Советуем для ознакомления:

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

История открытия и характеристика ВИЧ-1

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) является членом рода лентивирусов, относящегося к семейству ретровирусов. Ретровирусы получили свое название потому, что их геном представлен в виде РНК, которая транскрибируется в ДНК в клетке с помощью вирусного фермента обратной транскриптазы (RT).

P.S. RT - Reverse Transcriptase, т.е. «обратная транскриптаза», а не «ретро»-транскриптаза. Т.е. термин «ретро-вирусы» несет в себе некую лингвистическую погрешность и семантика этого термина не следует напрямую из использованных корней слова retroviruses. (Примечания с цифровыми обозначениями здесь и далее сделаны научным редактором перевода).

Затем такая ДНК поступает в ядро и встраивается в хромосомы клетки. Ретровирусы впервые были идентифицированы в качестве возбудителей лейкемий и лимфом у птиц и грызунов; эти типы вирусов образуют другой род (известный как онковирусы) этого же семейства вирусов.

Лентивирусы представляют собой группу разнообразных вирусов животных. Член этой группы, поражающий организм человека, ВИЧ, был открыт как возбудитель синдрома приобретенного иммунодефицита человека (СПИДа). Это клиническое состояние характеризуется существенным уменьшением количества CD4+-клеток в организме и развитием оппортунистических инфекций и злокачественных опухолей. Заболевание развивается в результате постоянной репликации и распространения ВИЧ.

По иронии судьбы, одним из первых вирусов, идентифицированных в природе, был лентивирус, вирус инфекционной анемии лошадей, открытый в 1904 г.. Он вызывает периодические приступы аутоиммунной гемолитической анемии у лошадей и оказал опустошительное воздействие на популяции этих животных во многих странах мира, особенно в Японии. Несмотря на то, что этот возбудитель изначально проявлял некоторые свойства ретровируса, только спустя время он был идентифицирован как РНК-содержащий вирус с обратной транскриптазой, член рода лентивирусов.

Также лентивирусы, поражающие овец (вирус висна-маеди) и коз (вирус артрита-энцефалита коз), были известны в течение многих лет как возбудители длительных заболеваний и клинических симптомов, которые в целом не характерны для ретровирусных инфекций. Вместо злокачественных новообразований они вызывали такие патологические процессы, как аутоиммунные заболевания, пневмонии и патологии мозга и суставов.

Лентивирусы и их характеристика
Типичные характеристики лентивирусов:

I. Клинические:
• Ассоциированы с заболеваниями с длительным инкубационным периодом
• Ассоциированы с иммунодефицитами
• Поражают систему гемопоэза
• Поражают центральную нервную систему
• Ассоциированы с артритами и аутоиммунными заболеваниями

II. Биологические:
• Имеют специфического хозяина
• Экзогенные и не онкогенные
• Цитопатический эффект в определенных клетках, например образование синцития (многоядерных клеток)
• Поражение макрофагов (обычно не цитопатическое)
• Накопление несгруппированных кольцевых и линейных форм вирусной кДНК в пораженных клетках
• Латентное или стойкое инфицирование некоторых инфицированных клеток
• Морфология вирусных частиц под электронным микроскопом: конусообразный нуклеоид

III. Молекулярные:
• Большой геном (>9 кб)
• Укороченный gag ген: несколько процессированных Gag белков
• Сильно гликозилированный ген* оболочки
• Полиморфизм, особенно региона, кодирующего оболочку
• Оригинальная центральная рамка считывания в геноме вируса, разделяющая pol и gag области.

В статье обсуждается открытие ВИЧ типа 1 (ВИЧ-1) и типа 2 (ВИЧ-2), их структурные и генетические особенности, классификация и предполагаемое происхождение.

Если заглянуть в прошлое и предположить, что исследователи СПИДа искали возбудителя, который бы первоначально вызывал нарушения иммунитета у человека, а позднее неврологические синдромы, безусловно, первым кандидатом на роль такого возбудителя был бы лентивирус. Вместо этого в начале 1980-х гг. поиск причин СПИДа сфокусировался на нескольких вирусах, включая ретровирусы, а также парвовирусы и герпесвирусы, которые, как известно, могут вызывать иммунную недостаточность. Даже после открытия ВИЧ он был отнесен к группе лентивирусов только спустя год.

