זיהום HIV ואיידס - גורמים ופתוגנזה

הגורם לזיהום HIV

שני סרוטיפים תוארו - HIV-1 ו-HIV-2, הנבדלים זה מזה במאפיינים מבניים ואנטיגניים. באוקראינה, ל-HIV-1 (הגורם העיקרי למחלה) יש משמעות אפידמיולוגית.

טקסונומיה של HIV

נגיף הכשל החיסוני האנושי שייך לממלכת ה-Viridae, משפחת ה-Retroviridae, תת-משפחת ה-Lentiviridae.

המאפיינים העיקריים של נגיף הכשל החיסוני האנושי

מבנה חלקיק הנגיף של HIV

על פי מיקרוסקופ אלקטרונים, לנגיף צורה עגולה ומבנה מורכב. קוטר הוויריון הוא 100-120 ננומטר.

קבוצות חלבונים של HIV-1 ו-HIV-2

קבוצות חלבונים	HIV-1	HIV-2
חלבוני מעטפת (env)	GP160, GP120, GP41	GPR140, GPR105, GPR36
חלבוני ליבה (גאג)	עמוד 17, עמוד 24, עמוד 55	עמוד 16, עמוד 25, עמוד 56
אנזימים נגיפיים (pol)	עמוד 31, עמוד 51, עמוד 66	R68

המשקל המולקולרי של חלבונים נמדד בקילודלטון (kDa): gp - גליקופרוטאינים; p - חלבונים.

מרכז הוויריון מכיל את הגנום הנגיפי, המורכב משני גדילי RNA, חלבונים פנימיים p7 ו-p9, ואנזימים - רוורס טרנסקריפטאז (רברטאז), פרוטאז, RNase ואינטגראז (אנדונוקלאז). הגנום מוקף בקרום חלבון פנימי. הקרום הפנימי של HIV-1 מורכב מחלבונים p17, p24 ו-p55. חלבונים p16, p25 ו-p56 יוצרים את הקרום הפנימי של HIV-2. קרום השומנים החיצוני של HIV-1 חודר על ידי הגליקופרוטאין gpl60, המורכב מקטע טרנסממברני (gp41) ומקטע אימונוגני ביותר (gpl20). חלבוני הממברנה gp41 ו-gpl20 מחוברים באמצעות קשר לא קוולנטי ויוצרים תהליכים על פני השטח של הוויריון המבטיחים את היצמדות ה-HIV לקולטנים של תאי מטרה אנושיים.

מבנה אנטיגני

גנום הנגיף מכיל תשעה גנים - שלושה מבניים ושישה רגולטוריים. הגנום הוא בעל מבנה משתנה עקב סחיפה אנטיגנית. ישנם מספר וריאנטים סרולוגיים של הנגיף (לדוגמה, A, B, C, D, E, F, G, H).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

הישארות הנגיף בסביבה

בתנאים טבעיים, HIV (במצב יבש) נשאר פעיל במשך מספר שעות; בנוזלים המכילים מספר רב של חלקיקים נגיפיים, כגון דם ושפיכה, במשך מספר ימים.

בסרום דם קפוא, פעילות הנגיף נקבעת לאורך מספר שנים.

חימום ל-56 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות מוביל לירידה פי 100 בטיטר הזיהומי של הנגיף. בטמפרטורה גבוהה יותר (70-80 מעלות צלזיוס), הנגיף מת לאחר 10 דקות. כאשר מטופלים ויריונים בתמיסת אלכוהול אתילי 70% למשך דקה, הם מומתים. כאשר נחשפים ל-0.5% נתרן תת-כלורי, 1% גלוטראלדהיד, 6% מי חמצן, 5% ליזול, אתר או אצטון, נצפה גם מוות של חלקיקי הנגיף.

נגיף ה-HIV אינו רגיש יחסית לקרינה אולטרה סגולה ולקרינה מייננת.

פתוגנזה של זיהום HIV

קולטני CD4+ (קיצור של Cell Differentiation antigen) וקולטנים לא ספציפיים (שאינם תלויים בנוכחות רכיבי CD4+) הם קולטנים ל-HIV. CD4+ הוא גליקופרוטאין בעל משקל מולקולרי של 55,000 kDa. מבנהו דומה לחלקים מסוימים של אימונוגלובולינים. לחלבון הוויראלי gpl20 יש מבנה דומה - זה קובע את יכולתם של הווירונים לחדור לתא.

קולטן CD4+, הממוקם על קרום התאים החיסוניים, מבצע את תפקיד זיהוי האנטיגנים (יחד עם חלבוני HLA - קומפלקס היסטו-תאימות עיקרי מסוג II).

