий момент не существует ни одного эффективного метода диагностики больных КСД. Пациенту можно выставить этот диагноз на основе следующих критериев: выраженное нарушение, по крайней мере, двух важных когнитивных функций (например, ухудшение памяти, внимания и умственная заторможенность). Эти психические отклонения существенно осложняют повседневную жизнедеятельность человека. Они начинают проявляться только после нескольких месяцев прогрессирования болезни и по своим клиническим данным совершенно не отвечают критериям бредового состояния. Кроме того, нет никаких явных доказательств того, что существует какая-либо предшествующая патология, которая связана с деменцией (например, инфекция ЦНС или цереброваскулярные заболевания).
Проводятся следующие исследования:
-
Компьютерная томография (КТ) или магнитно-резонансное сканирование (МРТ). Снимки, сделанные при этих исследованиях, представляют собой детальное, трёхмерное изображение мозга. Эти тесты могут обнаружить признаки атрофии мозга (склероза), которые развиваются у пациентов с КСД.
- Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). Целью этого метода диагностики, а также однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) является обнаружение нарушений обмена веществ в мозговой ткани, что может быть связано с этим заболеванием.
- Поясничная пункция, также известная под названием цереброспинальная пункция, может быть произведена для того, чтобы выявить патологические отклонения в спинномозговой жидкости (СМЖ или ликворе). Во время этой процедуры в нижнюю часть спины (обычно между третьим и четвёртым поясничными позвонками) вводится игла, и из канала позвоночного столба берутся образцы ликвора. Эта прозрачная жидкость образуется в полостях мозга, которые называются желудочками (они видны на снимках КТ и МРТ). Ликвор, окружающий головной и спинной мозг, выступает в качестве защитной подушки для этих структур. СМЖ тщательно проверяется, и в конце даётся заключение о том, имеются ли в ней какие-либо изменения, связанные с деменцией.
- Электроэнцефалография (ЭЭГ). Это исследование предусматривает прикрепление нескольких электродов к определённым кожным участкам головы. Далее измеряется электрическая активность мозга (она регистрируется в виде волн). В более поздних стадиях КСД эта величина увеличивается ниже нормального уровня.
- Нейропсихологическое обследование является наиболее достоверным способом оценки когнитивных способностей пациента. Во время теста больной отвечает на вопросы и выполняет задачи, специально подобранные для выявления отклонений. Невропатолог, психиатр или другой врач, специализированный в этой области, записывает все результаты исследования. Это обеспечивает возможность точной оценки когнитивных функций, таких как память, внимание, ориентация во времени и пространстве, речь и способность следовать инструкциям. Также специалисты проверяют абстрактное мышление, способность рассуждать и решать задачи.
Лечение
Высокоактивная антиретровирусная терапия (ВААРТ), разработанная учёными из Института Аллергии и Инфекционных Заболеваний, сочетает в себе препараты, по крайней мере, двух различных классов противовирусных лекарств. Лечение, которое эффективно в борьбе с инфекцией вируса иммунодефицита человека, также защищает многих ВИЧ позитивных людей от развития комплекса СПИД-деменция. В некоторых случаях ВААРТ может полностью купировать или частично облегчать симптомы КСД.
Было проведено несколько экспериментальных работ, которые доказали, что лечение ВААРТ более эффективно для профилактики КСД, чем терапия одним лекарством - Зидовудином (антиретровирусным препаратом). По данным многих исследований ВААРТ предотвращает прогрессирование слабоумия благодаря проникновению медикаментов в СМЖ. Однако результаты обследования когнитивных функций при лечении одним или более противовирусными препаратами абсолютно не отличается. Кроме того, включение в терапевтическую программу Зидовудина (он лучше всего проникает в СМЖ) не улучшает клиническую эффективность ВААРТ.
В настоящее время официально одобрено 29 антиретровирусных препаратов для лечения ВИЧ-инфицированных людей. Эти лекарственные вещества можно разделить на три основных класса: ингибиторы обратной транскриптазы (ИОТ), ингибиторы протеаз и ингибиторы ферментов слияния/проникновения (ИС).
