Реферат: СПИД
СПИД - одна из важнейших и трагических проблем , возникших перед всем человечеством в конце XX века. Синдром приобретенного иммунного дефицита ( СПИД ) представляет собой заболевание вирусной этиологии, протекающей с поражением иммунной и нервной систем и проявляющееся развитием тяжелых инфекционных поражений и злокачественных новообразований.
Дата добавления на сайт: 05 июля 2024
Скачать работу 'СПИД':
Министерство общего и профессионального образования РФ
ВлГу
Кафедра биофизики.
Реферат на тему:
«СПИД»
Выполнили: ст. гр. МИД-195
Предеин А.Е.
Пугачёв О.А.
Проверил: Кузнецов А.А.
Владимир 1997 год
СПИД - одна из важнейших и трагических проблем , возникших перед всем человечеством в конце XX века. Синдром приобретенного иммунного дефицита ( СПИД ) представляет собой заболевание вирусной этиологии, протекающей с поражением иммунной и нервной систем и проявляющееся развитием тяжелых инфекционных поражений и злокачественных новообразований. СПИД - это сложная научная проблема. Борьба со СПИДом в значительной мере осложняется из-за отсутствия эффективных лечебных препаратов, а также из-за невозможности проводить вакцинацию. Именно поэтому решающее значение в борьбе с эпидемией СПИДом имеет санитарное просвещение, полная и объективная информация широких слоёв населения об актуальности проблемы СПИДа и эффективных способах предупреждения заражения. Санитарно-просветительной работе уделяет главное внимание и Всемирная организация здравоохранения.
Первые случаи инфицированности наблюдались в Африке ещё в 1959 году , в США - с 1977 года . С 1987 года процесс распространения нового инфекционного заболевания принял характер эпидемии . Болезнь сегодня зарегистрирована в 152 странах мира. В настоящее время Всемирной организацией здравоохранения зарегистрировано около 2 млн. случаев СПИДа. Данные о числе ВИЧ- инфицированных в зависимости от источника варьируют от 13 до 20 млн. , но , по меньшей мере , 8 млн. из них только в Африке . Согласно авторитетным прогнозам , в 2000 году в мире будет от 40 до 110 млн. ВИЧ - инфицированных. Болезнь СПИД является трудно контролируемой, что объясняется:
1) отсутствием эффективных средств лечения;
2) отсутствием средств первичной профилактики (вакцинации ) ;
3) трудности контактов с группами населения, наиболее поражаемыми СПИД. Эксперты считают, что для создания вакцины потребуется от 8 до 20 лет . Заболевание характеризуется высоким уровнем летальности - 40 - 90 % . За все время , прошедшее с момента описания первых случаев СПИД , не было ни одного факта излечения или выздоровления от этого заболевания. Все носители возбудителя СПИД являются потенциально больными. Вирусологические исследования, выполненные научными группами Люка Монтанье в Институте Пастера
( Франция ) и Роберта Галло в Национальном институте рака ( США ) позволили в 1983 году обнаружить действительную причину возникновения СПИД - Т-лимфотропный ретровирус , получивший позже наименование HIV - hyman immunodeficiency virus ( ВИЧ - вирус иммунодефицита человека ) .
У врачей уже имеется около двухсот тысяч историй болезни , поэтому клинические осбенности СПИДа к настоящему времени изучены достаточно хорошо . Труднее всего распознать болезнь в самом начале . Когда же болезненный процесс заходит далеко , у больного наблюдается три основных вида нарушений ( к сожалению, они могут присутствовать одновременно в различных сочетаниях , вызывая особенно тяжёлое течение болезни ) . Прежде всего более чем у половины больных наблюдаются различные вторичные инфекции , обусловленные бактериями , грибами , вирусами или даже простейшими организмами . Это - кандидоз слизистых оболочек полости рта (“молочница”) или пищевода , пневмоцистная или герпетическая пневмония , криптоспоридиозное или цитомегаловирусное поражение тонкого или толстого кишечника , туберкулёз различных органов и систем . Более чем у половины больных наблюдаются также неврологические и псиxические нарушения , обусловленные поражением центральной и периферической нервной систем (причиной этиx поражений является как сам ВИЧ , так и его “ союзники “ - криптококки , токсоплазмы , вирусы простого герпеса и опоясывающего лишая и т.д. ) . Наконец , у каждого третьего больного СПИДом развиваются различные опухоли - саркомы , глиомы , лимфомы , меланомы и другие “ ...омы “ .
