Иммунология вич инфекции. Спид – инфекция иммунной системы
22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей" title="СПИД сегодня В мире: Умерло > 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей" class="link_thumb"> 2 СПИД сегодня В мире: Умерло > 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей"> 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей"> 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей" title="СПИД сегодня В мире: Умерло > 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей"> title="СПИД сегодня В мире: Умерло > 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей">
1981 г. – открыто заболевание СПИД 1983 г. – идентифицирован возбудитель СПИД (Montagnier et al., 1983; Gallo et al., 1983) – ретровирус, названный впоследствии ВИЧ 1987 г. – начаты первые клинические испытания кандидатной анти-ВИЧ/СПИД- вакцины (США) 2004 г. – первые клинические испытания анти-ВИЧ/СПИД-вакцин начаты в России
G8 одобрила Глобальный Проект «Вакцины против СПИДа» на Саммитах 2004 и 2006 г.г. We believe the time is right for the major scientific and other stakeholders – both public and private sector, in developed and developing countries -- to come together in a more organized fashion... We endorse this concept and call for the establishment of a Global HIV Vaccine Enterprise (Саммит G8, Санкт-Петербург 2006)
Анти-ВИЧ/СПИД-вакцина Иммунный ответ Перекрестно-нейтрализующие антитела Широкореактивные CD4+-Т- клетки Перекрестнореактивные CD8+-ЦТЛ Мукозальный иммунитет Долговременная иммунная память Блокирование (или удаление) рецепторов СС-хемокинов Мишени иммунного ответа Белки оболочки: gp120, gp41 Структурные белки: Gag, Pol Регуляторные белки: Tat, Rev, Nef Акцессорные белки: Vpr Субтипы A, B, C, D, E, F, G, H, J, К Другие свойства Безопасность Дешевизна и простота производства Стабильность Удобство применения Сочетание различных вариантов кандидатных вакцин и различных стратегий иммунизации БелкиПептидыВирусоподобные частицы Вирусные и бактериальные векторы ДНК-вакциныАдъюванты 1. Снижение передачи вируса 2. Контроль репликации вируса 3. Стерилизующий иммунитет
ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ: мишень – вирионы ВИЧ (внеклеточная стадия жизненного цикла вируса) CD4 CCR5 aтaтaтaт ВИЧ CD4 + -клетка Нейтрализующие антитела препятствуют заражению клеток Эффективная вакцина должна индуцировать гуморальный и клеточный иммунный ответ
Гуморальный контроль ВИЧ-инфекции Нейтрализация Комплемент- зависимый лизис Опсонизация и фагоцитоз Антитело-зависимая клеточная цитотоксичность нейтрализующие антитела ненейтрализующие антитела Fc-рецептор Эффекторная клетка перфорин гранзимы рецептор комплемента инфицированная клетка комплекс комплемента С1 ВИЧ M.Huber, A.Trkola (2007)
КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ: мишень – инфицированные клетки (клеточная стадия жизненного цикла вируса) CD8 СD8 + МНС I вирионы ВИЧ ТСR зараженная клетка клетка пептид ВИЧ Цитотоксические лимфоциты разрушают клетки, зараженные ВИЧ Эффективная вакцина должна индуцировать гуморальный и клеточный ответ СD4+СD4+СD4+СD4+
Трудности получения вакцины против ВИЧ-инфекции/СПИДа В отличие от других инфекций (чума, оспа) в природе неизвестны случаи естественного выздоровления за счет активности иммунной системы Способность ВИЧ встраиваться в геном человека Отсутствие адекватной модели ВИЧ-инфекции/СПИД на животных Вариабельность ВИЧ-1 (субтипы + рекомбинантные формы) Традиционные «пастеровские» методы получения вакцин оказались неэффективны при разработке вакцин против ВИЧ-инфекции/СПИДа
ИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ ИНАКТИВИРОВАННЫЙ ВИЧ РЕКОМБИНАНТНЫЕ БЕЛКИ ВИРУСОПОДОБНЫЕ ЧАСТИЦЫ ИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ ПЕПТИДЫ РЕКОМБИНАНТНЫЕ ВИРУСНЫЕ ВЕКТОРЫ РЕКОМБИНАНТНЫЕ БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ВЕКТОРЫ РЕКОМБИНАНТНЫЕ ДНК ИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ И КЛЕТОЧНЫЙ, И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ И КЛЕТОЧНЫЙ, И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ АТТЕНУИРОВАННЫЙ ВИЧ КОМПЛЕКСНЫЕ ИММУНОГЕНЫ («ПРАЙМ-БУСТ»-ИММУНИЗАЦИЯ)
Вакцины против ВИЧ-1, прошедшие III фазу клинических испытаний состав rgp120 ВИЧ1 В (МN) rgp120 ВИЧ1 В (МN) rgp120 ВИЧ1 Е (А244) rgp120 ВИЧ1 Е (А244) субъединичные вакцины на основе рекомбинантного белка оболочки ВИЧ-1 субъединичные вакцины на основе рекомбинантного белка оболочки ВИЧ-1 продуцент клетки млекопитающих (СНО) AIDSVAX B/E AIDSVAX B/В rgp120 ВИЧ1 В (МN) rgp120 ВИЧ1 В (МN) rgp120 ВИЧ1 В (GNE8) rgp120 ВИЧ1 В (GNE8) местопроведения Таиланд Таиланд США, Канада, Пуэрто-Рико, Нидерланды числодобровольцев разработчик, производитель и организатор испытаний - фирма VaxGen разработчик, производитель и организатор испытаний - фирма VaxGen По результатам испытаний обе вакцины признаны неэффективными
MRKAd5 - Вакцина на основе смеси рекомбинантных аденовирусов серотипа 5; (разработчик Merck) - Содержит антигены gag, pol, nef; Клинические испытания были остановлены из-за большего количества случаев заражения ВИЧ среди вакцинированных, по сравнению с контрольной группой добровольцев, получивших плацебо; - Добровольцы – 3000 человек с различными титрами антител к аденовирусу, представителей из различных регионов и рас; - Фаза клинических испытаний IIb; Результат: Не было отмечено разницы в вирусной нагрузке у заразившихся ВИЧ добровольцев, получавших вакцину и плацебо; IAVI, 2007
ВИЧРЕПОЛ – первая в России кандидатная вакцина против ВИЧ-инфекции/СПИД, которая успешно прошла доклинические испытания и была включена в клинические испытания. Основная задача I фазы клинических испытаний – оценка безопасности и переносимости вакцины ВИЧРЕПОЛ, а также начальное исследование ее иммуногенности (к участию в испытаниях привлекаются ВИЧ-неинфицированные здоровые добровольцы). Важная задача испытаний вакцины ВИЧРЕПОЛ – создание в Российской Федерации необходимой инфраструктуры для проведения лабораторных и клинических испытаний анти-ВИЧ/СПИД-вакцин в соответствии с международными стандартами.
Получение разрешения на проведение клинических испытаний Доклинические испытания Доклинические испытания ГИСК ГИСК Комитет по МИБП Комитет по МИБП Страхование исследования Страхование исследования Федеральный комитет по этике Федеральный комитет по этике Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения
Клинические испытания вакцины ВИЧРЕПОЛ: БЕЗОПАСНОСТЬ Закончены испытания всех пяти доз вакцины Препарат хорошо переносим, апирогенен, не отмечено местных воспалительных реакций В результате вакцинации не было обнаружено неблагоприятных побочных эффектов и нежелательных изменений в клинических и биохимических показателях
Клинические испытания вакцины ВИЧРЕПОЛ: ИММУНОГЕННОСТЬ Иммунный ответ возрастает с повышением дозы Вакцина индуцирует лимфопролиферативный ответ Максимальный иммунный ответ достигается после 4-й иммунизации Вакцина индуцирует у добровольцев образование антител к ВИЧ-специфическим антигенам
Основные стратегии профилактической мукозальной иммунизации иммунизация ДНК-вакцинами; экспрессия генов ВИЧ в вирусных векторах; использование пептидных вакцин; использование вакцин на основе вирусоподобных частиц; разработка мукозальных адъювантов; сочетание примирования ДНК-вакциной и бустерной иммунизации вирусным или бактериальным вектором, экспрессирующим гены ВИЧ.
Пути иммунизации, индуцирующие мукозальный иммунитет Пероральная иммунизация Итраназальная иммунизация Интраректальная иммунизация Интравагинальная иммунизация Интрауретральная иммунизация Иммунизация через целевые лимфоузлы – подвздошные или паховые Интраректальная или интравагинальная иммунизация могут быть усилены пероральной или интраназальной иммунизацией. Также для усиления иммунного ответа может применяться внутримышечная иммунизация
Кандидатные вакцины, использованные для мукозальной иммунизации (лабораторные и клинические исследования) Варианты иммунного ответа Живые рекомбинантные векторные вакцины rMVA (gp160); rMVA (Gag-Pol)+ IL2 DNA; rMVA (Env)+CT rAD Рекомбинантный вирус гриппа (ELDKWA) Инактивированный вирус гриппа + SHIV-ВПЧ Аттенуированный вирус венесуэльского энцефалита лошадей VEE-VPR Рекомбинантный полиовирус rVSV (env-gag SIV) rBCG-V3J1; rBCG-nef Listeria monocytogenes, Lmdd-gag Salmonella + gag-белки SIV САЛ-ВИЧ Д (Salmonella enteridis E23 + pcDNA-TCI) Системные и мукозальные антитела и ЦТЛ Вакцины на основе пептидов Gal/Pol peptide+mCT; Gal/Pol peptide+CpG/CT Env peptide in PLG-UEA1 Белок слияния Th-CTL (пан-DR-Th-эпитоп и ЦТЛ-эпитопа из pol ВИЧ-1) + CpG gp120 ВИЧ, gag p27 SIV и пептиды CCR5 + адъювант HSP70 VC1 + CT Системные и мукозальные антитела и ЦТЛ Вирусоподобные частицы HIV Env-CTB Influenza HA/HIV Env BPV-gp41 КомбиВИЧвак ВПЧ (pcDNA-TCI)-TBI. ВПЧ-gp120 Системные и мукозальные антитела и ЦТЛ Субъединичные вакцины HVJ-liposome gp160 Gp41-CTB (Plant) Gp120+mCT р17 + MALP-2 р24 + СТ Системные и мукозальные антитела и ЦТЛ ДНК-вакцины Микроинкапсулированная gp160DNA σ1-белок-gp160 ДНК UEA-1-PL + DNA Системные и мукозальные антитела и ЦТЛ
Кандидатные терапевтические анти-ВИЧ-вакцины и иммунологические параметры, оцененные в клинических испытаниях с участием ВИЧ-инфицированных добровольцев ТипКандидатная вакцинаПараметры иммуногенности Субъединичные rgp160 MN rgp120, IIIB rgp120, SF2 rgp120 MN rgp120 p24-VLP p24-VLP (+ AZT) PCLUS 3-18MN, MN (env peptides) HIV-1 immunogen (gp120, gp160 depleted) lipopeptide immunogen (gag) Tat toxoid Лимфопролиферативный ответ, ЦТЛ, ГЗТ, АТ, ADCC Функциональные АТ (нейтрализующие АТ, ADCC, ингибирования слияния, блокирование CD4), антиген- связывающие АТ (gp120/gp160, V3, rgp120, p24, tat, Ty, пептиды) Активация иммунитета Вирусные векторы ALVAC vCP1452 (canarypox) + rgp160 Антитела против соответствующих антигенов и против вирусного вектора, лимфопролиферативный ответ, ЦТЛ ДНК-вакцины Nef, rev or tat APL (env + rev) Лимфопролиферативный ответ, ЦТЛ, АТ (nef, rev, tat, env), бета- хемокины
Направления дальнейших исследований Фундаментальные молекулярно-биологические, вирусологические, иммунологические исследования, направленные на разработку принципиально новых стратегий создания анти-ВИЧ/СПИД-вакцин Создание новых иммуногенов, адъювантов, совершенствование протоколов иммунизации Совершенствование экспериментальных моделей на животных Исследование генетических основ устойчивости/чувствительности к ВИЧ-инфекции/СПИДу Исследование мукозальной иммунизации и разработка соответствующих кандидатных вакцин и протоколов иммунизации Развитие клинических исследований
ГНЦ «Институт иммунологии ФМБА России» Сидорович И.Г. Гудима Г.О. Николаева И.А. Коробова С.А. Горностаева Ю.А. Игнатьева Г.А. Латышева Т.В. Трубченинова Л.П. Пинегин Б.В. Черноусов А.Д. Алексеев Л.П. Ильина Н.И. Хаитов Р.М. ГНЦ ССП им. В.П.Сербского Клименко Т.В. Гамаюнова Н.В. Дмитриева Т.Б. НИИ вирусологии им. Д.И.Ивановского РАМН Карамов Э.В. Павлова Т.В. Корнилаева Г.В. НПФ «ДНК-технология» Петрова Т.А. Трофимов Д.Ю. Болдырева М.Н.
