3 Вирус иммунодефицита

Первые сообщения о заболевании, которое впоследствии получило наименование СПИД/ВИЧ-инфекция, появились в США в 1981 г.

В 1982 г. Р. Галле (США) предположил, что причиной развития СПИДа является вирус из семейства ретровирусов. Это предположение было подтверждено в 1983 г. Л. Монтанье с сотрудниками в институте Л. Пастера во Франции в результате электронно-микроскопических исследований препаратов из лимфоузла больного.

С 1986 г. этот возбудитель носит название вируса иммунодефиците человека (ВИЧ). По современной классификации ВИЧ относится к семейству ретровирусов, к той части этого семейства, которые объединяет лентивирусы, способные вызывать у человека и животных медленно прогрессирующие заболевания (лентус по латыни - медленный), Медленными эти инфекции называются потому, что их инкубационным период измеряется месяцами и годами, и болезнь имеет хронической течение.

Семейство ретровирусов получило свое название на основании наличия в вирионе (вирусной частице) фермента обратной транскриптазы, которая и обеспечивает перенос наследственной информации с РНК (рибонуклеиновая кислота) на ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Обычно последовательность синтеза во всем органическое мире выражается формулой ДНК-РНК-белок.

Чтобы полнее представить взаимодействие вируса и тетки, рассмотрим, какие важнейшие процессы протекают в клетке.

Известно, что основу организма составляют белки. От последних в основном зависят все признаки и особенности организма. Белков начитывается великое множество. Обновление их осуществляется в процессе обмена веществ, причем для каждого вида имеется свой ге­нетически закрепленный тип.

Схематически это можно представить следующим образом. В ядре клетки находятся хромосомы (органоиды клеточного ядра; у каждого вида организмов в каждой клетке всегда имеется определенное одина­ковое количество хромосом), содержащие информацию обо всех на­следственных свойствах данного организма. Они состоят из нуклеиновых кислот и белков. В хромосоме ДНК обладает способностью удваиваться. Происходит это накануне деления клетки. И в момент образо­вания из нее двух новых клеток ДНК точно воспроизводится в каждой. Таким образом, обеспечивается передача от поколения к поколению наследственных свойств данного организма.

Как же реализуется наследственная программа внутри самой клет­ки? В хромосоме, т.е. в молекуле ДНК, в линейном порядке, точно ус­ыновленном для каждого вида организмов, в характерной последовательности располагаются отдельные ее участки - гены, ответственные за синтез определенного белка, «дающего» то или иное свойство орга­низму - Следовательно, каждый ген является носителем определенного признака.

Ген осуществляет управление порядком построения молекул опре­деленного белка через посредничество нуклеиновых кислот и ферментов, в первую очередь - через РНК.

Сначала на соответствующих участках ДНК формируется молекула РНК, по отношению к которой различные участки ДНК (ген) являются своего рода шаблоном (матрицей), с которого на молекулах РНК в процессе ее формирования копируется точное расположение генных структур. Так образуется информационная (матричная) РНК; несущая рецепт сборки белков данного организма.

Первый этап реализации генетической информации в клетке назвали транскрипцией, что в переводе и означает «переписывание». Этот процесс осуществляется при помощи особого клеточного фермента - ДНK-зависимой РНК-полимеразы в хромосоме.

Второй этап процесса называется трансляцией, и заключается он в том, «что информационная РНК переходит из ядра в цитоплазму и пе­редает (транслирует) сведения о конструкции белка рибосомальной РНK, содержащейся в особых частицах - рибосомах, где происходит сборка белка из аминокислот, доставляемых сюда транспортной РНК.

По наличию того или другого вида нуклеиновых кислот все вирусы подразделяются на две основные группы: ДНК-содержащие и РНК-содержащие.

Ретровирусы (предшествующие формы вируса) отличаются от других своих собратьев особенностями репродукции (размножения).

Генетический материал (ген) ретровирусов состоит из двух одинаковых молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК); у всех других вирусов в геноме только один набор генов. После проникновения вируса в клетку и освобождения от внешних оболочек, фермент транскриптаза (ревертаза), находящаяся в вирусе, обеспечивает синтез двух нитей ДНК на матрице вирусной РНК, и такая двухнитчатая ДНК встраивается в хромосомную ДНК, как бы становясь группой кле­точных генов. Ретровирус в этом состоянии называется провирусом.  Провирус может ничем себя не проявлять, но может и активизироваться, обеспечивая каскад прямых синтезов по уже упомянутой формуле ДНК-РНК-белок. Продуцируются молекулы РНК двух видов - полным РНК дочерних вирусов и копии отдельных генов, которые соединяются с рибосомами (фабриками синтеза белка) и кодируют синтез вирусный белков.