Ингибиторы обратной транскриптазы (ИОТ) нарушают жизненный цикл вируса иммунодефицита человека на определённом этапе – обратная транскрипция. На этом этапе вышеупомянутый фермент вируса преобразует РНК ВИЧ в ДНК ВИЧ. Существует два основных типа ИОТ. Частицы этого фермента (нуклеозиды/нуклеотиды) выступают в качестве ложных структурных элементов ДНК, и как только они входят в его состав строение цепи прерывается. Таким образом, предотвращается удвоение ДНК внутри клетки. Ложные частицы ИОТ связываются с обратной транскриптазой, предотвращая преобразование РНК.
К утверждённым антиретровирусным препаратам этой группы относятся Комбивир, Эмтрива, Эмпивир, Эпзиком, Хивид, Ретровир, Тризивир, Трувада, Видекс ЕС, Видекс, Виреад, Зерит, Зиаген, Рескриптор (Делавирдин), Стокрин и Вирамун.
Ингибиторы протеазы (ИП) блокируют фермент (протеазу) ВИЧ, который участвует в образовании инфекционных вирусных частиц. Из этой группы одобрены следующие медикаменты: Агенераза, Аптивус, Криксиван, Инвираза, Калетра, Лексива, Норнир, Презиста, Рейатаз, Вирасепт.
Ингибиторы ферментов слияния (ИС) предупреждают слияние вируса с клеточной мембраной, таким образом, блокируя его вход в клетку. Одобрен только один такой препарат – Фузеон.
Зидовудин (Ретровир) является наиболее изученным ингибитором обратной транскриптазы. С тех пор как он был впервые изготовлен в 1987 году, было проведено множество исследований, которые доказали, что его применение приводит к улучшению результатов радиологических обследований, нейропсихологических и клинических тестов у пациентов с КСД. Тем не менее, существуют данные о том, что лечение ВААРТ при деменции эффективнее, чем лечение только Зидовудином. Такое лечение может быть назначено от 3 месяцев до 12 лет.
Применяются также и препараты других фармакологических групп:
Антипсихотические препараты, такие как Флуфеназин (Пролексина деканат) и Мезоридазин (Серентил) могут снять острое возбуждение, агрессию, галлюцинации или бредовое состояние, которые сопровождают КСД.
Антидепрессанты используются для лечения депрессии, связанной с деменцией. Однако они должны использоваться с осторожностью, поскольку могут вызвать белую горячку у больного слабоумием. Ниже приведены медикаменты, которые имеют наименьшее количество побочных эффектов у людей, страдающих деменцией. Это селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС): Флуоксетин (Прозак) и Циталопрам (Селекса).
Пациентам, которые имеют тяжёлое течение КСД, может потребоваться стационарное лечение в доме престарелых или других учреждениях подобного характера.
Уход на дому
Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Беляков Николай Алексеевич, Медведев Святослав Всеволодович, Трофимова Татьяна Николаевна, Рассохин Вадим Владимирович, Дементьева Наталья Евгеньевна
Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Беляков Николай Алексеевич, Медведев Святослав Всеволодович, Трофимова Татьяна Николаевна, Рассохин Вадим Владимирович, Дементьева Наталья Евгеньевна
Mechanisms of cerebral damage in patients with HIV-infection
Mechanisms of HIV transportation through blood-brain barrier, vascular plexus and interaction with cerebral cells having CD-4-receptors, CCR-5and CXCR-4-coreceptors were studied. Cerebral damage developed through latent and acute periods also known as HIV-encephalopathy, HIV-associated neurocognitive dysfunction etc. Cerebral lesions are caused by a variety of chemical agents from pro-inflammatory cytokines to toxic HIV-proteins resulting in development of HIV-dementia through several years. Even early stage of this process revealed significant disturbances of glucose metabolism and evoked potentials EEG alterations which can serve as a marker of HIV-infection. Genetic differences of HIV in blood and spinal liquor with different drug resistance were revealed implying a new approach to therapy development.
Н.А. Беляков12, С.В. Медведев3, Т.Н. Трофимова12, В.В. Рассохин12, Н.Е. Дементьева2, С.А. Шеломов2
1 НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН, Санкт-Петербург
3 Институт мозга человека РАН, Санкт-Петербург
Механизмы поражения головного мозга при ВИЧ-инфекции
(Вестник РАМН. 2012; 9: 4-12).