Д. Черноф
Впервые СПИД был описан в США в конце 70-х - начале 80-х гг. Он был описан у гомосексуалистов, страдавших пневмоцистной пневмонией и тяжелым рецидивирующим герпесом кожи и слизистых. В 1984 г. американскими и французскими исследователями был открыт возбудитель этого заболевания - ВИЧ типа 1. Несмотря на то что структура и свойства ВИЧ достаточно хорошо изучены, методов эффективного лечения ВИЧ-инфекции в настоящее время нет. За 10 лет, прошедших после первого описания СПИДа, только в США было зарегистрировано более 300 000 случаев заболевания, из которых 200 000 закончились смертью. По прогнозу ВОЗ в 2000 г. во всем мире будет насчитываться более 40 млн ВИЧ-инфицированных. Особенно быстро ВИЧ-инфекция распространяется среди жителей развивающихся стран. На сегодняшний день ограничить ее распространение можно лишь с помощью социальных и гигиенических мер, направленных на предупреждение заражения ВИЧ. Возможно, в будущем удастся создать вакцину против ВИЧ. Разработка более совершенных методов диагностики и лечения ретровирусной и оппортунистических инфекций позволит продлить жизнь ВИЧ-инфицированным.
I. Общие сведения
А. Патогенез. В крови ВИЧ-инфицированных больных постепенно уменьшается количество лимфоцитов CD4 и соотношение CD4/CD8. На ранних этапах ВИЧ-инфекции на 1000-10 000 лимфоцитов CD4 приходится только 1 зараженный ВИЧ. По мере прогрессирования заболевания доля и абсолютное число инфицированных лимфоцитов CD4 возрастает, что сопровождается увеличением концентрации вирусной РНК в плазме. Установлено, что снижению числа лимфоцитов CD4 в крови способствует следующее.
1. Аутоиммунное поражение лимфоцитов CD4.
2. Прямое повреждение лимфоцитов ВИЧ.
3. Образование синцития из пораженных лимфоцитов под действием ВИЧ.
4. Токсическое действие вирусных белков на зрелые лимфоциты и костный мозг.
5. Апоптоз лимфоцитов.
Содержание лимфоцитов CD4 в крови служит важным лабораторным показателем состояния иммунной системы ВИЧ-инфицированных. Чем ниже число лимфоцитов CD4, тем выше риск оппортунистической инфекции. Так, если оно снижается до 200-250 мкл –1 , следует начинать профилактику пневмоцистной пневмонии. При снижении числа лимфоцитов CD4 до 50 мкл –1 резко возрастает риск цитомегаловирусного ретинита и инфекции, вызванной Mycobacterium avium-intracellulare. Помимо лимфоцитов CD4 важную роль в патогенезе ВИЧ-инфекции играют и другие клетки. Так, ВИЧ инфицирует моноциты, макрофаги, дендритные клетки лимфоузлов, реже B-лимфоциты и клетки ЦНС. При исследовании лимфоузлов ВИЧ-инфицированных выявляются зараженные дендритные клетки, вокруг которых сосредоточено большое количество вирусов. Даже в бессимптомной фазе ВИЧ-инфекции, когда в крови вирус отсутствует, в лимфоузлах происходит его репликация. Снижается функциональная активность (например, хемотаксис и внутриклеточное разрушение микроорганизмов) инфицированных макрофагов. Высвобождение цитокинов, в том числе фактора некроза опухолей альфа, зараженными моноцитами, - одна из причин кахексии, характерной для поздних стадий ВИЧ-инфекции.
Б. Естественное течение ВИЧ-инфекции. Первым проявлением ВИЧ-инфекции обычно бывает непродолжительная лихорадка, которая проходит без лечения (острая лихорадочная фаза). Вслед за этим наступает длительный период, для которого характерно отсутствие каких-либо клинических проявлений и постепенное развитие иммунодефицита (бессимптомная фаза). У большинства ВИЧ-инфицированных бессимптомная фаза длится 5-10 лет. Длительное наблюдение за ВИЧ-инфицированными показало, что в 70% случаев СПИД развивается через 10 лет после инфицирования. У 30% больных заболевание развивается более медленно, причины этого неизвестны. По некоторым данным, более медленное прогрессирование ВИЧ-инфекции обусловлено активностью цитотоксических T-лимфоцитов (CD8), направленных против инфицированных клеток. Согласно критериям Центра по контролю заболеваемости США, диагноз СПИДа ставится, если содержание лимфоцитов CD4 в крови ниже 200 мкл –1 (см. табл. 19.1 ). Оппортунистические инфекции (вирусные, грибковые, протозойные) и такие злокачественные новообразования, как саркома Капоши и B-клеточные лимфомы, также подтверждают диагноз СПИДа. Вскоре после заражения, в течение острой лихорадочной фазы, ВИЧ обнаруживается в крови. Через несколько недель виремия проходит, и в крови повышается число цитотоксических T-лимфоцитов (CD8). Хотя после исчезновения вируса из крови в ней появляются нейтрализующие антитела, считается, что они не играют роли в исчезновении виремии. Покидая кровь, вирус оседает в лимфоидных органах, где происходит его репликация. В течение бессимптомной фазы число лимфоцитов CD4 в крови каждый год снижается на 50-100 мкл –1 . При оппортунистических инфекциях наблюдается более интенсивное снижение числа лимфоцитов CD4. Скорость прогрессирования заболевания в разных группах риска (например, у инъекционных наркоманов, реципиентов крови) одинакова. В конце бессимптомной фазы вирус выходит из лимфоидных органов. По мере прогрессирования заболевания в крови возрастает содержание бета 2 -микроглобулина, неоптерина, триглицеридов и антигенов ВИЧ (в частности, p24). Эти показатели позволяют оценить тяжесть заболевания и прогноз. Стадию заболевания обычно определяют по абсолютному числу лимфоцитов CD4 и уровню бета 2 -микроглобулина в крови. Такие симптомы, как лихорадка, потливость и похудание, свидетельствуют о резком угнетении иммунитета и неблагоприятном прогнозе.
В. Пути передачи. Чаще всего ВИЧ передается половым путем, при переливании зараженной крови и ее препаратов и в перинатальном периоде от зараженной матери. Вирус обнаруживается в разных биологических жидкостях: слюне, СМЖ, крови, сперме, околоплодных водах (см. табл. 19.2 ). В большинстве случаев заражение ВИЧ происходит половым путем. В США и Европе около 70% больных СПИДом составляют гомосексуалисты. Риск ВИЧ-инфицирования особенно высок у пассивных гомосексуалистов, имеющих много половых партнеров. В Юго-Восточной Азии и странах Центральной и Южной Африки ВИЧ обычно передается при гетеросексуальных половых контактах. Болезни, передающиеся половым путем, особенно сопровождающиеся нарушением целостности слизистой половых органов: гонорея, сифилис, мягкий шанкр, вирусные заболевания половых органов, повышают риск инфицирования ВИЧ. Наркоманы обычно заражаются ВИЧ при пользовании загрязненными иглами. В США и Европе большинство ВИЧ-инфицированных гетеросексуальной ориентации являются инъекционными наркоманами. Лица, употребляющие героин и кокаин, входят в группу риска ВИЧ-инфекции независимо от способа употребления наркотика, поскольку обычно ведут беспорядочную половую жизнь. Риск заражения ребенка от ВИЧ-инфицированной матери в перинатальном периоде (чаще во время родов, иногда при кормлении грудью) составляет 30%. Он особенно велик при высоком содержании инфицированных лимфоцитов и снижении числа лимфоцитов CD4 в крови матери во время беременности. Роль нейтрализующих антител в предотвращении перинатальной инфекции неизвестна. Заражение ВИЧ возможно также при переливании компонентов крови и трансплантации органов. До введения в 1985 г. обязательной проверки всех компонентов крови на ВИЧ только в США было заражено 80% больных гемофилией. При трансплантации ВИЧ-инфицированных органов (роговицы, сердца, печени, почки) риск заражения реципиента составляет почти 100%.
Г. Диагностика ВИЧ-инфекции
1. Твердофазный ИФА и иммуноблоттинг
а. Диагноз ВИЧ-инфекции ставят при обнаружении антител к ВИЧ с помощью твердофазного ИФА и иммуноблоттинга (см. гл. 20, пп. I.Е-Ж ). Среди других способов лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции следует отметить выделение вируса из крови, выявление вирусных антигенов и вирусной РНК. Такие признаки, как снижение числа лимфоцитов CD4 и изменение соотношения CD4/CD8, также указывают на ВИЧ-инфекцию, однако неспецифичны для нее и наблюдаются и при других заболеваниях. Наиболее распространенный метод лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции - твердофазный ИФА. Его чувствительность и специфичность достигает 99%. Ложноположительные результаты чаще всего наблюдаются в группах населения с низкой распространенностью ВИЧ. Они могут быть обусловлены вакцинацией, например против гриппа. Положительный результат, полученный с помощью твердофазного ИФА, должен быть подтвержден результатами иммуноблоттинга. Хотя иммуноблоттинг - высокочувствительный и специфичный метод выявления антител к ВИЧ, из-за высокой стоимости и длительности для массовых исследований он не применяется. Результаты иммуноблоттинга считаются положительными, если выявляются антитела хотя бы к 3 белкам, один из которых кодируется генами env, другой - генами gag, третий - генами pol. Если обнаруживаются антитела к одному или двум белкам, результат считается сомнительным и требует подтверждения. В большинстве лабораторий диагноз ВИЧ-инфекции ставится, если одновременно выявляются антитела к белкам p24, p31, gp41 и gp120/gp160.
б. Определение антигена p24. Твердофазный ИФА позволяет выявить даже несколько пикограммов антигена p24. Образование комплексов между p24 и эндогенными антителами снижает чувствительность метода. Для расщепления иммунных комплексов их обрабатывают кислотой. Этот метод используется при обследовании больных на ранней стадии ВИЧ-инфекции, когда антитела к ВИЧ отсутствуют.