Первое указание на то, что возбудителем СПИДа может быть ретровирус, получено в 1983 году, когда Барре-Синоусси (Francoise Barre-Sinoussi) с коллегами в Институте Пастера выделили из лимфоузла мужчины, страдавшего персистирующей генерализованной лимфоаденопатией (PGL), вирус с активностью RT. В то же самое время некоторые врачи стали связывать синдром персистирующей лимфоаденопатии со СПИДом, но окончательных доказательств этого факта получено не было. Поскольку увеличение лимфатических узлов наблюдается при различных вирусных инфекциях, многие клиницисты первоначально считали, что лимфоаденопатия возникает в результате инфицирования такими вирусами, как вирус Эпштейна - Барр или цитомегаловирус.

Кроме того, некоторые характеристики ретровируса, полученного группой ученых в институте Пастера, соответствовали таковым вируса Т-клеточного лейкоза человека (HTLV - Humane T-cell leukemia viruses). Поэтому многие исследователи первоначально считали, что выделенный из лимфатического узла вирус относится к этой известной группе ретровирусов человека.

Такой вывод согласовывался с сопутствующей публикацией в том же выпуске «Science», где говорилось, что вирус HTLV был выделен из организма пациентов со СПИДом. Тем не менее возможность того, что HTLV является этиологическим фактором СПИДа, представлялась маловероятной, так как он демонстрирует низкий уровень репликации в клетках и тесно связан с плазматической мембраной. Поскольку СПИД был обнаружен у больных гемофилией, возникал вопрос, каким образом вирус этого типа может передаваться через бесклеточные продукты плазмы, например VIII фактор свертывания? HTLV редко обнаруживается в виде свободного вириона в крови. Более того, HTLV редко вызывает гибель лимфоцитов, чаще он приводит к их иммортализации, т.е. непрерывной пролиферации. Поэтому характерное уменьшение количества CD4+-лимфоцитов у больных СПИДом нельзя объяснить инфицированием HTLV.

Количество CD4+-лимфоцитов при болезнях связанных со СПИД

Дальнейшие исследования Монтанье (L. Montagnier) и коллег прояснили эти вопросы в отношении возбудителя СГЛ. Полученные ими результаты показали, что, несмотря на то, что этот ретровирус человека, также как HTLV, поражает CD4+-лимфоциты, он имеет ряд существенных отличий. Этот вирус, впоследствии названный вирусом, ассоциированным с лимфоаденопатией (LAV - lymphadenopathy-associated virus), растет в CD4+-клетках in vitro до значительного титра и убивает их, вместо того, чтобы превращать эти клетки в постоянно размножающуюся культуру, как это делает HTLV.

Эти исследования LAV позволили получить важные данные, свидетельствующие о возможной этиологической роли данного ретровируса в развитии СПИДа.

В нескольких других лабораториях также проводились исследования, направленные на поиск возбудителя синдрома иммунодефицита. В начале 1984 года Гало (Robert Gallo) и коллеги опубликовали характеристику другого ретровируса человека, отличного от HTLV-I и HTLV-II и названного авторами соответственно HTLV-III. Новый вирус был изолирован из мононуклеарных клеток периферической крови взрослых пациентов и детей со СПИДом. Эти исследователи отметили лимфотропные и цитопатогенные свойства вируса и сообщили, что HTLV-III демонстрирует перекрестную реактивность с некоторыми белками HTLV-I и HTLV-II, в особенности с белком оболочки нуклеоида р24. Они посчитали этот факт достаточным основанием для включения его в группу HTLV, несмотря на то, что этот новый выделенный вирус обладал цитопатогенными свойствами и не вызывал опухолевого перерождения лимфоидных клеток в культуре in vitro.

Леви (J. A. Levy) и соавторы в то же время опубликовали данные по идентификации ретровирусов, которые были названы ими СПИД-ассоциированными ретровирусами (ARV - AIDS-associated retroviruses). Эти вирусы были выделены у больных СПИДом из различных групп риска, а также у лиц с некоторыми симптомами и у нескольких внешне бессимптомных людей. Обнаружение ARV у людей без симптомов заболевания впервые показало, что здоровые люди могут быть носителями вируса СПИДа.