Благодаря высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) ВИЧ-инфекция перешла из категории смертельных болезней в хроническое, медикаментозно регулируемое заболевание с ожидаемой продолжительностью жизни человека в несколько десятилетий.
Однако масштабы развития эпидемии остаются значительными, и эта проблема является особенно острой для России и постсоветского пространства, где заболеваемость ВИЧ выше, чем в других регионах мира. В мире выявлено за все годы более 60 млн человек с ВИЧ, в России — более 600 тыс., при этом оценочные показатели превосходят выявленные в 2-4 раза [1].
ВИЧ, участвуя в биологических процессах у представителей различных социумов в течение десятков лет, неоднократно мутировал (рис. 1) [2]. В настоящее время этот процесс продолжается в организме инфицированного человека и в каждом микросоциуме, где преобладает та или иная разновидность вируса. ВИЧ имеет большое генетическое разнообразие, образуя типы, группы, подгруппы и рекомбинантные формы, которые могут (помимо общих свойств) в силу генетических различий приобретать биологические особенности, в том числе
N.A. Belyakov1,2, S.V. Medvedev3, T.N. Trofimova1,2, V.V. Rassokhin1,2, N.Ye. Dement’eva2, S.A. Shelomov2
1 Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Medical Sciences,
2 Saint-Petersburg Center for Control of AIDS and Infectious Diseases
3 Institute of Human Brain, Saint-Petersburg
Mechanisms of cerebral damage in patients with HIV-infection
Mechanisms of HIV transportation through blood-brain barrier, vascular plexus and interaction with cerebral cells having CD-4-receptors, ^R-5- and CXCR-4-coreceptors were studied. Cerebral damage developed through latent and acute periods also known as HIV-encephalopathy, HIV-associated neurocognitive dysfunction etc. Cerebral lesions are caused by a variety of chemical agents from pro-inflammatory cytokines to toxic HIV-proteins resulting in development of HIV-dementia through several years. Even early stage of this process revealed significant disturbances of glucose metabolism and evoked potentials EEG alterations which can serve as a marker of HIV-infection. Genetic differences of HIV in blood and spinal liquor with different drug resistance were revealed implying a new approach to therapy development.
Key words: HIV, brain, cognitive dysfunction, pathogenesis.
(Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk — Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2012. 9: 4—12).
Макро- и микросоциум людей Биологические процессы в организме
Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
— разработка и применение ВААРТ;
— борьба с оппортунистическими инфекциями;
— диагностика и лечение вторичных заболеваний.
В настоящее время по мере увеличения жизни больных на первый план выходит диагностика и лечение вторичных заболеваний, включая поражение центральной нервной системы [4].
Общие вопросы поражения ЦНС
По отношению к поражениям ЦНС терминологию еще не сформировали и на равных правах в литературе используют различные определения первичных и вторичных процессов:
— синдром приобретенного иммунного дефицита, сочетающий проявления инфекционного и дегенеративного процессов (нейроСПИД);
— ВИЧ-ассоциированные нейрокогнитивные нарушения (HIV-associated neurocognitive disorders — HAND);
— ВИЧ-обусловленные поражения ЦНС (первичные);
— оппортунистические поражения ЦНС.
Наиболее корректным является термин «ВИЧ-
HAND имеет определенную стадийность развития, которая может быть в ряде случаев эквивалентом тяжести поражения головного мозга. Так, выделяют следующие формы:
Первичная инфекция органов диссеминация вируса
Рис. 2. Динамика числа СD4-лимфоцитов (1) и вирусной нагрузки (2). Время инфицирования головного мозга обсуждается.
Рис. 3. Проявление ВИЧ-энцефалопатии с учетом степени тяжести.
— выраженные (СПИД-дементный синдром).
Частота HAND колеблется в широком диапазоне
величин. Их частота в сочетании с жалобами встречается в 84% случаев, бессимптомные расстройства отмечаются у 24—33% пациентов, предъявляют только жалобы без HAND около 27% больных, а наиболее тяжелые формы в виде ВИЧ-деменции можно ожидать у 8—2% людей [5].