2. Выделение вируса из крови - очень чувствительный и специфичный способ диагностики ВИЧ-инфекции. Вирус можно также определить в культуре лимфоцитов и моноцитов больного. Поскольку эти методы сложны и требуют больших материальных затрат, в настоящее время они применяются лишь в научных целях.
3. ПЦР - относительно новый метод, основанный на амплификации ДНК или РНК вируса. Основное преимущество этого метода заключается в его чувствительности, позволяющей определить минимальное количество нуклеиновых кислот. Однако высокая чувствительность не позволяет применять этот метод для исследования проб, загрязненных другими микробами. В связи с этим ПЦР проводят лишь в специализированных лабораториях, строго соблюдая условия стерильности. ПЦР относится к количественным методам исследования вирусного генома, поэтому может быть использована для оценки эффективности лечения. Другой метод анализа ДНК, так называемый метод разветвленной ДНК, основан на применении синтетической ДНК, которая содержит один участок, комплементарный фрагменту вирусной РНК, и множество участков, комплементарных искусственно созданному олигонуклеотидному зонду, меченному люминесцентным красителем. Этот метод менее чувствителен, чем ПЦР, однако более прост, а применение хемилюминометра позволяет быстро оценить его результаты. Существуют и другие методы анализа нуклеиновых кислот ВИЧ (см. табл. 19.3 ). Диагностика ВИЧ, основанная на исследовании вирусного генома, проводится только в специализированных лабораториях.
Д. Лечение ВИЧ-инфекции. Репликацию вируса можно остановить на разных стадиях его жизненного цикла. Существуют противовирусные препараты, которые блокируют прикрепление вируса к клеточной мембране, обратную транскрипцию ДНК с вирусной РНК, сборку вирусных РНК и белков (см. табл. 19.4 ). Зидовудин - первый ингибитор обратной транскриптазы, одобренный для применения при ВИЧ-инфекции. Сначала этот препарат назначался в высоких дозах (более 1 г/сут внутрь или в/в), что приводило к угнетению кроветворения, развитию нейтропении и тяжелой анемии. В настоящее время зидовудин назначается в дозе 400-600 мг/сут внутрь или в/в, это не снижает его терапевтическое действие, но уменьшает риск побочного (см. табл. 19.5 ). FDA одобрены и другие ингибиторы обратной транскриптазы: диданозин , зальцитабин , ставудин , ламивудин и трифлуридин .
4. Профилактика. В отсутствие профилактики пневмоцистная пневмония рецидивирует в течение года у 25-60% больных. Профилактика пневмоцистной пневмонии показана в следующих случаях: 1) при пневмоцистной пневмонии в анамнезе; 2) если число лимфоцитов CD4 меньше 200 мкл –1 (или составляет менее 20% от общего числа T-лимфоцитов); 3) при лихорадке и кандидозе рта, если число лимфоцитов CD4 меньше 300-350 мкл –1 . Препарат выбора для профилактики пневмоцистной пневмонии - ТМП/СМК . При его непереносимости назначают пентамидин в аэрозоле, 1 раз в месяц (см. табл. 19.7 ). Рецидивы пневмоцистной пневмонии при профилактическом применении пентамидина возникают в течение года у 20% больных (по сравнению с 4-5% - при применении ТМП/СМК ). Кроме того, при использовании пентамидина чаще отмечаются бронхоспазм, поражение верхушек легких, внелегочная инфекция и пневмоторакс, обусловленный субплевральными очагами пневмонии. Изредка наблюдаются гипогликемия, гипергликемия и острый панкреатит.
Б. Инфекция, вызванная Mycobacterium avium-intracellulare. Частое осложнение СПИДа - диссеминированная инфекция, вызванная Mycobacterium avium-intracellulare. Показано, что эта инфекция значительно снижает продолжительность жизни больных СПИДом, а ее лечение приводит к улучшению состояния и повышает выживаемость. Риск инфекции, вызванной Mycobacterium avium-intracellulare, особенно высок при значительном снижении числа лимфоцитов CD4. Это инфекционное осложнение возникает в течение года примерно у 8% больных, число лимфоцитов CD4 у которых ниже 100 мкл –1 . Если число лимфоцитов CD4 более 100 мкл –1 , диссеминированная инфекция, вызванная этим возбудителем, возникает гораздо реже.
1. Эпидемиология. Mycobacterium avium-intracellulare - условно-патогенные микроорганизмы, которые обычно обнаруживаются в почве и воде. Наиболее частый источник заражения - загрязненная вода.
2. Диагностика. Инфекцию, вызванную Mycobacterium avium-intracellulare, исключают у всех больных СПИДом с бактериемией. Выявление возбудителя в кале и жидкости, полученной при бронхоальвеолярном лаваже, не служит абсолютным показанием к лечению, поскольку может быть следствием носительства, а не инфекции. Об инфекции обычно свидетельствует повторное выявление возбудителя в одном и том же органе, например в легких или ЖКТ.
3. Профилактика и лечение. Обычно назначают хинолоны, рифампицин , этамбутол , клофазимин внутрь или аминогликозиды в/в или в/м (см. табл. 19.8 ). Клофазимин применяют в комбинации с другими препаратами, поскольку он усиливает их действие и обладает большим T 1/2 . Часто назначают этамбутол , 15-25 мг/кг/сут внутрь. Изониазид не применяют, так как Mycobacterium avium-intracellulare обычно устойчивы к нему. Показано, что для профилактики инфекции, вызванной Mycobacterium avium-intracellulare, эффективен рифабутин (производное рифампицина ). Недавно проведенные исследования продемонстрировали, что профилактика рифабутином снижает риск диссеминированной инфекции, вызванной этим возбудителем, примерно на 50%. Проходят испытания рифабутина для лечения этой инфекции. Активность ципрофлоксацина и других хинолонов в отношении Mycobacterium avium-intracellulare у разных больных неодинакова. Амикацин - наиболее эффективный в отношении Mycobacterium avium-intracellulare аминогликозид. Амикацин назначают в дозе 7,5-15 мг/кг/сут в/в или в/м. Препарат обладает ототоксическим и нефротоксическим действием, поэтому должен применяться с осторожностью. В последнее время при инфекции, вызванной Mycobacterium avium-intracellulare, стали широко применять кларитромицин и азитромицин - антибиотики из группы макролидов. Показано, что у взрослых ВИЧ-инфицированных кларитромицин в дозе 1-2 г/сут внутрь снижает число микобактерий в крови. Однако монотерапия кларитромицином приводит к появлению устойчивых штаммов. Азитромицин активирует макрофаги и обладает более длительным действием. В настоящее время проводится испытание комбинации макролидов и рифабутина для профилактики инфекции, вызванной Mycobacterium avium-intracellulare; профилактика показана всем больным, число лимфоцитов CD4 у которых ниже 100 мкл –1 .
В. Туберкулез. Резкое повышение заболеваемости туберкулезом во всем мире связывают, в частности, с эпидемией ВИЧ-инфекции. Особенно распространен туберкулез среди ВИЧ-инфицированных инъекционных наркоманов.
1. Клиническая картина. У ВИЧ-инфицированных чаще, чем у других больных, наблюдается внелегочный туберкулез. Чем больше число лимфоцитов CD4, тем типичнее протекает заболевание. Среди атипичных форм туберкулеза у ВИЧ-инфицированных следует отметить туберкулез лимфоузлов и генерализованные формы туберкулеза.
2. Диагностика. Диагноз основан на выявлении возбудителя в посевах мокроты, реже - крови, мочи и костного мозга. Лечение назначают после определения чувствительности возбудителя к антибиотикам. Туберкулиновые пробы у ВИЧ-инфицированных считаются положительными при диаметре папулы 5 мм. Однако они малоинформативны, поскольку часто бывают отрицательными.
3. Профилактика и лечение. Если туберкулиновые пробы положительны, профилактически назначают изониазид : взрослым - 300 мг/сут внутрь или в/м, детям - 10 мг/кг/сут (не более 300 мг/сут) внутрь или в/м в течение 8-12 мес. ВИЧ-инфицированным, входящим в группу риска заражения туберкулезом: иммигрантам из развивающихся стран, лицам, имевшим контакт с больными туберкулезом, также назначают изониазид . В настоящее время увеличилось количество летальных исходов, обусловленных устойчивыми к противотуберкулезным препаратам штаммами Mycobacterium tuberculosis. При подозрении на туберкулез, вызванный устойчивыми штаммами, одновременно назначают 5 противотуберкулезных препаратов, например изониазид , рифампицин , пиразинамид , этамбутол и этионамид .
Г. Токсоплазмоз
1. Клиническая картина. Токсоплазмоз у ВИЧ-инфицированных обычно возникает вследствие реактивации латентной инфекции. При СПИДе токсоплазмоз чаще всего проявляется энцефалитом, для которого характерна диффузная или очаговая неврологическая симптоматика: лихорадка, головная боль, нарушение сознания, эпилептические припадки.
2. Диагностика. При КТ и МРТ головного мозга выявляются множественные абсцессы с кольцевидным затемнением. Исследование СМЖ выявляет неспецифические изменения и проводится для исключения другой оппортунистической инфекции ЦНС, например криптококкового менингита. Возможны внемозговые проявления токсоплазменной инфекции, например хориоретинит, перитонит, пневмония, лимфаденит. Диагноз токсоплазмоза можно поставить лишь при выявлении токсоплазм в биоптате пораженной ткани. Серологическая диагностика токсоплазмоза при СПИДе затруднена, поскольку повышение уровня IgM к возбудителю удается выявить нечасто, а у 15% ВИЧ-инфицированных отсутствуют и IgG.
3. Лечение. Если клиническая картина характерна для токсоплазмоза, назначают эмпирическое лечение. Применяют сульфадиазин в комбинации с пириметамином , для снижения токсического действия на костный мозг дополнительно назначают фолиевую кислоту (см. табл. 19.9 ). При непереносимости сульфаниламидов назначают клиндамицин в высоких дозах: взрослым - 600 мг внутрь каждые 6 ч, детям - 16-20 мг/кг/сут внутрь в 4 приема. Вместо клиндамицина можно применять азитромицин или кларитромицин . Проводятся клинические испытания атоваквона при токсоплазмозе. Курс лечения длится 2-4 мес, после чего указанные антимикробные средства назначаются пожизненно в более низких поддерживающих дозах.
4. Профилактика токсоплазмоза окончательно не разработана, однако чаще всего назначают низкие дозы сульфадиазина в комбинации с пириметамином . Некоторые авторы предлагают назначать пириметамин , дапсон с пириметамином и современные макролиды. Возможно, профилактика пневмоцистной пневмонии эффективна также в отношении токсоплазмоза.
Д. Криптоспоридиоз. Простейшие рода Cryptosporidium - повсеместно встречающиеся возбудители. При нормальном иммунитете они вызывают непродолжительный понос, который проходит без лечения. При СПИДе криптоспоридиоз проявляется тяжелой хронической диареей, схваткообразной болью в животе, синдромом нарушенного всасывания и дегидратацией.
1. Диагностика. Диагноз основан на выявлении возбудителя в кале или биоптате тонкой кишки.
2. Эффективных способов лечения криптоспоридиоза не существует. По результатам неконтролируемых исследований, при криптоспоридиозе может быть эффективен паромомицин - препарат, обычно применяемый при лямблиозе и амебиазе. Для уменьшения потери жидкости через ЖКТ применяют аналоги соматостатина , для уменьшения поноса и предупреждения дегидратации - антидиарейные средства, например ломотил , в/в инфузию жидкости, полное парентеральное питание. При СПИДе криптоспоридиоз может вызывать склерозирующий холангит.
Е. Изоспориаз. Isospora belli чаще поражает жителей стран Карибского бассейна. В США изоспориаз встречается менее чем у 1% ВИЧ-инфицированных. Клиническая картина напоминает криптоспоридиоз: наблюдается обильный водянистый стул и схваткообразная боль в животе.
1. Диагностика. Диагноз основан на выявлении возбудителя в кале.
2. Лечение. Препарат выбора - ТМП/СМК .
Ж. Герпетическая инфекция
1. Инфекция, вызванная вирусом Эпштейна-Барр. Волосатая лейкоплакия рта - поражение слизистой языка и щек, связанное с активацией латентной инфекции, вызванной вирусом Эпштейна-Барр. На пораженной слизистой появляются белые бляшки. Однако в отличие от кандидоза при волосатой лейкоплакии рта бляшки покрыты бороздками.
а. Диагностика. Диагноз ставят на основании клинической картины заболевания и выявления вируса Эпштейна-Барр с помощью иммуногистохимического метода в биоптате слизистой.
б. Лечение. Препарат выбора - ацикловир . Из-за большой распространенности и затяжного течения инфекции, вызванной вирусом простого герпеса, у больных СПИДом серьезной проблемой становится появление штаммов возбудителя, устойчивых к ацикловиру . У больных, инфицированных устойчивым к ацикловиру вирусом простого герпеса, часто снижена активность тимидинкиназы, под действием которой ацикловир превращается в активную форму и ингибирует вирусную ДНК-полимеразу. Контролируемые испытания показали, что в отношении вируса простого герпеса, устойчивого к ацикловиру , эффективны фоскарнет и видарабин , однако видарабин вызывает больше побочных эффектов.
3. Инфекция, вызванная вирусом varicella-zoster, часто бывает одним из первых проявлений СПИДа. При ВИЧ-инфекции она часто рецидивирует и может поражать несколько дерматомов. К редким проявлениям инфекции, вызванной вирусом varicella-zoster, относятся эзофагит и некротизирующий ретинит. Изредка, особенно у ВИЧ-инфицированных детей, наблюдается диссеминированная инфекция, которая сопровождается поражением многих органов, в том числе легких, и приводит к смерти.
а. Диагностика. Диагноз инфекции, вызванной вирусом varicella-zoster, ставят на основании клинической картины, гистологического исследования (внутриядерные включения) и выделения вируса в культуре клеток.
И. Рецидивирующие бактериальные инфекции также характерны для СПИДа. К наиболее распространенным возбудителям относятся Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, стафилококки и грамотрицательные палочки, в том числе Pseudomonas spp. Бактериальные инфекции при СПИДе характеризуются частыми рецидивами, бактериемией и одновременным поражением многих органов. Среди других возбудителей следует отметить Nocardia spp., Listeria spp., Shigella spp., Salmonella spp. и Bartonella henselae. При ВИЧ-инфекции повышен риск пневмонии, вызванной Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae. Источником инфекции обычно служат придаточные пазухи носа, поскольку у ВИЧ-инфицированных часто наблюдаются рецидивирующие синуситы. Инфекция, вызванная Salmonella spp. и Campylobacter spp., обычно проявляется поражением ЖКТ, реже - сепсисом. Bartonella spp. вызывает бактериальный ангиоматоз. Это заболевание дифференцируют с саркомой Капоши. Назначают эритромицин или тетрациклины. Увеличение заболеваемости сифилисом в США связано с широким распространением этого заболевания среди ВИЧ-инфицированных. Следует отметить, что у ВИЧ-инфицированных при вторичном сифилисе серологические реакции часто бывают отрицательными, а при лечении по стандартным схемам часто наблюдаются рецидивы. Лечение сифилиса при ВИЧ-инфекции окончательно не разработано, в настоящее время проводятся клинические испытания разных лекарственных средств (см. табл. 19.11 ).
III. Злокачественные новообразования
А. Саркома Капоши - самое частое злокачественное новообразование у ВИЧ-инфицированных. Саркома Капоши выявляется у 15-20% ВИЧ-инфицированных гомосексуалистов, у остальных больных она встречается реже. С начала эпидемии ВИЧ-инфекции заболеваемость саркомой Капоши среди гомосексуалистов постоянно уменьшается.
1. Клиническая картина. Саркома Капоши может проявиться поражением кожи или генерализованным поражением внутренних органов. На коже появляются папулы и узлы багрового или фиолетового цвета. Часто поражаются лимфоузлы, возможна лимфедема конечностей. Характерно безболезненное поражение слизистой щек и десен. При генерализованной форме саркомы Капоши поражаются легкие, лимфоузлы, печень и ЖКТ. Поражение ЖКТ приводит к хронической кровопотере, реже - к массивному кровотечению. Поражение легких при саркоме Капоши приходится дифференцировать с пневмоцистной пневмонией и поражением легких при других оппортунистических инфекциях. При саркоме Капоши в легких нередко выявляются двусторонние ограниченные затемнения, часто в сочетании с плевральным выпотом.
2. Диагностика. Диагноз саркомы Капоши основан на данных физикального и гистологического исследований. Сходные поражения кожи и слизистых возможны при грибковой инфекции (например, криптококковой) и бактериальном ангиоматозе. При подозрении на генерализованную форму саркомы Капоши проводят бронхоскопию и эзофагогастродуоденоскопию. Биопсию обычно не производят из-за высокого риска кровотечения.
блеомицина , доксорубицина , винкристина и винбластина . Однако выраженное иммуносупрессивное действие этих препаратов, особенно в сочетании с зидовудином , часто не позволяет применять их в необходимых дозах.Б. Лимфогранулематоз и неходжкинские лимфомы. Распространенность этих заболеваний среди ВИЧ-инфицированных выше, чем среди населения в целом. Особенно часто встречаются неходжкинские лимфомы, в том числе лимфома Беркитта, обусловленная вирусом Эпштейна-Барр. Стандартные схемы химиотерапии обычно неэффективны. Поскольку ВИЧ-инфекция, а также лечение зидовудином и оппортунистические инфекции приводят к угнетению кроветворения, полихимиотерапия при ВИЧ-инфекции чаще сопровождается осложнениями.
1. Первичная лимфома ЦНС - самое распространенное злокачественное новообразование ЦНС при ВИЧ-инфекции. Лимфомы ЦНС характеризуются быстрым ростом и плохо поддаются лечению.
2. Диагностика. Объемное образование головного мозга выявляется при МРТ или КТ. Дифференциальную диагностику проводят с токсоплазмозом.
3. Лечение. Химиотерапия и лучевая терапия уменьшают размер опухоли, но не приводят к излечению, поэтому на поздних стадиях ВИЧ-инфекции это лечение проводят далеко не во всех случаях. Показано, что молграмостим и филграстим уменьшают токсическое действие цитостатиков (блеомицина , метотрексата , доксорубицина , циклофосфамида , винкристина ) и дексаметазона на костный мозг у больных СПИДом и делают возможным проведение химиотерапии. Действие колониестимулирующих факторов на опухоль неизвестно.
В. Другие злокачественные новообразования. При ВИЧ-инфекции повышен риск рака шейки матки, заднего прохода и заднепроходного канала. Предполагается, что в развитии этих опухолей играет роль вирус папилломы человека. По данным последних исследований, распространенность злокачественных новообразований, вызванных вирусом папилломы человека, среди ВИЧ-инфицированных постоянно возрастает. При этих злокачественных новообразованиях применяют хирургическое лечение, химиотерапию и лучевую терапию.
***********************************
ВИЧ относится к семейству ретровирусов.
Вирион имеет сферическую форму, диаметром 100–150 нм. Кубический тип симметрии. Наружная (суперкапсидная) оболочка вируса состоит из бимолекулярного слоя липидов, который имеет происхождение из клеточной мембраны клетки хозяина. Из нее выступают шипы двух типов:
1) gp 120 (обладает рецепторной функцией);
2) gp 41 (обладает якорной функцией).
В эту мембрану встроены рецепторные образования. Под наружной оболочкой располагается сердцевина вируса (кор), которая имеет форму усеченного конуса. Промежуток между наружной вирусной мембраной и сердцевиной вируса заполнен матриксным белком. Внутри сердцевины располагаются две одинаковые молекулы вирусной РНК, связанные с низкомолекулярными белками р6 и р7.
Каждая молекула РНК содержит девять генов ВИЧ:
1) структурные (три гена);
2) регуляторные (три гена, они не кодируют структурных компонентов вируса, но, попав в клетку, кодируют образование веществ, которые либо угнетают активность структурных генов, либо активируют);
3) дополнительные (три гена, они содержат информацию, необходимую для продукции белков, которые управляют способностью вируса инфицировать клетку, реплицироваться и вызывать заболевание).
Выделяют три группы структурных генов:
1) gag (кодируют образование структурных белков сердцевины вируса);
2) pol (направляют синтез белков – вирусных ферментов);
3) ent (кодируют синтез оболочечных белков gp 120 и gp 41).
Концы каждой молекулы РНК содержат дублированную последовательность РНК. Эти участки действуют как переключатели для управления процессом вирусной транскрипции, взаимодействуя с белками ВИЧ или белками клетки хозяина.
Кроме РНК, там же находятся вирусные ферменты:
1) обратная транскриптаза; осуществляет синтез вирусной ДНК с молекулы вирусной РНК;
2) протеаза; участвует в «нарезании» предшественников вирусных белков при созревании новой вирусной частицы;
3) эндонуклеаза (интеграза); производит встраивание вирусной ДНК в геном клетки хозяина, в результате чего образуется провирус.
Антигенными свойствами обладают:
1) белки сердцевины;
2) оболочечные гликопротеины. Характеризуются высоким уровнем антигенной изменчивости, который определяется высокой скоростью замен нуклеотидов.
Интенсивная антигенная изменчивость ВИЧ происходит в организме больных в ходе инфекции и у вирусоносителей. Она дает возможность вирусу «скрыться» от специфических антител и факторов клеточного иммунитета, что приводит к хронизации инфекции.
В обычных культурах клеток ВИЧ не культивируется. Для культивирования используется культура Т-лимфоцитов с хелперной функцией.
2. Патогенез и иммунологические нарушения
В организме вирусы взаимодействуют с СD-4 рецепторами, которые располагаются на поверхности иммунокомпетентных клеток – лимфоцитов, макрофагов. Взаимодействие вируса с клеткой-мишенью включает в себя четыре стадии:
1) адсорбцию к СD-4 рецепторам;
2) прокол клетки и эндоцитоз;
3) депротеинизацию с участием протеинкиназ клетки хозяина;
4) синтез ДНК на матрице РНК с участием обратной транскриптазы.
ДНК вируса включается в геном клетки, затем происходит синтез вирусных компонентов – белков, затем – самосборка вириона и его отпочкование, в ходе которого вирус приобретает суперкапсид.
Взаимодействие вируса с клеткой может быть различным:
1) вирус может персистировать в клетке, ничем себя не проявляя, у него может отсутствовать синтез нуклеиновых кислот и белков;
2) медленное размножение и отпочкование вируса и инфицирование новых клеток;
3) быстрое размножение вируса в клетке, гибель ее и выход вируса.