При исследовании иммунофлуоресцентным методом ARV была показана частичная перекрестная реактивность с французским изолированным LAV. Кроме того, вирус активно размножался в мононуклеарных клетках периферической крови, вызывал гибель CD4+-лимфоцитов и не приводил к их иммортализации. Таким образом, эти три новых ретровируса (HTLV-III, LAV, ARV) обладали сходными характеристиками. Наиболее важным открытием стало обнаружение инфицирования этими вирусами, как было опубликовано в 1984 г., не только у больных СПИДом или у пациентов с синдромом димфоаденопатии. Эти вирусы также можно было выделить у клинически бессимптомных людей. Кроме того, эти данные говорили в пользу того, что лимфоаденопатия является частью более общего патологического синдрома - СПИД.

Геномные карты ВИЧ
Геномные карты ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Необходимо отметить уникальные последовательности - Vpu в ВИЧ-1 и Vpx в ВИЧ-2.

Вскоре все три вируса - HTLV-III, LAV, ARV, которые стали называть прототипными, были отнесены к одной и той же группе ретровирусов и идентифицированы как лентивирусы. Все их белки отличались от HTLV; геномы демонстрировали только отдаленное сходство с геномами HTLV, не большее, чем с геномами ретровирусов кур. Таким образом, первичные данные о перекрестной реактивности HTLV-III и HTLV-I/II были признаны недостоверными. Вирусы СПИДа обладали многими свойствами, отличающими их от HTLV. В связи со всеми этими доводами в 1986 г. Международный комитет по таксономии вирусов рекомендовал присвоить вирусам - возбудителям синдрома приобретенного иммунодефицита - отдельное название - HIV - Humane Immunodeficiency Virus, по-русски ВИЧ.

В некоторых исследованиях были получены доказательства того, что изолированный HTLV-III является тем же самым вирусом, что и изолированный LAV. Группа ученых из Института Пастера отправила LAV в Национальный институт здравоохранения США (NIH - National Institutes of Health), где, по-видимому, произошло инфицирование этим вирусом культуры в лаборатории NIH (683, 1705). Этот случай дал объяснение уникальному молекулярному сходству HTLV-III и LAV и, напротив, ряду различий с ARV-2 (в настоящее время называемому ВИЧ-1SF2) и другими штаммами (306, 542, 2541, 3156, 3673, 3908, 4651). По иронии судьбы, французский возбудитель (LAV) также инфицировал культуру. Изначально считавшийся выделенным у одного пациента (BRU), он оказался произошедшим от другого (LAI). Изолят LAI подавил вирус BRU в предполагаемой смешанной культуре. Таким образом, ВИЧ-1 представляет собой другое название изолятов LAV/BRU и HTLV-III.

Изоляты ВИЧ впоследствии были выделены из крови многих пациентов со СПИДом, СПИД-ассоциированным комплексом и неврологическими синдромами, а также из МКПК некоторых клинически здоровых людей. Таким образом, появилась возможность оценить широкое распространение возбудителя, тесная связь которого со СПИДом и сопряженными заболеваниями четко свидетельствовала в пользу его роли в развитии этих заболеваний. Вскоре после открытия ВИЧ-1 в Западной Африке был идентифицирован отдельный подтип, ВИЧ-2. Оба подтипа ВИЧ могут вызывать СПИД, однако развитие патогенетического процесса в случае ВИЧ-2, по-видимому, занимает больше времени.

К настоящему моменту известно, что у некоторых людей, инфицированных ВИЧ-1, симптомы могут не проявляться до 28 лет, хотя вирус попрежнему будет выделяться из мононуклеарных клеток периферической крови. Также заслуживает внимания факт, что у таких «длительно выживающих» людей или, как их еще называют, людей «с длительно непрогрессирующей формой заболевания», наблюдают относительно стабильное количество CD4+-клеток в пределах нормального уровня, в отличие от пониженного количества CD4+-клеток у людей, быстро прогрессирующих к клинически манифестировавшему СПИД. Основной темой данной книги являются факторы, определяющие устойчивость к прогрессированию ВИЧ-инфекции до стадии СПИД.

Сравнение ВИЧ и HTLV

- Читать "История открытия и характеристика ВИЧ-2"

Оглавление темы "ВИЧ":
  1. Эпидемиология ВИЧ и причины ее распространения
  2. История открытия и характеристика ВИЧ-1
  3. История открытия и характеристика ВИЧ-2
  4. Эпидемиология ВИЧ-2 и особенности ее инфекции
  5. Строение вируса (вириона) ВИЧ

Популярное среди пользователей:

Если остались вопросы - смело задавайте: