ВИЧ и СПИД: коротко о главном
10 важнейших фактов о ВИЧ и СПИДе
Егор Воронин (Global HIV Vaccine Enterprise), газета «Троицкий вариант» № 76-2011
На сегодня вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) – самый изученный из всех вирусов. О ВИЧ опубликовано более 200 тысяч научных статей. За 30 лет мы узнали его строение, эпидемиологию, жизненный цикл, функции его белков и многое другое. Как тут выбрать 10 ключевых фактов? Я постарался охватить все области – от фундаментальной науки до медицины.
1. ВИЧ заражает лимфоциты-хелперы, которые регулируют иммунный ответ. Смерть этих клеток ведет к дерегуляции иммунитета – его чрезмерной активации и одновременно неспособности фокусироваться на патогенных микроорганизмах.
2. ВИЧ наносит удар по иммунной системе в течение первых недель инфекции, но симптомы нарушения иммунитета в среднем проявляются через 8 лет в виде синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). Это происходит, когда иммунная система, до этого лихорадочно восполняющая потери лимфоцитов-хелперов, истощается и проигрывает борьбу с вирусом.
3. ВИЧ принадлежит к семейству ретровирусов, роду лентивирусов. Частицы ВИЧ содержат геном в виде двух копий РНК, которые вирус превращает в ДНК после проникновения в клетку. Эта ДНК встраивается вирусом в ДНК клетки хозяина и остается там до смерти клетки.
Модель ВИЧ, созданная компанией Visual Science (Москва, www.vsci.ru)
на основе данных по кристаллографии, стехиометрии и строению вирусных частиц.
В модели сделан вырез, позволяющий заглянуть внутрь частицы.
Оранжевым цветом обозначены собственные белки вируса,
серым – компоненты, которые вирус берет у клетки-хозяина.
4. Лентивирусы существуют миллионы лет и были найдены у кроликов, кошек, лошадей и ряда африканских обезьян. ВИЧ проник в человеческую популяцию от шимпанзе примерно 100 лет назад в западной Африке.
5. ВИЧ передается через кровь, при сексе или от матери к ребенку при родах. В быту, при поцелуях, укусах и рукопожатиях ВИЧ не передается. Не передается он и комарами.
6. Наиболее надежным способом предотвращения инфицирования ВИЧ при сексе является презерватив. За последние 2 года три новых способа предотвращения ВИЧ показали обнадеживающие результаты: вакцина, прием лекарств до секса и любрикационный гель с лекарствами, но эффективность всех трех пока слишком низка (30-50%), чтобы их можно было вводить в широкое употребление.
7. Было разработано более 20 лекарств, останавливающих репликацию ВИЧ (это больше, чем для любого другого вируса). Лекарства снижают количество вируса в крови до ничтожного уровня и предотвращают СПИД. Также лекарства позволяют предотвратить передачу вируса от матери к ребенку при родах и при грудном вскармливании.
8. Встроившись в ДНК клетки, ВИЧ иногда переходит в латентную форму, которая никак себя не проявляет, а потому ни лекарства, ни иммунная система не могут на него повлиять. В таком виде он может существовать десятки лет. Из-за латентных вирусов лекарства от ВИЧ приходится принимать всю жизнь. В организме переставшего принимать лекарства человека вирус выходит из латентной формы, и болезнь развивается снова.
9. ВИЧ очень гибок генетически, что позволяет ему уходить от иммунного ответа, а также приобретать устойчивость к лекарствам. Для предотвращения устойчивости к лекарствам при лечении их применяют по три одновременно.
10. В мире 33 миллиона человек живут с ВИЧ, из них больше половины – женщины. Несмотря на огромный прогресс в предотвращении ВИЧ-инфекции (во многих странах эпидемия идет на спад) и лечении СПИДа (больше 5 миллионов человек получают лекарства), каждый год 2 миллиона человек умирают от СПИДа, потому что не имеют доступа к лекарствам.
Распространение ВИЧ в мире (UNAIDS Report on the Global HIV Epidemic 2010)
В своем блоге Егор добавил:
По просьбе ТрВ написал «10 важнейших фактов о ВИЧ и СПИДе». Это у них новая рубрика – основные факты из какой-либо научной области, изложенные в формате, доступном для человека со школьным образованием. На все дается 3000 знаков. Естественно, получилось ну очень уж примитивно, поэтому я решил тут написать «10 дополнительных важнейших фактов о ВИЧ» для тех, кому базовые факты уже известны и с несколько большим уклоном в науку.
11. Передача ВИЧ от человека к человеку довольно малоэффективна. При гетеросексуальном контакте вероятность заразиться – меньше одного процента и когда инфекция происходит, то обычно передается лишь одна вирусная частица. При гомосексуальном контакте вероятность заражения – пара процентов и передается обычно больше одного вируса. Передача через кровь зависит от количества крови – гемофилики, получавшие литры крови, были заражены практически все с первого раза. У наркоманов наблюдается передача десятков вирусных частиц за раз. Обрезание снижает вероятность заражения для мужчины на 60%.
12. Инфекция ВИЧ не предотвращает суперинфекцию, повторное заражение уже зараженного человека. Для большинства вирусов этого не происходит, потому что имунный ответ против первого вируса защищает организм от повторной инфекции.
13. Годы между инфекцией и проявлением симтомов СПИДа являются годами активной вирусной репликации. В крови ВИЧ-инфицированного часто можно видеть 105-106 вирусов на 1 мл крови. Такое количество вируса производится каждые несколько дней.
14. Обратная транскрипция, копирование генома вируса из РНК в ДНК, является одним из самых сложных репликационных стратегий вирусных геномов: инициируется в разных местах для + и - цепей, требует двух прыжков с одного конца генома на другой, использует три разных ферментативных активности (выполняемых одним белком), и в результате ДНК-копия оказывается длиннее РНК-матрицы.
15. При копировании генома обратная транскриптаза очень часто, около десяти раз, перепрыгивает с одной РНК на другую, что ведет к эффективной рекомбинации вирусных геномов, случайно попавших в одну клетку.
16. ВИЧ мутирует не чаще многих других вирусов. Но он так устроен, что гораздо большая часть этих мутаций не вредит ему. Именно это свойство, а также упомянутая выше рекомбинация, позволяют ВИЧ так быстро эволюционировать.
17. Существует ряд антивирусных белков, которые имеются в каждой клетке и действуют против ВИЧ. Одни мутируют вирусную РНК, выводя ее из строя. Другие связываются со входящим в клетку капсидом и разрушают его. Третьи не позволяют вновь образовавшемуся вирусу покинуть клетку-хозяин. Вирус имеет специальные белки, нейтрализующие эти дополнительные уровни защиты или мутирует так, чтобы избегать их.
18. Наружная часть белка оболочки ВИЧ может почти неограниченно меняться, внутренняя же часть, спрятанная от иммунной системы, выполняет функцию слияния с клеткой. Белок использует двух-ступенчатое распознование клетки-мишени – сначала распознается рецептор, это дает сигнал белку «открыться» и позволяет внутренней части белка оболочки связаться с корецептором, с помощью которого вирус и проникнает внутрь клетки. Мало-меняющаяся часть белка, против которой иммунная система могла бы действовать, обнажается лишь на секунды.
19. Лимфоциты часто контактируют друг с другом, и ВИЧ концентрирует сборку вирусных частиц в местах этих контактов, что позволяет ему напрямую переходить от одной клетки к другой. Механизм распространения, при котором вирус отделяется от одной клетки и плавает в крови в поисках другой, куда менее эффективен. Дендритные клетки, чьей ролью является сбор патогенов и их презентация иммунной системе, подбирают свободно плавающий вирус и доставляют его к лимфоцитам, тем самым существенно увеличивая инфекционность свободных вирусных частиц.
20. У многих видов обезьян, являющихся естественными носителями ВИО (вируса иммунодефицита обезьян), инфекция протекает без симптомов и не ведет к СПИДу, хотя вирус активно в них реплицируется. У тех видов, которые не являются природными носителями, инфекция ВИО быстро ведет к СПИДу.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
19.04.2011