Инфекция начинается с внедрения вируса в организм человека. Патогенез ВИЧ-инфекции включает в себя пять основных периодов:
1) инкубационный период продолжается от инфицирования до появления антител и составляет от 7 до 90 дней. Вирус размножается экспотенциально. Никаких симптомов не наблюдается. Человек становится заразным через неделю;
2) стадия первичных проявлений характеризуется взрывообразным размножением вируса в различных клетках, содержащих СD-4 рецептор. В этот период начинается сероконверсия. Клинически эта стадия напоминает любую острую инфекцию: наблюдаются головная боль, лихорадка, утомляемость, может быть диарея, единственным настораживающим симптомом является увеличение шейных и подмышечных лимфоузлов. Эта стадия продолжается 2–4 недели;
3) латентный период. В этот период вирус замедляет свою репликацию и переходит в состояние персистенции. Латентный период длится 5-10 лет. Единственным клиническим симптомом является лимфаденопатия – увеличение практически всех лимфоузлов. Уменьшается количество Т-хелперов по отношению к Т-супрессорам, исчезают реакции гиперчувствительности замедленного типа;
4) СПИД-ассоциированный комплекс (пре-СПИД). Вирус начинает интенсивно размножаться во всех тканях и органах, взрывообразно реплицироваться с повреждением клеток. Наиболее сильно повреждаются Т-хелперы, происходит полная их деструкция, что приводит к дерегуляции всей иммунной системы, резко снижается иммунитет (как гуморальный, так и клеточный);
5) собственно СПИД. Наблюдается полное отсутствие иммунного ответа. Длительность – примерно 1–2 года, непосредственной причиной смерти являются вторичные инфекции.
3. Эпидемиология. Диагностика. Лечение
Источниками вируса являются больные и вирусоносители.
Пути передачи вируса:
1) заражение при половом контакте;
2) парентеральное заражение кровью при гемотрансфузиях, медицинских манипуляциях, операциях;
3) передача новорожденным через плаценту, в родовых путях, при грудном вскармливании.
Возможно заражение в парикмахерских, при пользовании зубными щетками, нанесении татуировок.
ВИЧ присутствует у больного человека во всех клетках, где есть СD-4 рецепторы – это Т-хелперы, тканевые макрофаги, в клетках кишечника, слизистых и т. д. У инфицированного человека вирус выделяется со всеми биологическими жидкостями: максимальное количество его находится в крови и в семенной жидкости. Среднее количество вируса – в лимфе, ликворе, отделяемом влагалища. Еще меньше вируса в молоке кормящей матери, слюне, слезах, поте. Содержание вируса в них таково, что этого недостаточно, чтобы вызвать инфекцию.
Основные группы риска – наркоманы, пациенты с гемофилией, гомосексуалисты, проститутки.
ВИЧ характеризуется низкой устойчивостью к воздействию физических и химических факторов. Нагревание при 560 °C в течение 30 мин приводит к снижению инфекционного титра вируса в 100 раз, а более высокие температуры быстро и полностью инактивируют вирус. Чувствителен к действию детергентов и дезинфектантов. ВИЧ устойчив к высушиванию. Его инфекционность сохраняется в течение 4–6 дней при комнатной температуре. Малочувствителен к действию УФ-излучения.
Лабораторная диагностика:
1) скрининг антител против ВИЧ с помощью иммуноферментного анализа (от начала второго периода и до смерти инфицированного). Если реакция положительная, ставится повторная с другой сывороткой и на более совершенной системе. Затем проводится иммуноблодинг;
2) диагностикум ВИЧ-2 (при подозрении на ВИЧ-инфекцию и при отрицательных реакциях на ВИЧ-1);
3) заражение культур Т-хелперов. Вирус обнаруживают по цитопатическому действию, в серологических реакциях, по обратной транскриптазной активности;
4) гибридизационные тесты с использованием вирусоспецифических нуклеиновых зондов.
1) этиотропная терапия. Используют следующие препараты:
а) азидотимизин (инактивирует обратную транскриптазу вируса);
б) a-интерферон (удлиняет латентный период, подавляя репликацию);
2) иммуностимуляция: вводят интерлейкин-2, интерфероны и иммуноглобулины;
3) лечение опухолей, вторичных инфекций и инвазий.
Специфическая профилактика не разработана. Проводится испытание генно-инженерной вакцины, содержащей поверхностные гликопротеины вирусов.
Глава 12. ВТОРИЧНАЯ ИММУННАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ И СИНДРОМ ПРИОБРЕТЁННОГО ИММУНОДЕФИЦИТАГлава 12. ВТОРИЧНАЯ ИММУННАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ И СИНДРОМ ПРИОБРЕТЁННОГО ИММУНОДЕФИЦИТА
Вторичный иммунодефицит, или вторичная иммунная недостаточность (ВИН) - заболевание иммунной системы, развивающееся в любом возрасте, и которое, как принято считать, не является результатом генетического дефекта. Клинически ВИН проявляется часто рецидивирующими бактериальными, грибковыми, вирусными инфекциями, плохо поддающимися традиционным методам лечения.
Основные факторы этиологии ВИН представлены в табл. 12.1
Таблица 12-1. Основные факторы этиологии вторичной иммунной недостаточности
Выделяют 3 формы ВИН: индуцированную, спонтанную и приобретённую.
ИНДУЦИРОВАННАЯ И СПОНТАННАЯ ФОРМЫ ВТОРИЧНОЙ ИММУННОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Индуцированная форма ВИН возникает в результате воздействия конкретных причинных факторов: рентгеновского излучения, цитостатической терапии, применения глюкокортикоидов, травмы и хирургических вмешательств. К этой же группе ВИН относят нарушения иммунитета, развивающиеся вторично по отношению к основному заболеванию (при диабете, заболеваниях печени, почек, злокачественных новообразованиях).
Спонтанная форма ВИН характеризуется отсутствием видимой причины, вызвавшей нарушение иммунной реактивности. Клинически она проявляется в виде хронических, часто рецидивирующих инфекционно-воспалительных процессов органов дыхания, придаточных пазух носа, урогенитального тракта, глаз, кожи, мягких тканей, вызванных оппортунистическими и условно-патогенными микроорганизмами.
Наиболее трудны для диагностики и часто остаются нераспознанными проявления спонтанной формы ВИН, особенно в случае затяжных, часто рецидивирующих, тяжёлых форм без явных изменений показателей иммунного статуса.
В группу риска по возникновению ВИН с ведущим инфекционным синдромом следует включать больных с хроническими, рецидивирующими или непрерывно текущими, плохо поддающимися традиционной терапии очагами инфекции различной этиологии и локализации.
Клинические признаки, позволяющие предполагать наличие ВИН:
Хронические, часто повторяющиеся бронхиты с пневмониями в анамнезе, сочетающиеся с заболеваниями ЛОР-органов (гнойными синуситами, отитами, лимфаденитами);
Часто повторяющиеся пневмонии, бронхоплевропневмонии;
Бронхоэктатическая болезнь;
Бактериальные поражения кожи и подкожной клетчатки (пиодермия, фурункулёз, абсцессы, флегмоны, септические гранулёмы, рецидивирующий парапроктит у взрослых);
Афтозные стоматиты в сочетании с повышенной заболеваемостью острыми респираторными вирусными инфекциями;
Рецидивирующая герпесвирусная инфекция различной локализации;
Гастроэнтеропатия с хронической диареей неясной этиологии, дисбактериозом;
Лимфаденопатия, повторные лимфадениты;
Длительный субфебрилитет, лихорадка неясной этиологии;
Генерализованные инфекции (сепсис, гнойные менингиты).
ИНФЕКЦИЯ ВИРУСОМ ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА И СИНДРОМ ПРИОБРЕТЁННОГО
ИММУНОДЕФИЦИТА
Наиболее яркий пример приобретённой формы ВИН - СПИД, развивающийся в результате инфицирования ВИЧ, поражающего в первую очередь клетки иммунной системы.
В июне 1981 г. в Центр по контролю и профилактике заболеваний (CDC - Centers for Disease Control & Prevention) в Атланте (США) поступили сообщения от 2 врачей из разных городов о 5 случаях неизвестного заболевания, отличающегося клинической картиной от всех известных болезней. Заболевшие были мужчинами-гомосексуалистами, имевшими половые контакты, что навело на мысль об инфекционном генезе заболевания. Они умерли от пневмонии, вызванной грибком Pneumocystis carinii. В иммунограмме у них было выявлено практически полное отсутствие CD4 + T-лимфоцитов, но при этом ничто в анамнезе не указывало на врождённый иммунодефицит. На основании этих 5 случаев CDC объявил национальную готовность в отношении нового инфекционного заболевания, названного СПИД. К августу 1981 г. в CDC поступила информация ещё о 111 подобных больных. Стало ясно, что началась эпидемия СПИДа, к 1990 г. ситуация была оценена как пандемия. В 100% случаев заболевание заканчивалось летально; здорового вирусоносительства выявлено не было. В связи с этим по решению Всемирной организации здравоохранения нозология СПИД была переименована в ВИЧ-инфекцию. Термин СПИД означает терминальную стадию ВИЧ-инфекции.
Вирус, возбудитель инфекции, активно размножающийся в лимфатических узлах человека, был выделен в 1983 г. во Франции в Институте Пастера коллективом исследователей под руко-
водством Люка Монтанье (в 2008 г. он и его сотрудница Франсуаза Барр-Синусси получили Нобелевскую премию за открытие вируса, инфицирующего лимфоциты). Для ускорения исследований ряд образцов был направлен в Национальный институт рака (США) Роберту Галло, который вырастил вирус в культуре, исследовал его и показал связь этого вируса со СПИДом. Этот вирус был назван ВИЧ-1. Впоследствии был обнаружен ВИЧ-2, который не так широко распространён, как ВИЧ-1. ВИЧ-2 встречается в основном в регионах Западной Африки, и заражение им вызывает более мягкое течение заболевания.
Строение вируса иммунодефицита человека и его жизненный цикл. Инфицирование
ВИЧ относится к семейству ретровирусов, его геном состоит из двух идентичных копий одноцепочечной РНК (рис. 12-1). Вирус имеет специальный фермент - обратную транскриптазу (RT - Reverse Transcriptase), также именуемую ревертазой. Это многофункциональный фермент, состоящий из двух субъединиц с несколькими доменами и обладающий активностью как РНК-, так и ДНК-зависимой ДНК-полимеразы, а также РНКазы Н. Ревертаза после проникновения вируса в клетку-мишень синтезирует цепь ДНК на матрице вирусной РНК, т.е. этот фермент действует как РНК-зависимая ДНК-полимераза. Затем РНКаза Н разрушает матричную РНК в гибриде РНК-ДНК. После чего обратная транскриптаза синтезирует комплементарную цепь ДНК, в конечном результате формируя двухцепочечную ДНК.
Другой вирусный фермент - интеграза - катализирует ковалентную интеграцию вирусной ДНК в ДНК генома человека, причём сразу в несколько разных участков. Интегрированная ДНК вируса называется провирусом. С этой ДНК происходят транскрипция мРНК для трансляции белков вируса и синтез геномной РНК вируса.
Фосфолипидная оболочка ВИЧ - это часть мембраны клетки человека, захваченная при отпочковывании вирусной частицы от неё. В оболочку ВИЧ встроены гликопротеины (gp - glycoprotein) gp120 (поверхностный) и gp41 (трансмембранный). Каждый из них состоит из трёх субъединиц.
