Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

В 1981 г. в США у мужчин гомосексуалистов впервые была выявлена новая болезнь, названная синдромом приобретенного иммунодефицита человека (СПИД).

В 1982 г. американский исследователь Р. Галло высказал предположение, что причиной развития СПИДа является вирус из семейства ретровирусов. К этому времени Р. Галло и его сотрудники уже выделили два Т-лимфотропных ретровируса человека при использовании разработанной ими техники культивирования Т-лимфоцитов in vitro. Один из них-HTLV-I (Human T-lymphotropic virus type 1) - является возбудителем редкого, но злокачественного Т-лейкоза человека. Второй вирус, обозначенный HTLV-II, также вызывает Т-клеточные лейкозы и лимфомы.

В 1983 г. из кусочка ткани увеличенного лимфатического узла больного лимфоаденопатией Л. Монтанье, Ф. Барре-Синусси с группой сотрудников Пастеровского института в Париже выделили еще один ретровирус человека с избирательной тропностью к Т4-лимфоцитам. Дальнейшие исследования показали, что новый ретровирус вызывал деструкцию инфицированных клеток с последующей их гибелью в отличие от вирусов HTLV-I HTLV-II, которые трансформируют Т-клетки, приводя к их бесконтрольной пролиферации.

В 1986 г. Международный комитет по таксономии вирусов присвоил новому вирусу название Humanimm unodeficiency virus (HIV) - вирус иммунодефицита человека. С этого времени длительно протекающее инфекционное заболевание человека, вызванное ВИЧ, стали называть ВИЧ-инфекцией, а термин СПИД сохранили для обозначения последней, терминальной стадии этого заболевания.

Более 90% случаев инфицирования в мире связанны с вирусом иммунодефицита человека первого типа, который является этиологической причиной глобальной пандемии. Вирус иммунодефицита второго типа (ВИЧ-2) эндемичен для Западной Африки и весьма редко встречается в остальных странах мира. ВИЧ-2 имеет генетическую гомологию с ВИЧ-1 на уровне 50% и вызывает аналогичное заболевание, которое имеет более доброкачественное и продолжительное течение.

Структура и химический состав

По структуре ВИЧ-1 и ВИЧ-2 близки к другим лентивирусам. Вирион ВИЧ имеет сферическую форму 100-200 нм в диаметре. Внешняя оболочка вирионов образована двойным липидным слоем, который заимствован вирионом из мембраны клетки хозяина при завершении цикла репликации и выходе из клетки.

В оболочке вирионов находится гликопротеиновый комплекс вируса, состоящий из двух субъединиц (gp41, gpl20) с нековалентной связью между ними. Трансмембранный белок gp41 пронизывает оболочку вируса, второй белок - gp 120 формирует отростки («шипы») на поверхности вирионов.

С внутренней стороны липидной оболочки расположен матриксный каркас, образованный белком р17/18. Сердцевина вириона цилиндрической или конусовидной формы, образованна капсидным белком р24. В сердцевине вируса заключены нуклеокапсидный протеин р7/р9, геном вируса - две однонитевые молекулы РНК и три вирусных энзима - обратная транскриптаза, протеаза и интеграза.

Геном ВИЧ содержит 104 нуклеотидов и представлен 9.

Три структурных гена gag, pol u env кодируют компоненты вирусных частиц: ген gag - внутренние группоспецифические белки ви-риона, входящие в состав сердцевины и капсида (р24, р7/9, р17), ген env - типоспецифические белки, входящие в состав внешней оболочки (gp41 и gpl20), ген pol - белки вирусных энзимов.

В геноме ВИЧ имеется также шесть регуляторных генов, кодирующих небольшие протеины, участвующие в системе регуляции деятельности структурных генов. ВИЧ-1 и ВИЧ-2 имеют гены tat, rev, nef, vif, vpr. Кроме того, ВИЧ-1 имеет также ген vpu, а ВИЧ-2 - ген vpx.

В пределах общей длины генома гены частично перекрываются с соседними, два гена tat u rev состоят каждый из двух отрезков, довольно далеко отстоящих друг от друга.

Tat протеин - трансактиватор транскрипции, необходим для биосинтеза полноразмерного транскрипта вирусной РНК, он увеличивает скорость транскрипции как структурных, так и регуляторных вирусных белков в десятки раз. Rev протеин обеспечивает транспорт из ядра несплайсированной или однократно сплайсированной вирусной РНК в цитоплазму, где с нее транслируются Gag/Pol или Env протеины. В отсутствии продукта гена rev структурные белки вообще не образуются.

Важность Nef протеина была очевидна с самого начала его открытия, однако функциональное предназначение продолжает обсуждаться. По одним из последних данных, функция протеинов Nef и Vpu направлена на снижение экспрессии клеточных CD4 рецепторов в инфицированной клетке.

Tat, Rev и Nef белки не входят в состав вириона , но являются первыми вирусными компонентами, которые синтезируются в процессе цикла репликации вируса.