kluczowe punkty
- HIV oznacza ludzki wirus niedoboru odporności, patogen, który działa poprzez atakowanie ludzkiego układu odpornościowego.
- HIV szczególnie celuje w komórki CD4, główne obrońców organizmu przed infekcją, wykorzystując je do tworzenia kopii siebie.
- leki przeciwretrowirusowe są ukierunkowane na określone etapy „cyklu życia wirusa HIV”, aby powstrzymać replikację wirusa HIV.,
przejrzyj tę stronę, aby dowiedzieć się więcej o strukturze HIV, cyklu życia HIV, stadiach klinicznych HIV i rezerwuarach HIV.
HIV oznacza ludzki wirus niedoboru odporności, patogen, który działa poprzez atakowanie ludzkiego układu odpornościowego. Należy do klasy wirusów zwanych retrowirusami, a dokładniej do podgrupy zwanej lentivirusami lub wirusami, które powoli wywołują choroby. 1
HIV nie może się replikować samodzielnie, więc aby wykonać nowe kopie, musi zainfekować komórki ludzkiego układu odpornościowego, zwane komórkami CD4., Komórki CD4 to białe krwinki, które odgrywają kluczową rolę w reagowaniu na infekcje w organizmie. 2
z biegiem czasu komórki CD4 są zabijane przez HIV, a zdolność organizmu do rozpoznawania i zwalczania niektórych rodzajów infekcji zaczyna słabnąć. Jeśli HIV nie jest kontrolowany przez leczenie, utrata komórek CD4 prowadzi do rozwoju poważnych chorób lub „zakażeń oportunistycznych”. U osób z prawidłowym poziomem komórek CD4 zakażenia te byłyby rozpoznawane i usuwane przez układ odpornościowy., 3
Skuteczne badania i leczenie HIV oznacza, że zdecydowana większość osób żyjących z HIV nie osiągnie tego etapu. 4
struktura HIV
HIV nazywa się retrowirusem, ponieważ działa w sposób back-to-front., W przeciwieństwie do innych wirusów, retrowirusy przechowują swoją informację genetyczną za pomocą RNA zamiast DNA, co oznacza ,że muszą „tworzyć” DNA, gdy wchodzą do ludzkiej komórki, aby tworzyć nowe kopie siebie.
HIV to wirus kulisty. Zewnętrzna powłoka wirusa nazywana jest otoczką i pokryta jest kolcami glikoprotein gp120 i gp41, które umożliwiają HIV zablokowanie receptora CD4 na limfocytach T CD4 i przedostanie się do komórki. 5
wewnątrz otoczki wirusa znajduje się warstwa zwana macierzą., Rdzeń wirusa, czyli jądro, znajduje się w kapsydzie, stożkowatej strukturze w centrum wirionu. Kapsyd zawiera dwa enzymy niezbędne do replikacji wirusa HIV, cząsteczki odwrotnej transkryptazy i integrazy. Zawiera również dwie nici RNA-które przechowują materiał genetyczny HIV. 6
RNA HIV składa się z dziewięciu genów, które zawierają wszystkie instrukcje tworzenia nowych wirusów. Trzy z tych genów-gag, pol i env-dostarczają instrukcji tworzenia białek, które będą tworzyć nowe cząsteczki wirusa., Na przykład env dostarcza kod do tworzenia białek, które tworzą otoczkę lub powłokę wirusa HIV. gag tworzy białka strukturalne, takie jak matryca i kapsyd, a pol tworzy enzymy, które są niezbędne do wytwarzania nowych wirusów.
pozostałe sześć genów, znanych jako tat, rev, nef, vif, vpr i vpu, dostarcza kodu do wytwarzania białek, które kontrolują zdolność wirusa HIV do infekcji komórki, produkują nowe kopie wirusa lub uwalniają wirusy z zainfekowanych komórek. 7
cykl życia wirusa HIV
dołączanie i wprowadzanie do komórki
proces wytwarzania nowych wirusów rozpoczyna się, gdy wirus HIV dostaje się do komórki., Proces ten odbywa się w dwóch etapach, przywiązanie i fuzja.
HIV infekuje komórki układu odpornościowego, które mają receptor CD4 na powierzchni. Komórki te obejmują limfocyty T (znane również jako komórki t), monocyty, makrofagi i komórki dendrytyczne. Receptor CD4 jest wykorzystywany przez komórkę do sygnalizowania innym częściom układu odpornościowego obecności antygenów.