Рис. 12-1. Строение вируса иммунодефицита человека. Оболочка вируса - фосфолипидная мембрана, в которую встроены гликопротеины gp120 (поверхностный) и gp41 (трансмембранный). В нуклеокапсиде заключён геном вируса - две одноцепочечные нити РНК. В матриксе представлен белок p17, в оболочке нуклеокапсида - белок p24. Ферменты вируса иммунодефицита человека: обратная транскриптаза, интеграза и протеаза
Геном ВИЧ состоит приблизительно из 10 000 нуклеотидов, частота точечных мутаций составляет около 10 -4 , т.е. каждый дочерний вирион несёт хотя бы одну мутацию. Столь высокая генетическая изменчивость характерна для РНК-содержащих вирусов и объясняется высокой частотой ошибок при «работе» обратной транскриптазы. Ретровирусы по совокупности своих патогенных свойств превосходят другие вирусы. Подсчитано, что в организме инфицированного больного на бессимптомной стадии развития болезни содержится до 10 6 генетических вариантов вируса (квази-
видов), на стадии клинических проявлений - около 10 8 вариантов. Цикл репликации вируса продолжается 10 ч. Вирус цитопатогенен, т.е. после выхода вирионов из клетки последняя разрушается.
Оба конца генома ВИЧ (3" и 5") представлены длинными концевыми повторами LTR (Long Terminal Repeats), синтезируемыми в процессе интеграции ДНК провируса в геном клетки. LTR управляют образованием новых вирусов и могут активироваться и белками вируса, и белками инфицированной клетки.
В геноме ВИЧ 9 генов, расположенных «внахлёст», т.е. перекрывающихся друг с другом. Эти 9 генов кодируют по меньшей мере 15 белков. Гены gag, pol и env кодируют структурные белки вируса. Ген pol (polymerase) кодирует ферменты: обратную транскриптазу, интегразу и протеазу. Ген gag (group specific antigens) кодирует полипротеин, расщепляемый протеазой до p6, p7, p17, p24. Ген env (envelope) кодирует белок gp160, расщепляемый протеазой на gp41 и gp120. Другие 6 генов - tat (transactivator of transcription), rev (regulator of virus), nef (negative factor), vif (viral infectivity factor), vpr (virus protein R), vpu (virus protein U, только в ВИЧ-1), vpx (virus protein X, только в ВИЧ-2) - кодируют регуляторные белки (их чаще всего обозначают по названию гена теми же 3 буквами, только первая буква заглавная), отвечающие за способность ВИЧ инфицировать клетки и производить новые копии вируса.
. Белки ВИЧ. Основные белки ВИЧ-1 (лат. буква «p» означает «protein», а цифры после «p» - молекулярный вес в кДа):
◊ gp120 - поверхностный белок, обеспечивает связывание с клетками-мишенями; лиганды: молекула CD4, рецептор для хемокинов семейств CC и CXC;
◊ gp41 - обеспечивает слияние мембран клетки и вириона и интернализацию вириона в клетку;
◊ p24 - формирует оболочку нуклеокапсида (ядра вируса);
◊ p17 - белок матрикса вируса, связан с фосфолипидной мембраной, взаимодействует с gp41 и gp120; участвует в транспорте содержимого нуклеокапсида;
◊ p7 - белок нуклеокапсида, связан с геномной РНК;
◊ p6 - связывается с белком Vpr;
◊ p66/51 - обратная транскриптаза (RT, ревертаза, РНК-зависимая ДНК-полимераза), синтезирует ДНК на матрице
РНК;
◊ p15 - домен обратной транскриптазы с активностью РНКазы H, удаляет РНК из гибрида РНК-ДНК;
◊ p31 - интеграза, встраивает ДНК вируса в клеточный геном;
◊ p10-15 - протеаза; расщепляет большие белковые трансляты на отдельные функционально активные белки вируса;
◊ Tat (p14-16) - активирует транскрипцию с вирусных генов, стабилизирует вирусную мРНК, усиливает трансляцию с вирусной мРНК;
◊ Rev (p19) - нужен для экспрессии белков оболочки; а также обеспечивает транспорт компонентов вируса из ядра;
◊ Nef (p25-27) - способствует усилению инфицирующей способности вирионов, уменьшает количество рецептора CD4 на поверхности инфицированных клеток и приводит к эндоцитозу молекул MHC-I;
◊ Vif (p23) - необходим для выхода реплицировавших вирусов из клетки-мишени (вероятно, участвует в фолдинге белков оболочки);
◊ Vpr (p10-15) - способствует репликации ВИЧ в неделящихся и дифференцированных клетках, например макрофагах, нейронах, ДК;
◊ Vpu (p15) - стимулирует отпочковывание вируса; этот белок необязателен для жизненного цикла ВИЧ.
. Заражение клетки. ВИЧ преимущественно инфицирует CD4 + T-лимфоциты, а также ДК (главный резервуар латентной инфекции), моноциты/макрофаги и клетки микроглии мозга. Для внедрения в клетку человека ВИЧ использует её мембранные рецепторы CD4, а также рецепторы для хемокинов семейств CC (RANTES, MIP-1a, MIP-1p) и CXC (SDF-1) - CCR5 (моноциты/макрофаги) и CXCR4 (CD4 + T-лимфоциты). У инфицированного человека вирус присутствует во всех тканях и секретах организма, включая сперму, слизистые секреты, а также в небольших количествах в слюне, поте, ушной сере, моче, экскрементах (этих незначительных концентраций недостаточно для передачи инфекции).
. Пути трансмиссии ВИЧ: половой, через слизистые оболочки, повреждённую кожу, трансфузионно (переливание крови и введение препаратов из заражённой крови), через общие шприцы наркоманов, трансплацентарно, через грудное молоко.
. Антропогенные факторы пандемии: наркомания, широкое применение гемотрансфузий и продуктов из человеческой крови; медицинский инструментарий для манипуляций на слизистых оболочках (эндоскопы, стоматологическое оборудование и др.); массовый трансконтинентальный транспорт; высокая концентрация населения в больших городах; полигамные сексуальные контакты.
Жизненный цикл ВИЧ состоит из нескольких событий.
Свободный вирус приближается к клетке человека (Т-лимфоциту, ДК, моноциту/макрофагу и др.).
Белок вирусной оболочки gp120 взаимодействует с мембранными рецепторами CD4 и CXCR4 (если вместо лимфоцита моноцит/макрофаг, то gp120 связывается с CD4 и CCR5).
Вирусный трансмембранный гликопротеин gp41 заякоривается в мембране клетки-мишени и обеспечивает её слияние с оболочкой вируса. Содержимое вируса впрыскивается в клетку.
. Обратная транскрипция. Одноцепочечная вирусная РНК служит матрицей, на которой вирусная ревертаза синтезирует ДНК. Получается гибрид РНК-ДНК, потом РНК удаляется из гибрида вирусной РНКазой Н, после чего достраивается комплементарная цепь ДНК и образуется двойная спираль.
Интеграция в геном клетки. Вирусная ДНК встраивается в человеческую ДНК с помощью вирусной интегразы. Когда инфицированная клетка делится, то копия встроенной вирусной ДНК (провирус) передаётся дочерней клетке, т.е. провирус размножается одновременно с клеткой.
. Транскрипция. На ДНК провируса синтезируется РНК, которая одновременно служит и структурной основой для постройки генома вирусных частиц, и матрицей для синтеза белков вируса.
. Трансляция. На вирусной матричной РНК синтезируются вирусные белки.
. Сборка. Вирусные РНК и белки собираются в незрелую вирусную частицу.
. Отпочковывание. Незрелые вирусные частицы отпочковываются от клетки, забирая себе часть клеточной фосфолипидной мембраны. Вирусная протеаза начинает расщеплять вирусные трансляты.
. Созревание. Вирусная протеаза расщепляет вирусные трансляты на функционально активные вирусные белки, и образуется вирус, полностью готовый к заражению новой клетки. Активное размножение ВИЧ происходит в CD4 + Т-хелперах. В других заражённых клетках ВИЧ сохраняется, воспроизводится с клеткой и нарушает её функции (см. раздел «Проявления иммунодепрессии»).
Жизненный цикл ВИЧ представлен на рис. 12-2.
Рис. 12-2. Жизненный цикл вируса иммунодефицита человека. Взаимодействие вируса с CD4 + Т-лимфоцитом, встраивание вирусного генома в геном человека и размножение вируса. Подробности см. в тексте
Клиническая картина
Между моментом заражения и временем появления клинических симптомов ВИЧ-инфекции существует скрытый, бессимптомный период развития болезни.
. Клинически латентный период сильно различается по продолжительности у разных людей, что зависит от дозы полученного при заражении вируса, генотипа человека (HLA), его исходного состояния здоровья, наличия других вирусных и бактериальных инфекционных заболеваний, образа жизни. Выделяют несколько групп пациентов по продолжительности клинически латентного периода ВИЧ-инфекции:
◊ у 10% заболевание развивается до стадии СПИД в первые 2-3 года от момента заражения;
◊ у 80-85% людей заболевание развивается до стадии СПИД в течение 10 лет;
◊ у 5-10% инфицированных людей клинические симптомы отсутствуют в течение 7-10 лет, при этом сохраняется стабильный уровень CD4 + T-лимфоцитов в крови.
. Клинически заболевание подразделяют на 3 стадии (по реестру CDC) по манифестации индикаторных болезней и по числу CD4 + T-лимфоцитов в периферической крови.
. Клиническим стадиям присвоены латинские литеры A (бессимптомная стадия, может проявляться генерализованная лимфоаденопатия), B (симптоматическая, но степень выраженности симптомов меньше, чем в стадии С) и C - развитие полной клинической симптоматики СПИДа. К литере клинической стадии (в зависимости от концентрации CD4 + T-лимфоцитов в 1 мкл крови) добавляют арабские цифры 1 (>500), 2 (200-500) и 3 (<200). Всего различают 9 ранжированных клинических стадий: A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3. Динамика содержания в крови CD4 + T-лимфоцитов представлена на рис. 12-3.
Индикаторные заболевания
. Стадия А. Бессимптомная; либо персистирующая более 3 мес генерализованная лимфоаденопатия без видимых признаков других инфекционных заболеваний.
. Стадия В. Бациллярный ангиоматоз; ротоглоточный кандидоз; кандидоз вульвовагинальный, персистирующий, торпидный к традиционной терапии; цервикальная дисплазия или цервикальная карцинома; лихорадка (38,5 °С) и/или диарея
Рис. 12-3. Динамика содержания CD4+ T-лимфоцитов в крови пациентов, инфицированных вирусом иммунодефицита человека. По оси ординат - содержание CD4 + T-лимфоцитов (количество в 1 мкл). Ранняя фаза - гриппоподобный синдром (длится 2-6 нед при заражении большой дозой вируса); клинически бессимптомный период (продолжается в среднем 10 лет); симптоматическая стадия развития заболевания (продолжается 2-4 года); синдром приобретённого иммунодефицита - терминальная стадия развития заболевания (продолжается 0,5-1 год)
длительностью более 1 мес; лейкоплакия слизистой полости рта; опоясывающий герпес (более двух эпизодов в год); тромбоцитопения; листериоз; пельвиоцеллюлит (часто сопутствуют тубоовариальные абсцессы). . Стадия С. Кандидоз бронхов, трахеи, лёгких; кандидоз пищевода; цервикальный рак; кокцидиомикоз, диссеминированный или экстрапульмонарный; экстрапульмонарный криптококкоз; системная цитомегаловирусная инфекция; цитомегаловирусный ретинит с потерей зрения; ВИЧ-энцефалопатия; простой герпес: изъязвления длятся дольше 1 мес, с локализацией в бронхах, лёгких или пищеводе; гистоплазмоз, диссеминированный или экстрапульмонарный; хронический кишечный изоспориоз (более 1 мес); саркома Капоши; лимфома Беркитта; лимфома иммунобластная; лимфома мозга первичная; туберкулёз любой локализации; инфицирование микобактериями любых других видов; пневмония, вызванная Pneumocystis
carinii; пневмония рекуррентная (больше двух эпизодов в год); прогрессивная мультифокальная лейкоэнцефалопатия; токсоплазмоз мозга; синдром истощения (wasting-syndrome). Проявления иммунодепрессии начинаются задолго до клинической манифестации индикаторных болезней. Механизмы иммунодепрессии.