С эпидемиологической точки зрения СПИД представляет собой инфекционное заболевание антропонозного характера с контактным и вертикальным механизмами передачи. Источником инфекции является инфицированный человек , находящийся на любой стадии заболевания , т. е. независимо от клинических признаков болезни . Наиболее интенсивная передача вируса происходит при половых контактах с больными и вирусоносителями . Особенно высок риск заражения при гомосексуальных контактах , что может быть объяснено тремя причинами :
1) В процессе гомосексуального контакта возбудитель с семенной жидкостью проникает непосредственно в кроваток полового партнёра через микротравмы в слизистой кишки и анального канала. С учётом обильного венозного кровоснабжения прямой кишки опасность инфицирования пассивного партнёра представляется высокой . Достаточно велик риск заражения активного партнёра через эрозии и трещины на коже полового члена .
2 ) Эпителий прямой кишки вследствие наличия на поверхности его клеток рецепторного белка CD 4, с которым непосредственно взаимодействует gр 120 вируса, способен служить резервуаром вируса СПИД и тем самым обеспечивать гематогенную диссеминацию возбудителя в организме пассивного партнёра даже при отсутствии микротравм ректальной слизисто, а также инфицирование активного партнёра по механизму , указанному выше .
3 )Клетки Лангергаса - макрофаги слизистой оболочки прямой кишки, несущие на поверхности белок - рецептор CD 4 и вследствие этого обладающие способностью взаимодействовать с ВИЧ , после инфицирования и миграции из регтальной слизистой заселяют строму лимфатических узлов различной локализации , превращаясь в другие клеточные элементы микрофагального ряда . Контактируя с Т4-лимфоцитами в лимфоузлах , трансформированные микрофаги инфицируют их и способствуют диссеминированию возбудителя СПИД в организме ( рис . 1 ).
Другой принципиальный фактор передачи ВИЧ - инфицированная кровь и её компоненты .Заражение происходит при переливаниях крови , плазмы , препаратов VIII или IX факторов свёртывающейся системы . ВИЧ может быть передан с инфицированными инъекционными иглами , шприцами и другим инструментарием .
Вертикальный механизм передачи возбудителя ( от матери - плоду ) осуществляется трансплацетарно или в процессе родов .
В соответствии с описанными путями и факторами передачи возбудителя эпидемиологический анализ позволяет выявить несколько групп повышенного риска заболевания СПИД :
1. Гомосексуалисты и бисексуалы . В США , где количество больных СПИД сегодня наибольшее по сравнению с другими странами мира , 73,6 % больных приходится на долю данной группы .
2. Наркоманы , использующие внутривенное введение наркотиков . Среди больных СПИД зарегистрированных в США , удельный вес данной категории пациентов составляет 17 % .
3.Проститутки . Инфицированность в данной группе достигает 40 % , а в странах Африки - до 90 % .
4.Больные гемофелией и лица , эпизодически подвергающиеся переливаниям крови или её компонентов. Исследования французских специалистов (Sultan Y., 1987) показывают ,что инфицированность ВИЧ у больных гемофилией во Франции достигает 48 % , тогда как в США вирусом СПИД инфицированно более 2/3 пациентов (Levine P. H. ,1987) .
5.Больные сифилисом и вирусным гепатитом В при затяжном и хроническом течении . Эпидемиологическая и отчасти патогенетическая связь между сифилисом и СПИД настолько существенна , что ряд исследователей даже рассматривают СПИД как оппортунистическую инфекцию у больных сифилисом .
В отношении эпидемиологической взаимосвязи вирусного гепатита и СПИД установлено следующее :
а) около 90 % больных вирусным гепатитом В , зарегистрированных Центром по борьбе с заболеваниями (США) , относятся к вышеперечисленным группам риска заболевания СПИД ;
б) экспоненциальный характер распростространения при вирусном гепатите В и СПИД весьма схожи ;
в) около 80 % больных СПИД имеют серологические маркеры инфекции вирусом гепатита В .
В последнии годы установленно , что между вирусным гепатитом В и СПИД существует связь ,обусловленная не только общими путями и факторами передачи возбудителя , но и гораздо более фундаментальными механизмами . Выяснено(Noonan C., 1985 ; Jerom B., 1986),что в геноме обоих возбудителей существуют области , характеризующиеся значительным сходством нуклеотидного состава .
6. Дети матерей , инфицированных ВИЧ . Дети серопозитивных матерей заражаются трансплацентарно или в процессе родов в 75 - 90 % случаев .
Рассматривая пути и факторы передачи вируса СПИД , необходимо подчеркнуть , что передача ВИЧ контактно - бытовым путём : через рукопожатия , объятия, поцелуи , посредством предметов обихода , посуды и т.п. - является невозможной . Нет никаких достоверных данных о передаче ВИЧ трансмиссивным путём - через кровососущих членистоногих (комаров, москитов,клещей и пр) .
ВИЧ относится к семейству ретровирусов , т. е. вирусам , геном (ВИЧ с РНК ) которых может встраиваться генам человека , например в геном клеток крови - лимфоцитов - или клеток мозга .
Cвоим названием ретровирус обязаны необычному ферменту - обратной транскриптазе , которая закодирована в их геноме и позволяет синтезировать ДНК на РНК матрице . Таким образом , ВИЧ способен продуцировать в клетках - хозяевах , таких как “ хелперные “ Т4 - лимфоциты человека , ДНК - копии своего генома . Вирусная ДНК включается в геном лимфоцитов , где её экспрессия создаёт условия для развития хронической инфекции . ДНК встраивается в генетический аппарат клетки и изменяет её жизнедеятельность , в результате чего в этой клетке начинает образовываться вирусные белки . Эти “ кирпичики “ затем складываются в цельные вирусные частицы , которые выходят наружу и проникают в другие , ещё не зарожённые клетки . Родительская клетка вскоре погибает . Факт интеграции ВИЧ в геном клетки - хозяина, окажется очень трудно преодолимым препятствием для разработки таких антивирусных агентов , которые не только подавляли бы инфекцию , но и уничтожали её .
Вирусы иммунодефицита очень маленькие - на линии длинной 1 см может поместиться от 70 до 100 тысяч вирусных частиц . ВИЧ обладает типичной для всех ретровирусов поверхностной мембраной и содержит характерный нуклеоид ( сердцевинную часть ) палочковидной или конической формы ( рис . 2 ) . В сердцевине вириона идентифицированы три вида белков : р 24 , р 18 и р 15 с молекулярной массой 24, 18 и 15 килодальтон , обладающие выраженными антигенными свойствами . Методами имунноэлектронной микроскопии установлено , что белок р 18 прилежит с внутренней стороны к оболочке вируса , р 24 образует слой , непосредственно покрывающий сердцевинные структуры , а р 15 связывается с молекулами РНК . Сердцевина вириона содержит две молекулы РНК и обратную транскриптизу ( рис . 3 ) . Оболочка вируса заключает в себе гликопротеид gp 160 , состоящий из эпимембранной части обозначаемой gp 120 и трансмембранной части gp 41. Аминокислотный состав gp 120 достаточно изменчив . Это объясняет тот факт , что за последние годы антигенные свойства ВИЧ изменились на 30% ( рис .4 ).
Геном вируса СПИД содержит около 9200 нуклеотидов формирующих 9 генов , которые с обеих сторон полунуклеотидной цепи ограниченны длинными кольцевыми повторами . Генетическая структура ВИЧ характеризуется наличием трех структурных генов и шести регуляторных генов . Проникнув в организм человека в момент заражения, этот вирус в начале никак себя не проявляет , но только “ приспосабливается “ и распространяется по различным органам и тканям . В течение нескольких недель продолжается так называемый инкубационный ( скрытый ) период ВИЧ -инфекции . В это время человек уже зражён , но выявить инфекцию практически ещё не возможно . Затем у инфицированного человека не редко ( но не всегда ) развивается острая стадия ВИЧ -инфекции , которая протекает как “ грипоподобное заболевание “ .
Жизненный цикл ВИЧ включает ряд последовательных стадий ( рис .5 ) . На первом этапе происходит специфическое взаимодействие оболочечьных белков вируса gр 120 с рецепторными белками клетки - мишени . Затем вирусные частицы захватываются клеткой путем эндоцитоза и в цитоплазме освобождаются от оболочки ( стадия “ раздевания“ ). Вероятно , принципиальную роль в проникновении вируса в клетку играет активация белков ВИЧ протеинкиназами клетки. После этого этапа с помощью обратной транскриптизы осуществляется синтез ДНК на матрице вирусной РНК . Молекулы новообразованной вирусспецефической ДНК принимают кольцевидную форму ( циркуляризация ) и мигрируют из цитоплазмы в ядро , где встраиваются (интеграция ) в геном поражённой клетки . Часть вирусоспецефической ДНК при этом в течение длительного времени остаётся в цитоплазме , не будучи интегрированной с ДНК клетки-хозяина . Экспрессия вирусных генов приводит в конечном счёте к продукции вирусспецефических РНК и белков, что определяет последующую сборку новых вирионов, “ отпочковывающихся “ от поверхности инфицированной клетки .