Kiedy HIV kontaktuje się z komórką CD4, kolce gp120 na powierzchni wirusa HIV blokują receptor CD4 i inny Ko-receptor, CCR5 lub CXCR4.Białko gp41 jest używane do łączenia otoczki wirusa HIV ze ścianą komórkową., Ten proces fuzji pozwala kapsyd HIV dostać się do komórki CD4.
opracowano kilka rodzajów leków przeciwretrowirusowych, które blokują różne etapy procesu przyłączania i wprowadzania:
- inhibitor CCR5
- inhibitor przyłączania
- inhibitor fuzji
białka gp41 i gp120 na powierzchni wirusa są również celem szczepionek, które mają wytwarzać odpowiedzi przeciwciała., 8
odwrotna transkrypcja
Kiedy RNA HIV dostaje się do komórki, musi być „odwrotna transkrypcja” do prowiralnego DNA, zanim może zostać zintegrowana z DNA komórki gospodarza. HIV wykorzystuje swój enzym odwrotnej transkryptazy do przekształcania RNA w prowiralne DNA wewnątrz komórki.,
dwa rodzaje leków przeciwretrowirusowych zostały opracowane w celu zatrzymania działania odwrotnej transkryptazy i tworzenia prowiralnego DNA:
- nukleozydowe i nukleotydowe inhibitory odwrotnej transkryptazy (NRTI i Ntrti) blokują produkcję wirusa HIV poprzez wprowadzenie nukleozydu lub nukleotydu do łańcucha DNA wirusa HIV podczas jego tworzenia, kończąc łańcuch.
Nienukleozydowe inhibitory odwrotnej transkryptazy (NNRTI) blokują wytwarzanie wirusa HIV poprzez bezpośrednie wiązanie z enzymem odwrotnej transkryptazy., 9
Integracja
po przekształceniu RNA HIV w DNA, enzym INTEGRAZOWY HIV przyłącza się do końca prowiralnych nici DNA i jest przepuszczany przez ścianę jądra komórkowego. Po wprowadzeniu PROVIRAL DNA do jądra komórkowego, wiąże się z DNA gospodarza, a następnie nici DNA HIV jest wstawiany do DNA komórki gospodarza.
inhibitory integrazy HIV zostały opracowane w celu zablokowania transferu nici DNA HIV do DNA komórki gospodarza.,
Po zintegrowaniu prowiralnego DNA z DNA komórki gospodarza, HIV pozostaje uśpiony w komórkowym DNA. Ten etap nazywa się latencją, a komórka jest opisana jako „latently infected”. Wykrywanie tych latentnie zainfekowanych komórek może być trudne nawet przy użyciu najbardziej czułych testów. 10
transkrypcja i tłumaczenie
komórka wytwarza RNA HIV, jeśli otrzyma sygnał do aktywacji. Komórki CD4 aktywują się, jeśli napotkają czynnik zakaźny.,
kiedy komórka staje się aktywna, HIV wykorzystuje enzym gospodarza polimerazę RNA do wytwarzania Posłańca RNA. Ten przekaźnikowy RNA dostarcza instrukcji do tworzenia nowych białek wirusowych w długich łańcuchach.
długie łańcuchy białek HIV są rozcinane na mniejsze łańcuchy przez enzym proteazy HIV. 11
montaż i tworzenie
te łańcuchy białkowe zaczynają gromadzić się w nowe wirusy na ścianie komórkowej.
- inhibitory proteazy HIV są przeznaczone do blokowania aktywności enzymu proteazy HIV., 12
gdy wirus kumuluje się ze ściany komórkowej, jego genom zostaje zamknięty w kapsydzie wytwarzanej z białka gag wirusa HIV. Po zebraniu nowego wirusa musi on opuścić komórkę, przepychając się przez ścianę komórkową. Aby całkowicie opuścić komórkę i stać się zakaźnym, wirus musi pobierać lipidy (tłuszcze) ze ściany komórkowej, aby uzyskać glikoproteiny powierzchniowe.
- inhibitory dojrzewania są opracowywane w celu zablokowania cięcia białka gag, które jest potrzebne do wytworzenia dojrzałego wirusa., 13
etapy kliniczne zakażenia
pierwotne (ostre) zakażenie wirusem HIV
HIV dostaje się do organizmu zakażając komórki CD4 w błonach śluzowych błony śluzowej jamy ustnej.pochwy lub odbytnicy, lub przez bezpośrednie zakażenie limfocytów T CD4 w krwiobiegu.
na tym etapie profilaktyka przedekspozycyjna za pomocą leków przeciwretrowirusowych może zapobiec zakażeniu HIV, jeśli jest stosowana konsekwentnie., Profilaktyka po ekspozycji za pomocą trzylekowego połączenia przeciwretrowirusowego może zapobiegać zakażeniu HIV na tym etapie i do 72 godzin po ekspozycji.
komórki dendrytyczne są jednymi z pierwszych, które zetkną się z HIV, ich zadaniem jest transport czynników zakaźnych do węzłów chłonnych. Kiedy HIV dociera do węzłów chłonnych-około 24 do 48 godzin po ekspozycji-aktywują one inne komórki odpornościowe, takie jak limfocyty T CD4, główny cel HIV.
to tutaj w węzłach chłonnych HIV zaczyna się replikować. Na tym etapie HIV nie jest wykrywalny we krwi na podstawie badania miana wirusa (HIV RNA) lub badania przeciwciał., Etap ten może trwać od 7 do 21 dni i w tym okresie HIV można wykryć tylko poprzez pobranie próbek bezpośrednio z tkanki węzłów chłonnych (biopsja). Trzylekowa terapia przeciwretrowirusowa rozpoczęta na tym etapie zakażenia HIV może znacznie ograniczyć rozprzestrzenianie się wirusa HIV do długotrwałych komórek układu odpornościowego, które tworzą „rezerwuar” zakażenia HIV w organizmie. Kilka tygodni po zakażeniu HIV staje się wykrywalny we krwi przez badanie miana wirusa. W tym momencie ludzie mogą zacząć odczuwać objawy ostrego zakażenia HIV, ponieważ poziom HIV we krwi wzrasta bardzo wysoko., Najczęstszymi objawami ostrego zakażenia HIV są m.in. gorączka, wysypka, powiększenie węzłów chłonnych. Podczas gdy gorączka i wysypka są najczęstszymi objawami ostrego zakażenia HIV, nie każdy doświadczy tych objawów.14.
objawy ostrej infekcji mogą utrzymywać się do 2 tygodni. Miana wirusa osiąga swój szczyt w tym czasie i może mierzyć powyżej 1 miliona kopii na ml krwi. W tym czasie również spadnie poziom komórek CD4. Prawdopodobieństwo przeniesienia wirusa HIV jest największe w ciągu pierwszych kilku miesięcy po zakażeniu, gdy poziom HIV we krwi, nasieniu i płynie pochwowym jest bardzo wysoki., Około trzech do czterech tygodni po zakażeniu antygen HIV (p24) również stanie się wykrywalny. Testy przeciwciał/antygenów „czwartej generacji”, które łączą wykrywanie przeciwciał HIV i antygenu HIV p24, wykażą pozytywny wynik na tym etapie. W ciągu kolejnych 4 do 8 dni badania tylko przeciwciała HIV z użyciem krwi wykażą pozytywny wynik. Poziom HIV zaczyna spadać we krwi, a poziom CD4 zaczyna ponownie wzrastać, chociaż nie do poziomu sprzed zakażenia., Po około 6 miesiącach miano wirusa i poziom CD4 ustabilizują się na poziomie znanym jako ” set point 15
przewlekłe zakażenie
zakażenie HIV nie spowoduje dalszych chorób przez kilka lat. Okres ten znany jest jako faza bezobjawowa. HIV stopniowo zmniejsza liczbę komórek CD4 w organizmie, aż liczba komórek CD4 spadnie poniżej 200 komórek / mm3. Po spadku liczby komórek CD4 poniżej tego poziomu ryzyko rozwoju zakażeń związanych z AIDS (zakażenia oportunistyczne) znacznie wzrasta.
Faza bezobjawowa trwa średnio około dziesięciu lat., Długość fazy bezobjawowej zależy od tego, jak szybko zmniejsza się liczba komórek CD4. Jeśli dana osoba ma bardzo wysokie miano wirusa (powyżej 100 000 kopii/ml), szybciej straci komórki CD4.
leczenie przeciwretrowirusowe hamuje poziom HIV do niewykrywalnego poziomu, przywraca liczbę komórek CD4 do normalnego poziomu i zapobiega chorobom, jeśli zostały rozpoczęte w dowolnym momencie fazy bezobjawowej i przyjmowane codziennie. Wszystkie wytyczne dotyczące leczenia zalecają, aby ludzie rozpoczynali leczenie, gdy tylko są gotowi po rozpoznaniu HIV.,
w fazie bezobjawowej badania liczby komórek CD4 i miana wirusa mogą monitorować postęp choroby HIV. 16
dlaczego HIV jest tak wymijający? Co to jest „zbiornik HIV”?
chociaż HIV można kontrolować za pomocą leczenia przeciwretrowirusowego, nie można go wyeliminować z organizmu. Dzieje się tak dlatego, że HIV unika normalnych mechanizmów układu odpornościowego do pozbycia się komórek zakażonych wirusami.
HIV integruje się z DNA komórek ludzkiego układu odpornościowego i replikuje się tylko wtedy, gdy komórka jest stymulowana do odpowiedzi na infekcję. Komórki te nazywane są komórkami latentnie zakażonymi., Komórki te nie są uznawane za zakażone przez układ odpornościowy i zabijane, co pozwala im utrzymywać się tak długo, jak długo komórka żyje.17
niektóre z komórek zakażonych wirusem HIV są bardzo trwałymi limfocytami T pamięci. W węzłach chłonnych, śledzionie i jelitach powstają zbiorniki z zakażonymi latentnie komórkami. HIV infekuje również komórki w mózgu, ale nie jest jasne, czy HIV może przejść z mózgu do innych części ciała., HIV może również utrzymywać się przez wiele lat w makrofagach-komórkach odpornościowych znajdujących się głównie w tkankach-oraz w komórkach dendrytycznych, które rozpoznają czynniki zakaźne i ostrzegają inne komórki odpornościowe o ich usunięciu.
komórki zakażone Latentnie mogą się rozmnażać bez aktywacji, a HIV może również przechodzić z komórki do komórki w tkankach w jelitach i innych zbiornikach. Oznacza to, że przed zakażeniem innych komórek nie są one hamowane przez leki przeciwretrowirusowe.
nie wiadomo, jak szybko powstaje w organizmie zbiornik komórek zakażonych HIV., Obserwacje u niewielkiej liczby osób, które rozpoczęły leczenie przeciwretrowirusowe w ciągu kilku dni lub tygodni od zakażenia, pokazują, że mają mniej komórek zakażonych HIV, a jeśli przerwą leczenie przeciwretrowirusowe, niektórzy mogą kontrolować HIV przez długi czas bez wznowienia leczenia.19
pomóż nam pomóc innym
Avert.org pomaga zapobiegać rozprzestrzenianiu się wirusa HIV i poprawić zdrowie seksualne, dając ludziom zaufane, aktualne informacje.
zapewniamy to wszystko za darmo, ale potrzeba czasu i pieniędzy, aby zachować Avert.org idę.,
czy możesz nas wesprzeć i chronić naszą przyszłość?
każdy wkład pomaga, bez względu na to, jak mały.
Photo credit: ©iStock.com/muzon
- 1. Niemiecki Komitet Doradczy ds. krwi (Arbeitskreis Blut) (2016) „Human Immunodeficiency Virus (HIV)” Transfusion medicine and hemotherapy: offizielles Organ der Deutschen Gesellschaft fur Transfusionsmedizin und Immunhamatologie, vol 43, issue 3, 203-222.
- 2. NAM aidsmap (2017) Factsheet: HIV lifecycle (dostęp styczeń 2019)
- 3., NAM aidsmap (2017) Factsheet: HIV lifecycle (dostęp styczeń 2019)
- 4. AIDSinfo (2018) etapy zakażenia HIV (dostęp styczeń 2019)
- 5. Protein Data Bank(2014) (dostęp 7 listopada 2018)
- 6. [Dostęp 7 listopada 2018]
- 7. Niemiecki Komitet Doradczy ds. krwi (Arbeitskreis Blut) (2016) „Human Immunodeficiency Virus (HIV)” Transfusion medicine and hemotherapy : offizielles Organ der Deutschen Gesellschaft fur Transfusionsmedizin und Immunhamatologie, vol 43, issue 3, 203-222.
- 8., Protein Data Bank (2014). [dostęp 7 listopada 2018].
- 9. (Pol.).
.. [dostęp 7 listopada 2018]. - 10. Bank danych Protein (2011). [dostęp 7 listopada 2018].
- 11. i-base (2019) cykl życia HIV w szczegółach (dostęp 7 listopada 2018).
- 12. i-base (2019) cykl życia HIV w szczegółach (dostęp 7 listopada 2018).
- 13. i-base (2019) cykl życia HIV w szczegółach (dostęp 7 listopada 2018).
- 14. Cohen, MS et al (2010). Wykrywanie ostrego zakażenia HIV., Clin Inf Dis, Vol. 202, S270-277
- 15. NAM aidsmap (2019) Factsheet ostre i pierwotne zakażenie HIV (dostęp maj 2019)
- 16. AIDSinfo (2018) etapy zakażenia HIV (dostęp styczeń 2019)
- 17. Chun, TW & Fauci, AS, (2012) „HIV reservoirs: pathogenesis and obstacles to viral eradication and cure”, AIDS, Vol 26, Issue 10, 1261-1268.
- 18. D Kulpa, N Chomont (2015). Utrzymywanie się wirusa HIV w trakcie leczenia przeciwretrowirusowego. Gdzie, kiedy i jak ukrywa się HIV? Journal of Virus Eradication, Vol 1: 59-66.
- 19. Tamże