CD4 + T-лимфоциты.
◊ Прямое цитотоксическое действие ВИЧ на CD4 + T-лимфоциты (T-хелперы).
◊ Гибель вследствие образования синцитиев. На заражённой клетке экспонирован вирусный белок gp120, обладающий высоким сродством к CD4. В результате заражённые клетки сливаются с незаражёнными и образуется синцитий, который уже не функционирует и погибает. Т.е. уничтожается заражённая клетка и вместе с ней множество нормальных CD4 + T-лимфоцов. Образование синцития - один из механизмов гибели клеток при ВИЧ-инфекции. Этот эффект проявляется после того, как одна клетка поражается вирусом и начинает сама производить вирусные белки, в том числе и белок gp120, молекулы которого располагаются на поверхности поражённой клетки.
◊ Растворимый gp120, связываясь с неинфицированными Т-лимфоцитами, превращает их в мишень для ЦТЛ и антителозависимой клеточной цитотоксичности.
◊ Суперантигены ВИЧ индуцируют поликлональную активацию и апоптоз T-лимфоцитов.
◊ Характерный признак ВИЧ-инфекции - массовая гибель CD4 + Т-лимфоцитов в пищеварительном тракте. Сопровождающая заболевание энтеропатия и повышение проницаемости стенок кишечника приводят к проникновению в кровоток патогенных микроорганизмов и ЛПС, что также приводит к активации лимфоцитов.
. Макрофаги. Происходит угнетение хемотаксиса; ослабление антигенпрезентирующих функций (белок вируса Tat, активирующий транскрипцию вирусных генов, значительно подавляет транскрипцию и биосинтез молекул MHC-I, а следовательно, и противовирусные иммунные реакции); ухудшение фагоцитоза, опосредованного Fc-рецепторами; нарушение всех макрофагальных бактерицидных механизмов.
. CD8 + T-лимфоциты. Выявляют лимфоцитоз, но постепенное снижение функции ЦТЛ. С сохранением функции специфических CD8 + Т-клеток связывают более медленный переход заболевания в быстро прогрессирующую стадию.
. NK-клетки. Происходит снижение функциональной активности.
. B-лимфоциты. Характерна поликлональная активация самим ВИЧ, а также вирусом Эпштейна-Барр, цитомегаловирусом и другими вирусами. Соответственно развивается гипериммуноглобулинемия (особенно за счёт изотипов IgG1, IgG3, IgA, IgE), но происходит снижение антительных функций сыворотки и способности к индукции антигенспецифического гуморального ответа. Кроме этого противовирусные антитела, связывая вирусы в комплекс, помогают им инфицировать все клетки, имеющие Fc-рецепторы (феномен усиления вирусной инфекции антителами).
. Клетки-предшественники. ВИЧ инфицирует как СКК, так и тимоциты и предшественники миелопоэза, чем угнетает кроветворение.
. Цитокины, стимулирующие развитие иммунного ответа, в ещё большей степени стимулируют репликацию ВИЧ: самый сильный стимулятор ВИЧ - ФНОа.
Лабораторная диагностика
Специфическая лабораторная диагностика ВИЧ - определение в крови или биоптате лимфоидных тканей человека (или в любом другом биоматериале) специфических маркёров:
РНК и ДНК вируса (методом ПЦР);
Противовирусных антител (методами иммуноферментного анализа, иммунохроматографии и иммуноблоттинга);
Белка p24 (с помощью «ловушечного» иммуноферментного анализа);
Живого реплицирующегося вируса (высев в культуру клеток in vitro).
При выборе лабораторного метода для выявления ВИЧ-инфекции следует учитывать время возможного заражения, предполагаемые генетические субтипы вируса в зависимости от источника заражения (африканские, североамериканские, азиатские)
и их соответствие имеющимся в наличии диагностическим тестсистемам.
При массовом скрининге и проверке донорской крови на ВИЧ используют иммуноферментный анализ для одновременного определения антител к ВИЧ и антигена - белка p24. Считают, что антитела можно выявить примерно через 1,5 мес после заражения, а антиген - примерно после 3-й недели. Впоследствии антиген (p24) выявить не удаётся, поскольку он находится в составе иммунных комплексов.
Для подтверждения результатов иммуноферментного анализа используют иммуноблоттинг, позволяющий определить к каким именно белкам вырабатываются антитела.
Определение генома ВИЧ используют для назначения лечения. Для этого выявляют:
◊ геном ВИЧ в форме РНК с помощью обратной транскрипции и последующей ПЦР;
◊ геном провируса в форме ДНК с помощью ПЦР.
. Оценка результатов. Если какой-либо анализ показал наличие инфекции, то результат необходимо подтвердить с помощью других тест-систем и более чем одним независимым методом. Ложноположительные результаты возможны, но вероятность ошибки уменьшается с увеличением числа применяемых методов анализа. Только по совокупности лабораторных данных можно сделать определённое заключение о наличии или отсутствии ВИЧ-инфекции. Однако сколько бы анализов ни было сделано конкретному человеку, категорически утверждать, что в его организме отсутствует ВИЧ, нельзя.
Накопленный эпидемиологический опыт показал, что вероятность передачи ВИЧ с препаратами крови и органных трансплантатов составляет 100%; трансплацентарно от матери к плоду - 15-20%; при грудном вскармливании от матери к ребёнку - 30-40%; при гомосексуальных контактах от мужчины к мужчине - 1%; при гетеросексуальных контактах от мужчины к женщине - 0,1%, от женщины к мужчине - ниже. При наличии воспалительных заболеваний и повреждений слизистых оболочек вероятность сексуальной трансмиссии ВИЧ существенно возрастает.
Лечение
Химиотерапия
Разработки медикаментозного лечения ВИЧ-инфекции требуют огромных финансовых затрат. Ежегодно проходят лабораторное тестирование тысячи химиопрепаратов. В среднем один препарат в год доводят до стадии клинических испытаний. При лечении ВИЧ-инфекции и СПИДа применяют нуклеозидные и ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы, ингибиторы вирусной протеазы и лекарственные средства, подавляющие пролиферацию клеток.
. Нуклеозидные и нуклеотидные ингибиторы обратной транскриптазы. Являются конкурентными ингибиторами субстрата обратной транскриптазы. Модифицированные аналоги дезоксинуклеозидов встраиваются в цепь ДНК, делая невозможным дальнейшее её наращивание. Используют следующие препараты и их сочетания: абакавир; абакавир + ламивудин + зидовудин; диданозин; залцитабин; зидовудин; ламивудин; ламивудин + зидовудин; ставудин; фосфазид.
. Этот тип ингибиторов непосредственно связывается с ферментом и подавляет его ДНК-синтезирующую активность. Невирапин; эфавиренз; делавирдин.
. Ингибиторы вирусной протеазы: ампренавир; индинавир; нелфинавир; ритонавир; саквинавир; атазанавир.
. Ингибиторы слияния вириона с клеткой-мишенью: энфувиртид связывается с gp41, а маравирок (торговое название - селзентри) служит антагонистом хемокинового рецептора CCR5.
. Ингибиторы интегразы: ралтегравир.
. Ингибиторы созревания. Блокируют образование нуклеокапсида. В настоящее время проходят клинические испытания препараты вивекон и бевиримат.
. Препараты, подавляющие синтез ДНК: гидроксикарбамид (гидроксимочевина) сам по себе не является противоретровирусным препаратом и в основном применяется при лечении гематологических онкозаболеваний. Гидроксикарбамид подавляет синтез эндогенных дезоксинуклеозидов и, таким образом, способен усиливать действие нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы. Используется в комбинации с диданозином и ставудином.
Побочные эффекты химиотерапии. Химиопрепараты имеют весьма существенные побочные эффекты.
. Ингибиторы вирусной протеазы имеют наиболее тяжёлые побочные эффекты: липодистрофия в виде существенного повышения содержания в крови холестерина и абдоминального ожирения, сахарный диабет.
. Нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы. Типичные побочные эффекты - тошнота, рвота, диарея, головные и абдоминальные боли, сыпь, аллергические реакции.
. Ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы. Побочные эффекты те же, что у нуклеозидных ингибиторов; кроме того, велика гепатотоксичность (вплоть до клинического гепатита), вероятны нарушения со стороны ЦНС (головокружение, сонливость, гипнотический транс, галлюцинации, бессонница, сны наяву, ночные кошмары, эйфория или депрессия, мании).
Высокоактивная антиретровирусная медикаментозная терапия
В настоящее время с помощью определённой комбинированной противовирусной химиотерапии можно достичь быстрого снижения репликации ВИЧ в организме и соответственно уменьшения вплоть до неопределимых анализами количеств вирусных РНК в крови на период до года. Такая химиотерапия получила название высокоактивной антиретровирусной медикаментозной терапии - HAART (Highly Active AntiRetroviral Therapy). HAART включает 1 или более ингибитор вирусной протеазы и 2 или более ненуклеозидных ингибитора обратной транскриптазы вируса. Используют и нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы. HAART назначается пожизненно, так как эта терапия не может удалить провирус, и при её отмене происходит вспышка размножения ВИЧ. И поскольку ВИЧ мутирует и легко образуются резистентные формы (квазивиды ВИЧ), приходится менять комбинацию препаратов. Если человек поддаётся HAART, если ВИЧ подавляется, то появляется надежда, что потом подберут новые препараты, к которым будут чувствительны квазивиды ВИЧ, ставшие резистентными к предыдущей комбинации.
Важно также оценить побочные эффекты HAART. Они ставят врача и пациента перед выбором между прогрессией вирусной инфекции и осложнениями, вызванными побочными эффекта-
ми противовирусных препаратов. Часто организм гораздо легче переносит не столь интенсивный химиотерапевтический удар по вирусу - моноили дитерапию противовирусными лекарственными средствами. Клиническое состояние пациентов в целом при такой противовирусной терапии всё же лучше, чем совсем без лечения. Например, монотерапия зидовудином существенно уменьшает проявления ВИЧ-индуцированной деменции, а у ВИЧ-инфицированных беременных с последующим родоразрешением кесаревым сечением снижает частоту заражения плода и новорождённого до 8% по сравнению с 15-30% при отсутствии лечения. Монотерапия оказывает клинический эффект в течение не более 6-18 мес.
