Глава 2. Этиология

ВИЧ является представителем семейства ретровирусов, подсемейства лентивирусов (медленных вирусов). Зрелый вирион имеет средний размер 100 нм в диаметре и сферическую форму. ВИЧ имеет ядро, окруженное оболочкой. Внутренний компонент представлен электронно-плотным нуклеотидом палочкообразной формы. Основным белком нуклеотида является протеин р24, с геном связан р13. В составе нуклео-тида находятся РНК и ферменты: обратная транскриптаза (ревертаза), интеграза и протеаза. Основным ферментом ретровирусов является обратная транскриптаза (ревертаза), благодаря которой при попадании ВИЧ в клетку РНК превращается в дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), которая встраивается в ДНК клетки хозяина, продуцируя новые вирусные копии. Следует отметить, что генетический материал ВИЧ представлен не одной, а двумя нитями РНК, что обусловливает быструю репликацию вируса в организме зараженного человека. Липопротеиновая оболочка содержит гликопротеины gp120, gp41, обусловливающие прикрепление вируса к клетке, на поверхности которой есть рецептор - белок CD4, который соответствует по конфигурации поверхностным белкам ВИЧ как «ключ-замок» (рис. 2.1).

Вирус ВИЧ имеет сложное строение генома и неоднороден по своей генетической структуре. На земном шаре циркулируют по крайней мере два типа вируса ВИЧ: ВИЧ-1 и ВИЧ-2. ВИЧ первого типа был открыт в 1983 г., второго типа - в 1986 г.

С помощью электронной микроскопии показано, что ВИЧ-1 и ВИЧ-2 имеют сходную структуру. В то же время у них есть и отличия - по молекулярной массе белков и некоторым дополнительным генам. Совпадение последовательности нуклеотидов у ВИЧ-1 и ВИЧ-2 в целом составляет около 50%, причем более близки по структуре сердцевинные гликопротеины.

Филогенетически ВИЧ-2 ближе к вирусу иммунодефицита обезьян, чем к ВИЧ-1. Репликация как ВИЧ-1, так и ВИЧ-2 происходит в лимфоцитах CD4; оба вируса вызывают СПИД. В то же время ВИЧ-2 менее вирулентен, поэтому менее контагиозен, и вызываемое им заболевание характеризуется более длительным латентным периодом и доброкачественным течением.

Рис. 2.1. Структурно-генетическая характеристика ВИЧ-1 (имеет 3 структурных гена - Gag, Pol и Env): А - поверхностные гликопротеины gp120/41 образуют выступы на поверхности вириона. При дальнейшем развитии белок gag расщепляется, и Gag p24 образует ядро. Высвобождаются геном вируса, обратная транскриптаза (RT), интеграза и ряд белков; Б - вирус претерпевает разные фазы жизненного цикла; показаны потенциальные мишени для терапии; В - ВИЧ-1 находит пути для противодействия факторам рестрикции TRIM5α и APOBEC3G/3F

ВИЧ-2 встречается преимущественно в Западной Африке. Эпидемия ВИЧ-инфекции в мире обусловлена циркуляцией ВИЧ-1. Колоссальное распространение болезни обусловлено образованием все новых штаммов ВИЧ вследствие его высокой генетической изменчивости.

Высокая степень генетической гетерогенности отражается на структуре, функции и иммуногенности продуктов вирусных генов. В настоящее время в зависимости от строения фрагментов гена env выделено 10 субтипов (клайдов) ВИЧ-1, обозначаемых буквами А-J и другие, а также О (от англ. outlier - в стороне). Субтипы А-Н составляют группу М (major), сегодня доминирующую на Земле, причем почти половину составляет субтип С. С 1990 г. идет рост распространенности субтипа Е.

Изменчивость ВИЧ (в 30-100 раз, а по некоторым данным - и в миллион раз выше, чем у вируса гриппа) касается не только штаммов вируса, выделенных от разных больных, но и штаммов, выделенных от одного и того же больного на различных этапах заболевания. В инфицированном организме человека происходит быстрое изменение вируса с формированием родственных генотипических вариантов. Вирусы, выделенные от больных СПИДом на поздних стадиях заболевания, характеризуются наиболее высокой вирулентностью. Изменчивость ВИЧ и постепенное нарастание его вирулентности являются важными факторами для преодоления защитных сил инфицированного организма. Высокая генетическая изменчивость позволяет вирусу уйти от защитных механизмов иммунной системы инфицированного организма и выживать на протяжении многих лет. Изменчивостью (мутагенностью) вируса также объясняются формирование резистентности (устойчивости) к антиретровирусным препаратам, используемым для лечения СПИДа, и отсутствие до настоящего времени эффективной вакцины.