Так или иначе, около 2/3 пациентов жалуются на различные психологические, психиатрические или неврологические отклонения. Эти расстройства нарастают и нередко вынуждают больных менять образ жизни и уходить на инвалидность (рис. 3).
Симптоматика нарушений имеет достаточно индивидуальный характер с отклонением не только когнитивных, но и иных функций (табл. 1) [6]. В течение многих лет мы наблюдаем за проявлениями HAND и фиксируем отличия, свойственные каждому человеку. Изменения также зависят от разных факторов, относящихся к организму человека, самому вирусу и другим заболеваниям/состояниям:
— уровня вирусной нагрузки ВИЧ и CD4-лимфоцитов в крови;
— сосудистой патологии; состояния ЦНС, наследственной предрасположенности;
— употребления психоактивных веществ;
— вмешательства ВААРТ и др. [7].
Также существует и влияние внешних факторов, способных воздействовать на этот процесс, приводя к быстрому прогрессированию или торможению изменений в ЦНС.
HAND исследуется нами на большом контингенте больных с применением различных методик, но существуют кардинально нерешенные или дискутабельные
вопросы, которые можно сформулировать следующим образом:
— как представить наиболее вероятную версию инфицирования ЦНС вирусом?
— каковы механизмы повреждений, развернутые во времени?
— как своевременно выявлять и лечить больных с нарушениями ЦНС при ВИЧ-инфекции?
В первую очередь, следует признать, что объект для исследования достаточно сложен. С одной стороны, это мозг инфицированного человека, с другой — крайне изменчивый вирус, не живущий в клетках других биологических видов, что ограничивает экспериментальные исследования. По этой причине ряд вопросов решается косвенными методами и, естественно, подвергается критике.
Эндотелий сосудов головного мозга содержит белки, идентифицированные как CD4-рецепторы, но не обнаружены корецепторы CCR-5 или CXCR-4, которые обязательны для транспорта ВИЧ в клетку. С другой стороны, эндотелий укреплен муфтой астроцитов, которые более уязвимы, поскольку имеют необходимый для вируса рецепторный аппарат и могут быть местом репликации вируса.
Существуют и другие механизмы трансэндотелиального транспорта ВИЧ. Хорошо известен перенос, который допускает поглощение и последующий транспорт вирусных частиц — трансцитоз. Он совмещает механизмы рецептор-зависимого эндоцитоза частиц с локализацией их в эндосомах и освобождения экзоци-тозом (рис. 4).
Как правило, внедрение ВИЧ в клетки мозга реализуется через инфицированные моноциты, которые используют разные механизмы и обстоятельства для выхода из крови в интерстиций. Проникновению инфицированных моноцитов и ВИЧ через ГЭБ содействуют:
— острая фаза ВИЧ-инфекции с системным поражением клеточных мембран факторами воспаления;
— токсические и иные повреждения эндотелия (прием наркотиков, травмы, воспаления);
— сопутствующие эндотоксикозы (почечная, печеночная недостаточность, туберкулез и др.);
Таблица 1. Симптомы ВИЧ-энцефалопатии, включая данные анамнеза
Психические процессы Клинические проявления
Когнитивные Забывчивость, затруднение концентрации внимания, замедленность мышления (восприятия, обработки информации)
Эмоциональные Утрата мотиваций, безынициативность, отстранение от общества, неспособность распоряжаться своими финансами и организовывать свою жизнь, подавленность, эмоциональная холодность
Двигательные Замедленность и нарушение тонких движений (например, письма, застегивания пуговиц), нарушение походки
Вегетативные Нарушения мочеиспускания (императивные позывы), утрата полового влечения, эректильная дисфункция
— высокая вирусная нагрузка и развитие тяжелой иммуносупрессии с накоплением вирусных белков и клеточных факторов.
Даже при отсутствии описанных предрасполагающих состояний, вероятно, ВИЧ способен инфицировать головной мозг [8]. Подтверждением этому является выявление нами ВИЧ в спинномозговой жидкости (СМЖ) в первые недели после заражения как у детей, так и взрослых в концентрациях РНК ВИЧ от 4 до 6 lg копий в мл.
При попадании в ткани головного мозга ВИЧ находится в интерстиции, контактируя с несколькими группами клеток, имеющих СD4- и корецепторы. Начинается процесс инфицирования СD4-рецепторных клеток и размножение ВИЧ. Вирус поэтапно захватывает все тканевые секторы, но репликация идет медленно, в течение нескольких лет, до постепенного или неожиданного обострения [8].
При обострении процесс приобретает черты ВИЧ-энцефалита или менингита с участием оболочек головного мозга, а при пролонгированном течении в основном когнитивные расстройства являются главными и постепенно усугубляются. Отдельным этапом является присоединение ко- и оппортунистических инфекций, развитие в ЦНС первичных и вторичных опухолей.
В течение последних лет высказано несколько точек зрения о механизмах повреждения мозговых структур, приводящих к HAND. К ним относятся:
— неспецифические воспалительные макрофагальные поражения астроцитов и поражения путем воздействия ВИЧ;
— активная супрессия и повреждение клеток микроглии;
— воздействие различных цитокинов и др. токсинов, действующих на нейроны;
— нарушение целостности жидкостных, электролитных и белковых взаимоотношений в тканях мозга;
— аутоиммунные процессы [2].
Говоря об обострении процесса с интенсификацией нейрокогнитивных нарушений, в первую очередь подразумевают участие известных альтерирующих ингредиентов (от провоспалительных цитокинов до токсических белков ВИЧ) [7]:
— провоспалительные цитокины (IL-ip, IL-бр, IFN-y, TNF-a);
— экскрипторы адгезии моноцитов (VCAM — фактор межклеточной адгезии);
— хемокины (CCL2, CCL7, CXCL5);
— NO, ФАТ арахидоновая и хинолиновая кислоты и др.;
— токсичные белки вируса GP120, Tat, GP41, Nef и др.
Эти вещества, а также десятки других можно отнести
к классу нейротоксинов, т.е. участников повреждения нейронов. Это достаточно сложный процесс разрушения, протекающий на клеточном, тканевом и органном уровне, куда на определенном этапе (чаще через несколько лет) добавляются новые возбудители, представленные разными вирусами, микробами, грибами, простейшими, способными вызывать оппортунистические инфекции. Повреждающие факторы могут дополнять или менять друг друга, однако биохимические процессы, происходящие в головном мозге, усиливаются нарушениями микроциркуляции, что приводит к гипок-
Рис. 4. Механизмы трансэндотелиального транспорта (В.В. Банин, 2011).
семии, задержке жидкости, внутричерепной гипертензии, развитию клинических проявлений КР и неврологической симптоматики. Эти процессы протекают с разной интенсивностью и продолжаются от нескольких месяцев до десятков лет [7].
Перечень возбудителей оппортунистических инфекций разнообразен. На первом месте находятся грибы, токсоплазма, вирус Эпстайна—Барр. Морфологический процесс вторичных повреждений протекает в виде менингоэнцефалита, демиелинизаций, объемных процессов, нарушений мозгового кровообращения [9]. Тем не менее, ВИЧ является пусковым моментом, и в ряде случаев вызывает первичные менингоэнцефа-литы, что свидетельствует о его активной репликации в тканях головного мозга.