Лечение индикаторных заболеваний
. Пневмония, вызванная одноклеточным грибком Pneumocystis carinii (пневмоцистная пневмония; PCP - Pneumocystis pneumonia). Р. carinii присутствует у 95% населения в возрасте старше 5 лет. Это заболевание развивается у 0,5% ВИЧ-инфицированных в течение 6 мес после снижения у них числа CD4 + T-лимфоцитов в крови до 200-350/мкл. В 8% случаев PCP развивается при снижении этого показателя ниже 200 лимфоцитов на 1 мкл крови. У ВИЧ-инфицированных пневмоцистная пневмония имеет тенденцию манифестировать первой из оппортунистических инфекций. P. carinii не удаётся культивировать in vitro. Диагноз подтверждают микроскопическим обнаружением пневмоцисты в мокроте при окраске метенамином серебра. Поскольку клиническая картина этой пневмонии характеризуется сухим кашлем, мокроту для анализа получают после ингаляции 3% солевого раствора. Лечение. Манифестировавшую пневмонию лечат ко-тримоксазолом, при непереносимости применяют дапсон.
. Цитомегаловирусная инфекция. У ВИЧ-инфицированных цитомегаловирус поражает разные органы; заболевание манифестирует в виде цитомегаловирусного ретинита, поражения пищеварительного тракта (эзофагит, гастрит, дуоденит, холангит, колит), энцефалита, радикуломиелопатии. Лечение:
. Герпесвирусные инфекции - вирус простого герпеса. У ВИЧ-инфицированных часто встречаются герпетические инфекции. Инфекция вирусом простого герпеса манифестирует перорально или генитально, иногда поражает пищевод или вызывает энцефалит. Лечение: ацикловир, фоскарнет натрия, фамцикловир.
. Туберкулёз по летальности занимает второе место в мире среди инфекционных заболеваний. Соответственно он особо опасен для ВИЧ-инфицированных. Диагноз подтверждают микроскопической идентификацией Mycobacterium tuberculosis в мазках из поражённых процессом тканей при окраске по Цилю-Нильсену или высевом возбудителя. Лечение: изониазид, рифампицин, пиразинамид, стрептомицин, этамбутол, тиоацетазон, а также комбинации названных лекарственных средств. Для современных штаммов M. tuberculosis характерна резистентность к антибиотикотерапии. В настоящее время проводят разработки новых препаратов и программ лечения.
. Другие микобактериальные инфекции, как правило, манифестируют у ВИЧ-инфицированных с числом CD4 + T-лимфоцитов в крови меньше 50/мкл. Патогенез инфекционного процесса не изучен. Микобактерии можно высеять из респираторного и пищеварительного трактов. Клинические симптомы: нарастающая лихорадка, ночные поты, потеря массы тела, панцитопения. Без лечения смерть наступает через 3-4 мес. Лечение: кларитромицин, азитромицин.
. Криптококкоз. Дрожжеподобный грибок Cryptococcus neoformans поражает около 10% ВИЧ-инфицированных с числом CD4 + Т-лимфоцитов в крови меньше 200/мкл. Наиболее характерные места локализации поражения - мозговые оболочки и лёгкие. Лабораторно подтвердить диагноз можно при негативном контрастировании криптококков в спинномозговой жидкости. Лечение: флуконазол, амфотерицин В.
. Кандидоз. Орофарингеальные и вагинальные инфекции дрожжевым грибком Candida albicans выявляют у ВИЧ-ин-
фицированных уже при небольшой выраженности синдрома иммунодефицита. Диагноз ставят по данным физикального обследования. Манифестация кандидоза при ВИЧ-инфекции плохой прогностический признак. Лечение: топические и системные противогрибковые антибиотики: амфотерицин В, нистатин, кетоконазол, флуконазол. При тяжёлых или торпидных формах применяют амфотерицин В внутривенно.
. Гистоплазмоз. Заражение диморфным дрожжевым грибком Histoplasma capsulatum у ВИЧ-инфицированных манифестирует в острой или подострой форме с симптомами лихорадки, пневмонии и изъязвления верхних дыхательных путей, спленомегалии, цитопении. Диагноз ставят при обнаружении гистоплазмы в биопсийном материале, мокроте или костном мозге, а также по данным высева гистоплазмы in vitro. Лечение: амфотерицин В, итраконазол.
. Криптоспоридиоз. Cryptosporidium parvum - простейшее. Эта протозойная инфекция поражает эпителий кишки. У ВИЧ-инфицированных обычно манифестирует уже в поздние сроки развития заболевания. Симптомы: боли в животе, частая водянистая диарея, потеря массы тела. Лекарственная терапия не подобрана (симптоматическое лечение).
. Другие инфекционные заболевания органов пищеварения. Для ВИЧ-инфицированных характерны множественные суперинфекции: микроспоридиозы (Enterocytozoon bieneus и Encephalitozoon intestinalis), а также вызываемые микроорганизмами: Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni, Giardia lamblia, Clostridium difficile.
. Бактериальные респираторные инфекционные заболевания. Если бактериальные респираторные заболевания, обусловленные Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae, вызывают у человека пневмонию 2 раза в год и более, то это должно насторожить врача в отношении наличия у пациента ВИЧ-инфекции.
. Саркома Капоши. Выявляют полифокальные очаги пролиферации клеток эндотелиального происхождения, локализованные в коже, слизистых оболочках (орофарингеальной области, кишечника), лёгких, печени, лимфатических узлах. Возбудителем считают 8-й тип вируса герпеса. Саркома Капоши в последние годы встречается только у 15% ВИЧ-инфицированных, что
существенно меньше, чем в предыдущие годы. Это объясняют тем, что вирус герпеса типа 8 распространяется преимущественно через гомосексуальные контакты, а доля гомосексуалов среди всех ВИЧ-инфицированных в первые годы пандемии составляла до 90%; в настоящее время она снизилась в связи с распространением эпидемии в других категориях населения. Рост клеток саркомы Капоши зависит от их стимуляции ВИЧ-белком Tat, а также цитокинами ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНОа, онкостатином и, возможно, другими факторами. Диагноз кожной формы саркомы Капоши ставят по данным физикального осмотра. Иногда её можно спутать с бациллярным ангиоматозом. Висцеральную форму саркомы Капоши диагностировать труднее. Лечение. Локализованные формы саркомы Капоши хорошо отвечают на радиотерапию и локальную химиотерапию. При генерализованных и висцеральных формах назначают системную химиотерапию блеомицином, винкристином, винбластином, доксорубицином. Эффективен ИФНа в больших дозах (9-36 млн ед. в сутки), но только у пациентов с числом СD4 + T-лимфоцитов в крови, превышающим 200/мкл.
. Неходжкинские лимфомы развиваются, как правило, у пациентов, получающих своевременную и надлежащую антиретровирусную химиотерапию и эффективное лечение оппортунистических инфекций. Продолжительность жизни таких пациентов достаточна для развития лимфом. Практически все лимфомы у ВИЧ-инфицированных B-клеточного происхождения, иммунобластные. Часто это первичная лимфома мозга. При церебральной локализации в клетках лимфомы обнаруживают вирус Эпштейна-Барр в 100% случаев; при периферической локализации (выявляют реже церебральной) - в 50% случаев. Лечение: радио- и химиотерапия (циклофосфамид, винкристин, эпирубицин, преднизолон).
. Чешуйчатая карцинома. Для ВИЧ-инфекции характерна чешуйчатая карцинома шейки матки или прямой кишки, ассоциированная с вирусами папилломы человека. У ВИЧ-инфицированных женщин и мужчин рекомендуют каждые 6 мес проводить исследование (ПЦР-диагностику) на наличие вирусов папилломы человека, в основном 16-го и 18-го онкогенных типов.
. СПИД-ассоциированная деменция. Симптомы этого заболевания имеют преимущественно субкортикальный характер. Их подразделяют на 3 группы:
◊ когнитивные симптомы (снижение способности концентрировать внимание, ухудшение краткосрочной памяти, замедление мыслительных способностей);
◊ моторные симптомы (нарушение координации, ухудшение почерка, нестабильность походки);
◊ изменение поведения (социальная апатия и самоотстранение от общественной жизни).
СПИД-ассоциированная деменция может развиться уже через несколько недель или месяцев после инфицирования. На поздних стадиях заболевание прогрессирует до развития полной деменции с потерей ориентировки, мутизмом, парапарезами, недержанием мочи и кала. Диагноз ставят по физикальным данным. При патологоанатомическом исследовании выявляют атрофию мозга, диффузное и субкортикальное повреждение белого вещества мозга, атрофию серого вещества, реже церебральные васкулиты. Лечение. СПИД-ассоциированная деменция неплохо поддаётся лечению зидовудином в максимально переносимых дозах. Признаки клинического улучшения обычно наступают через 2 мес от начала лечения. Улучшение наступает и в тех случаях, когда доминирующие изоляты ВИЧ у больного резистентны к зидовудину. Зидовудин используют также для первичной профилактики СПИД-ассоциированной деменции.
. Прогрессивная мультифокальная лейкоэнцефалопатия (прионная болезнь) встречается у 4% ВИЧ-инфицированных, преимущественно на поздних стадиях заболевания. Лечение не подобрано.
. Периферическая нейропатия. ВИЧ-ассоциированная периферическая нейропатия - наиболее частая неврологическая патология у ВИЧ-инфицированных (выявляют как минимум у 50%). Проявляется в парестезиях и онемениях сначала стоп, затем кистей. Лечение: капсаицин ♠ (мазь), вальпроевая кислота, клоназепам, малые дозы амитриптилина.
. Разные проявления со стороны нервной системы. Возможны невриты и воспалительные демиелинизирующие полинейропатии и нейропатии автономных нервных узлов с соответству-
ющей висцеральной симптоматикой (аритмии, гипотензия, диарея и т.д.), а также асептический менингит во время остро развившегося гриппоподобного синдрома первичной инфекции. Лечение: малые дозы амитриптилина, антиконвульсанты (фенитоин, карбамазепин, клоназепам). У 20% ВИЧ-инфицированных при патологоанатомическом исследовании находят инфаркты в базальных ганглиях мозга.
Лекарственная профилактика
Лекарственная профилактика наиболее часто выявляемых заболеваний при ВИЧ-инфекции представлена в табл. 12-2.
Таблица 12-2. Профилактика оппортунистических инфекций и СПИД-ассоциированной деменции
Иммунотерапия
Под иммунотерапией понимают воздействия, направленные на восстановление функций лимфоцитов, или введение в организм медиаторов иммунного ответа.
. При развившейся ВИЧ-инфекции иммунотерапия не показана. Дело в том, что именно гиперстимуляция иммунной системы самой вирусной инфекцией и приводит к повреждению иммунной системы задолго до того, как скажется прямое цитотоксическое действие вируса на инфицированные лимфоциты. Кроме того, многие факторы иммунитета способствуют усилению репликации вируса (ФНОа, ИЛ-1, ИЛ-6 и др.).
Вопрос о поддержке регенерации иммунной системы встаёт только в случаях, когда с помощью HAART удалось подавить репликацию ВИЧ до диагностически неопределяемых количеств. Впрочем, у взрослых ВИЧ-инфицированных возможности регенерации иммунной системы после успешной HAART ограничены. Предложена схема стимуляции пролиферации лимфоцитов ИЛ-2 (внутривенные инфузии курсом в течение 5 сут каждые 8 нед), приводящей к заметному повышению числа CD4 + Т-лимфоцитов в периферической крови. Но при этом репертуар TCR остаётся таким, каким он был на момент начала противовирусной терапии, т.е. возможности развития иммунных ответов de novo остаются ограниченными.
Есть предварительные данные, что иммунное отклонение в пользу Th1 повышает возможности иммунной системы ВИЧ-инфицированных (только после HAART) развивать иммунный ответ на неоантигены.