סוגי תאים המושפעים מנגיף הכשל החיסוני האנושי

סוג תא	רקמות ואיברים
לימפוציטים מסוג T. מקרופאגים	דָם
תאי לנגרהנס	עוֹר
תאים דנדריטים פוליקולריים	בלוטות הלימפה
מקרופאגים אלוואולריים	ריאות
תאי אפיתל	מעי גס, כליות
תאי צוואר הרחם	צוואר הרחם
תאי אוליגודנדרוגליה	מוֹחַ

מעטפת ה-HIV מכילה חלבונים של קומפלקס ההיסטוקומפטביליות האנושי מסוגים I ו-II, כך שחדירת הנגיף לגוף אינה גורמת לתגובת דחייה. קיבוע הווירונים על פני תא המטרה מתרחש בהשתתפות הגליקופרוטאין gpl20. הגליקופרוטאין gp41 מבטיח את היתוך מעטפת הנגיף עם קרום תא המטרה. RNA דו-גדילי של הנגיף חודר לתא, שם, בעזרת טרנסקריפטאז הפוך, מסונתז DNA פרו-ויראלי חד-גדילי. לאחר מכן, נוצר DNA דו-גדילי, אשר משולב ב-DNA התא בעזרת אינטגראז. DNA ויראלי משמש כמטריצה לסינתזה של RNA, אשר מרכיב חלקיק ויראלי חדש.

שגיאות גנטיות מתרחשות לעיתים קרובות במהלך שכפול ה-HIV, וכתוצאה מכך נוצרים תת-סוגים שונים של הנגיף.

לאחר שנגיף ה-HIV חודר לתאי CD4+, מתחילה השכפול שלו: ככל שתאי CD4+ פעילים יותר, כך רביית הנגיף עזה יותר. לכן, מווסתים המפעילים תאי CD4+ מספקים שכפול מוגבר של הנגיף. מווסתים כאלה כוללים TNF: גורם מגרה מושבות (colony-stimulating factor), ו-IL-6.

אינטרפרון וגורם גדילה מתמיר הם מווסתים המעכבים את שכפול הנגיף. כפי שהראו מחקרים, TNF-α מפעיל שעתוק של DNA פרו-ויראלי של HIV-1 בתאי T ומקרופאגים נגועים כרונית. מונוציטים המסנתזים TNF-α לא רק גורמים לביטוי על ידי תאים נגועים ב-HIV, אלא גם מגרים את ההפעלה של הפרו-וירוס הלטנטי. נרשמה פעילות בו-זמנית של TNF-α, IL-6 וגורם מגרה מושבות של גרנולוציטים ומקרופאגים.

סימנים אימונופתוגניים של זיהום HIV - חוסר ב-T-link וב-B-link של מערכת החיסון: חוסר ברכיבי משלים ובפגוציטים; ירידה בתפקודים של גורמי הגנה לא ספציפיים. הפעלה פוליקלונלית של לימפוציטים מסוג B מובילה, מצד אחד, להיפרגמאגלובולינמיה, ומצד שני - להיחלשות יכולתם של תאים לייצר נוגדנים מנטרלי וירוסים. יש עלייה במספר ה-CIC ויצירת נוגדנים ללימפוציטים; זה גורם לירידה גדולה עוד יותר במספר הלימפוציטים מסוג T מסוג CD4+. נצפית התפתחות של תהליכים אוטואימוניים. התבוסה של מערכת החיסון בזיהום HIV היא מערכתית.

יחד עם הגירעון בלימפוציטים מסוג CD4+, רמת התפקוד של לימפוציטים מסוג CD8+, תאי NK (קוטלים טבעיים) ונויטרופילים גוברת במהלך המחלה. עם הידרדרות במצב החיסון, מתפתחות מחלות זיהומיות, אלרגיות, אוטואימוניות ולימפופרוליפרטיביות שונות, כמו גם תסמונת האופיינית למחלת קומפלקס חיסוני (גורמים אלה קובעים את התמונה הקלינית של זיהום HIV).

בשלבים הראשוניים של המחלה, הגוף מייצר נוגדנים מנטרלי וירוסים המדכאים את פעילותם של וירוסים הנמצאים במחזור חופשי. עם זאת, נוגדנים כאלה אינם פועלים על וירוסים הנמצאים בתאים (פרו-וירוסים). עם הזמן (בדרך כלל לאחר 5-6 שנים), יכולות ההגנה של מערכת החיסון מתרוקנות וכתוצאה מכך, הווירוס מצטבר בדם.