Одной из обсуждаемых гипотез является репликация ВИЧ с формированием мозговых изолятов вируса. В какой мере изоляты ВИЧ в течение болезни отходят генетически от штаммов в общей циркуляции? Первое и очень любопытное наблюдение было связано со значительными индивидуальными различиями, когда количество РНК ВИЧ в СМЖ может отличаться в сравнении с кровью как в положительную, так и в отрицательную сторону (табл. 2). Проведение парных исследований ВИЧ в СМЖ и крови (п=119) показало существенные генетические различия, которые коррелируют со степенью иммуносупрессии и длительностью заболевания (табл. 3) [10]. Характер изменений двух показателей (длительность инфекции и число маркеров иммунного статуса — CD4-лимфоциты) при сопоставлении с разли-
Таблица 2. Иммунологические и вирусологические показатели у больных с ВИЧ-инфекцией в стадии 4А-4В (срок инфицирования более 5 лет)
Показатель Без неврологических проявлений С неврологическими проявлениями
С04-лимфоциты (кровь), кл/мкл 79,6+10,6 82,0+11,0
Вирусная нагрузка (кровь), тыс. коп/мл 732+191 628+116
Вирусная нагрузка (СМЖ), тыс. коп/мл 22,0+7,6* 168,3+44,5*
Примечание. СМЖ — спинномозговая жидкость; * — p Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
количество нуклеотидных замен (степень дивергенции между эволюционными линиями вируса в СМЖ и крови) ориентировочная продолжительность заболевания линия тренда нуклеотидных замен
Рис. 6. Прямая корреляция между сроком ВИЧ-инфекции и количеством несовпадающих нуклеотидов в последовательностях гена pol в парных образцах СМЖ и крови (п=72, г=0,49, р Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
• Ref.A1.AU.03.PS1044DayO.DQ676872 ReLB.NL.00.671 00Т36.АУ423387 Ref.N.CM.97.YBE106.AJ271370
▼ Кластер вирусов в СМЖ пациента на фоне высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) и полностью чувствительных к терапии
а Эволюционная линия вирусов, устойчивая к терапии, появившаяся и доминирующая в крови на фоне ВААРТ • Референсные последовательности субтипов ВИЧ
Рис. 7. Генетические варианты ВИЧ (ген pol), полученные из крови и СМЖ у пациента на фоне ВААРТ и различающиеся по профилю лекарственной устойчивости. Вирусная нагрузка в СМЖ на фоне терапии в 10 раз выше, чем в крови.
набора исследовательского материала приходится четко обозначать критерии исключения (наркотики, алкоголь, вирусные гепатиты и др.). 9
В ряду ранних диагностических признаков развития НАND достаточно чувствительны электрофизиологиче-ские критерии, обнаруживаемые в течение первых лет еще до клинических проявлений когнитивных и неврологических симптомов [16]. У ВИЧ-инфицированных больных были исследованы ЭЭГ, когнитивные вызванные потенциалы (ВП) мозга Р300. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в группе больных на стадии развития ВИЧ-инфекции диффузные изменения на ЭЭГ были выявлены у 85%, которые характеризовались преимущественно нарушением зонального распределения и повышением синхронизации а-ритма. Регистрировались генерализованные стволовые вспышки т-волн и эпизоды замещения а-ритма т-ритмом, преимущественно на фоне функциональных нагрузок. Также было отмечено, что по мере развития инфекционного процесса эти изменения биоэлектрической активности усиливались: у больных в 4-й стадии ВИЧ-инфекции во всех случаях наблюдались диффузные и локальные изменения биоэлектрической активности на ЭЭГ, локальная эпилептиформная активность; большая, по сравнению с предыдущей группой, распространенность локальных изменений на ЭЭГ.
Лучевые исследования в обычном клиническом формате (МРТ и КТ) не дают продуктивной информации на стадиях раннего развития НАND и важны для исключения сопутствующей патологии мозга [17]. Следовательно, для получения новой информации о диффузных воспалительных и дегенеративных процессах оправдано привлечение других лучевых методов.
Нами было предложено комплексное обследование больных с использованием МРТ, ПЭТ, ЭЭГ, ВП, которое было ориентировано на выявление функциональных нарушений головного мозга. МР-спектроскопия позволяет оценить метаболические изменения, рано развивающиеся в головном мозге при ВИЧ-инфекции. Проводили мультивоксельную 2D спектроскопию на уровне семиовальных центров, для каждого воксела получали спектральные карты и индивидуальные спектры, анализировались соотношения метаболитов ^ацетиласпартата (№а)/креатина (Сг), холина (СИо)/Сг, №а/СИо в коре и белом веществе лобных и теменных долей обоих полу-
Норма ВИЧ FWM Cho/Cr
Норма ВИЧ PWM Cho/Cr
Норма ВИЧ FGM Cho/Cr
Норма ВИЧ PGM Cho/Cr
Cho/Cr FWM FGM PWM PGM
P= 0,00064 0,00002 0,00016 0,00002
Рис. 8. 2D PRESS H1-спектроскопия на суправентрикуляр-ном уровне. Соотношение Cho/Cr было достоверно повышено в группе больных с ВИЧ-инфекцией как в коре, так и в белом веществе на суправентрикулярном уровне.
Читайте также: