Инфекционные болезни
Шрифт:
Т-лимфоциты с хелперным фенотипом – это не единственные клетки со встроенным в мембрану антигеном СD4. Не менее 40 % моноцитов периферической крови и некоторые клетки, представляющие антиген в лимфатических узлах, коже и других органах, а также примерно 5 % всех В-клеток организма несут СD4 и могут быть инфицированы HIV.
В последние годы все большее внимание привлекают корецепторы и особенно к хемокинам (хемокины – полипептиды, вызывающие движение клеток в определенном направлении). У человека выделено около 40 подобных белков, некоторые из них используются вирусом иммунодефицита в качестве корецептора, с помощью которого вирус проникает внутрь клетки. Особый интерес представляет рецептор ССR5, расположенный на активированных моноцитах.
В 1996 г. было установлено,
Проникнув в СD4+ –клетки, ВИЧ начинает репликацию; при этом чем активнее СD4+ –клетки, тем выше процесс репродукции вируса. Следовательно, все регуляторы, активирующие СD4+ –клетки, обеспечивают увеличение репликации вируса. К таким регуляторам относятся фактор некроза опухолей (ФНО), фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов/макрофагов, ИЛ-6.
К негативным регуляторам, тормозящим репликацию вируса, относятся ИФ, трансформирующий фактор роста. Так, установлено, что ФНО- активирует транскрипцию провирусной ДНК ВИЧ-1 в хронически инфицированных Т-клетках и макрофагах. Моноциты продуцируют ФНО- и не только индуцируют экспрессию ВИЧ-инфицированными клетками, но и стимулируют активацию латентного провируса ВИЧ. Синхронно с ФНО- действуют ИЛ-6 и фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов/макрофагов.
Выделено два типа СD4+ –клеток: Т-хелперы 1 и Т-хелперы 2. Т-хелперы 1 продуцируют цитокины, стимулирующие клеточный иммунитет, а Т-хелперы 2 – цитокины, усиливающие антителогенез. Соотношение Т-хелперы 1 и Т-хелперы 2 взвешенно и конкурентно, суперэкспрессия цитокинов одного типа клеток приводит к супрессии другого. У больных ВИЧ-инфекцией отмечается угнетение Т-хелперов 1, что обусловливает вирусную патологию и онкогенез.
Жизненный цикл ВИЧ после проникновения в организм носит последовательный характер: связывание вириона с поверхностью клетки, слияние мембран вириона и клетки, проникновение вируса внутрь клетки, высвобождение нуклеотида и геномной РНК вируса, интеграция генома вируса в геном инфицированной клетки, латентная фаза, фаза активации транскрипции с ДНК провируса и последующая транскрипция белков вируса, наработка всех компонентов вируса с формированием новых вирионов и их высвобождением из клетки, влекущим за собой гибель клетки-мишени. В патологический процесс вовлекаются в первую очередь и в большей степени СD4+ –лимфоциты, моноциты крови, макрофаги тканей, дендритные клетки крови, лимфатических узлов, селезенки, кожи, альвеолярных и интерстициальных макрофагов легких, микроглия и другие клетки нервной системы, имеющие СD4-рецепторы. Отмечается поражение В– и O-лимфоцитов, ретикулярных клеток, эпителиальных клеток кишечника, клеток Лангерганса, причем последние инфицируются даже легче, чем СD4-лимфоциты. Именно клеткам Лангерганса придается большое значение в распространении ВИЧ по организму, так как вирус в них сохраняется длительное время, иногда годы.
Если на СD4-лимфоциты вирус оказывает цитопатическое действие с лизисом клетки или слиянием в синцитий, то в моноцитах/макрофагах ВИЧ реплицируется с умеренной интенсивностью; вирионы оформляются в округлые частицы еще в цитоплазме клетки и при выходе из нее не оказывают цитонекротического действия. Тем не менее моноциты/макрофаги претерпевают значительные ультраструктурные изменения.
При инфекционном процессе, когда возбудитель находится в геноме клетки в виде ДНК-провируса, его можно обнаружить лишь такими методами, как полимеразная цепная реакция (ПЦР), гибридизация нуклеиновых кислот
Выявлен ряд факторов, активирующих экспрессию генов ВИЧ. К ним относятся факторы, активирующие Т-лимфоциты: специфические антигены (например, вирусы группы Herpes), неспецифические антигены (например, митогены типа фитогемагглютинина), цитокины (ФНО, некоторые интерлейкины, гамма-интерферон), бактериальные иммуномодуляторы (монофосфат липида из сальмонелл). К активаторам экспрессии ВИЧ относятся глюкокортикостероидные гормоны, в частности дексаметазон и гидрокортизон, ультрафиолетовое облучение, перекись водорода, свободные кислородные радикалы. Активирует инфекционный процесс и беременность.
Довольно сложен механизм репликации вируса в инфицированной клетке. Известно, что в цитоплазме информация с вирусной РНК посредством обратной транскриптазы (ревертазы) переписывается на ДНК клетки. Первоначально образуется однонитевая структура, затем та же обратная транскриптаза обеспечивает образование второй нити, а линейная промежуточная форма ДНК вируса транспортируется в ядро, где с помощью фермента интегразы интегрирует с ДНК клетки, превращаясь в ДНК-провирус.
Очень важный этап патогенеза болезни – сборка вирусных частиц и выход нового потомства вируса из инфицированной клетки. Сборка происходит на плазматической мембране лимфоцита, куда поступают все компоненты вирусной частицы, в том числе и белки-предшественники. Завершается процесс почкованием вирусных частиц с клеточной поверхности. Отличительной чертой ВИЧ является взрывной характер процессов активации транскрипции, синтеза белков-предшественников, сборки вирионов и их почкования.
Ключевой вопрос патогенеза ВИЧ-инфекции – механизм иммунного повреждения. Установлено, что в составе белков gр120, главного комплекса гистосовместимости (НLА) класса II и СD4-рецепторов, имеются сходные участки, что определяет перекрестное реагирование антител, образующихся к ВИЧ, с этими структурами. Например, происходит блокада кооперации СD4+ –лимфоцитов и НLА II. Антитела к gр120 ВИЧ реагируют с СD4, обусловливая неадекватную стимуляцию СD4+ –клеток. На всех ядросодержащих клетках имеются антигены НLА I. Вирус нарушает синтез этих антигенов, участвующих в распознавании СD8-лимфоцитами (Т-супрессорами) зараженных вирусом клеток, что тормозит процесс лизиса инфицированных клеток.
Взаимодействие gр120 ВИЧ-1 с мембраной СD4-лимфоцитов к программированной клеточной гибели – апоптозу зрелых СD4-лимфоцитов или СD34-гемопоэтических клеток-предшественников даже без их инфицирования вирусом.
Формирование иммунодефицита при ВИЧ-инфекции не ограничивается только поражением лимфоцитов с СD4-фенотипом. Так, нарушение синтеза белков НLА 1 ведет к ингибированию функции лимфоцитов с СD8-фенотипа, т.е. Т-супрессоров. Белок вируса р15 оказывает супрессивное действие на продукцию Т-клетками ИЛ-2 и -интерферона. Все это патогенетически определяет характерную для ВИЧ-инфекции СПИД-ассоциированную вирусную, в том числе онкопатологию.
Наряду с поражением иммунной системы в патологический процесс вовлекается кроветворная ткань. Поэтому для заболевания характерны лейкопения, анемия, тромбоцитопения. Угнетается функциональная активность гранулоцитов.
Таким образом, поражение иммунной системы при ВИЧ-инфекции носит системный характер, проявляясь глубокой супрессией Т– и В-звеньев клеточного иммунитета. В ходе развития ВИЧ-инфекции наблюдаются закономерные изменения гиперчувствительности немедленного и замедленного типа, гуморального иммунитета и факторов неспецифической защиты, функциональной активности лимфоцитов и моноцитов/макрофагов. Нарастает уровень сывороточных иммуноглобулинов, циркулирующих иммунных комплексов, продуктов катаболизма клеточных рецепторов (Р-белки). Происходят характерные изменения нуклеиновых кислот иммунокомпетентных клеток и активности в них ферментов основных обменных циклов. Наряду с дефицитом СD4+ –лимфоцитов в динамике болезни нарастает функциональная недостаточность СD8+ –лимфоцитов, NК-клеток, нейтрофилов.