Из этих составных частей происходит сборка вирусов. Дочерняя РНК объединяется с внутренними белками и образуется нуклеотиды внутренние структуры, которые транспортируются к клеточной оболочке, где накапливаются наружные белки и образуется внешняя оболочка вируса. Формирующиеся вирусы покидают зараженную клетку с пм мощью механизма, напоминающего почкование.

В настоящее время изучено два типа вируса: ВИЧ-1 и ВИЧ-2. ВИЧ-1 открыт в 1983 г., ВИЧ-2 выделен также французским ученым Л. Монтинье в 1985 г. Этот вирус также патогенен для человека, но специалисты считают, что заболевание, вызываемое ВИЧ-2, протекает легче, и у меньшего числа вирусоносителей развивается типичный комплекс клинических проявлений, характерных для СПИДа, обусловленного ВИЧ-1. Этот вирус был обнаружен в некоторых странах Западной Африки, а затем в США и Западной Европе.

Среди ВИЧ-инфицированных в нашей стране доминирует ВИЧ-1; у некоторых инфицированных выделен ВИЧ-2.

Вирус обнаруживается в высоких концентрациях в крови и сперме больных людей, а также во влагалищном секрете и в материнском молоке больных женщин.

Липидная оболочка вириона образуется тончайшую «масляную мембрану» поверх частицы ВИЧ, что предопределяет его малую устойчивость к воздействию большинства факторов внешней среды. При попадании в желудочно-кишечный тракт вирус быстро разрушается пищеварительными ферментами и соляной кислотой. Попав на кожу, вирус в течение 20 минут уничтожается паразитирующими на ней бактериями (их ферментными системами). В то же время следует под­черкнуть, что ВИЧ высокоустойчив к ионизирующей радиации и ультрафиолетовым лучам.

Оба его варианта - ВИЧ-1 и ВИЧ-2 - обладают лимфотропностью и цитопатическим действием и имеют существенные особенности:

- им присуща уникальная изменчивость, варианты вирусов выделяются не только у разных людей и в разных странах, но и у одного и того же человека в зависимости от стадии развития и даже на одной и той же стадии в тех или иных тканях;

генетический аппарат ВИЧ обладает рядом дополнительных генов, отсутствующих в других ретровирусах, и поэтому скорость его транскрипции в тысячу раз выше, чем у генов других вирусов;

ВИЧ встраивается в хромосомы пораженной клетки, и инфекция, таким образом, приговаривает пораженный организм к пожизненному носительству вируса;

ВИЧ - единственный из ретровирусов разрушает пораженные им лимфоциты-помощники, что ведет к глубоким нарушениям всей иммунной системы больного;

ВИЧ имеет тропизм - избирательное поражение определенной группы клеток, играющих чрезвычайно важную роль для нормального функционирования иммунной системы. Это белые клетки крови - лимфоциты и моноциты.

  Учеными установлено, что во всех биологических жидкостях челове­ческого организма могут находиться инфекционные вирусные частицы (вирионы) ВИЧ в различных концентрациях. Наибольшая концентрация вирусных частиц отмечается в крови, семенной жидкости (сперме), ваги­нальном секрете и в грудном молоке. Именно через эти биологические жидкости инфицированного человека происходит инфицирование (зара­жение) здорового человека.

Жизнеспособность ВИЧ вне человеческого организма невелика. Вирус очень чувствителен к внешним воздействиям, быстро погибает на воздухе при высыхании, почти мгновенно при кипячении и в течение, 30 мин. при температуре 56°С, моментально разрушается под воздействием дезинфицирующих химических веществ даже в незначитель­ных концентрациях (спирт, хлорамин, хлорная известь).

Предполагается, что ВИЧ довольно долго сохраняет жизнеспособ­ность в высохшей крови. В замороженной сыворотке, предназначенной для переливания, вирус может годами сохранять свою активность. В замороженной сперме ВИЧ сохраняет жизнеспособность в течение нескольких месяцев.