В настоящее время известно три возбудителя СПИДа : ВИЧ--1 , ВИЧ-2 , ВИЧ-3 . ВИЧ -1 ( о нём рассказано выше ) вызывает заболевание преимущественно в странах Северной Африки и Европы . В 1986 году сотрудники Института Пастера выделили у больных на территории Западной Африки другой вариант возбудителя СПИД - ВИЧ 2 . Он в значительно большей степени похож на вирус иммунодефицита обезьян . Сегодня частота распространения ВИЧ 2 среди больных СПИД и вирусоносителей составляет 0,2%. В 1988 году выявлен ВИЧ -3 от больных СПИДом , проживающих в Южной Африки .
Антигенный состав ВИЧ 2 отличается от такового ВИЧ 1. Поверхностный эпимемдранный гликопротеид имеет несколько меньшую молекулярную массу , чем gр 120 , и обозначается gр 105 . Тем не менее gр 105 проявляет такое же выраженное сродство крецепторным белкам клетки - мишени. Среди сердцевинных белков ВИЧ 2 идентифицированы обладающие антигенными свойствами протеины р 26 и р 16 .
Геном ВИЧ 2 несколько больше , чем ВИЧ 1 , и насчитывает 9671 нуклеотид . Структура генома 2-х оказанных возбудителей СПИД построена по общему принципу , за исключением того , что регуляторный ген vpx ВИЧ 2 по своим характеристикам отличается от гена vif , находящегося в почти аналогичномрегионе РНК ВИЧ 1. Считается , что ВИЧ 2 характеризуется менее выраженным инфекционным свойством , а процесс , вызванный данным вирусом , - большей длительностью бессиптомного носительства , чем инфекция ВИЧ 1 . Как ВИЧ 2,так и ВИЧ 1 отличаются относительно невысокой устойчивостью к физическим факторам среды и действию наиболее распространённых дезинфицирующих средств . Под влиянием 0,5 % раствора гипохлорита кальция , 50 - 70 % раствора этилового спирта вирус инактевируется в течение нескольких секунд . Однако к действию ультрафиолетового и рентгеновского излучения ВИЧ проявляет относительно резистентность.
Совершенно однозначным представляется факт теснейшей связи патогенного действия ВИЧ с высоким сродством оболочечных структур вируса к компонентам рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток. Именно сродство вирусного мембранного гликопротеида gp120 (gp105- в случае ВИЧ-2) к клеточному рецептору, обозначаемому CD4, обусловливает возможность ин7фицирования ВИЧ клеток-мишеней.С учётом того, какие именно типы клеток несут на цитоплазматической мембране CD4-рецептор , становятся очевидным, что клетками-мишенями для возбудителя СПИД являются: Т-лимфоциты-хелперы, макрофаги и моноциты. Из неиммунокомпетентных клеточных элементов носителями CD4 и ,следовательно, резервуарами ВИЧ можно считать астроциты-глиальные клетки ЦНС, эпителиальные клетки слизистой оболочки прямой кишки и сосудистый эндотелий (Ward J. M. et al.,1987). При этом наиболее ранним этапом развития ВИЧ-инфекции является поражение именно Т-лимфоцитов-хелперов/индукторов (CD4+ - лимфоциты). Казавшееся до настоящего времени однозначным мнение о том , что после прикрепления (адгезии) оболочечного белка gp120 к CD4 на мембране Т-хелпера/индуктора происходит пассивный эндоцитоз вирусной частицы, сегодня может быть дополнена и корригировано. Показано (Weber J. N., Weiss R. A.,1988), что чрезвычайно существенная роль в проникновении ВИЧ в клетку-мишень принадлежит описанному ранее гликопротеиды gp41. Исследователи полагают, что после адгезий вируса образующийся надмолекулярный комплекс ( gp120 (gp105)-CD4) смещается, освобождая на мембране Т-хелпера/индуктора зону для контакта с gp41. Последний, “ввинчиваясь” в плазматическую мембрану поражённой клетки, модифицирует её свойства таким образом, что последующее проникновение вириона в клетку значительно облегчается. Подтверждением сказанного являются результаты исследований влияния моноклональных антител к gp41 на процессы взаимодействия ВИЧ с клетками-мишенями in vitro, согласно которым названные антитела почти полностью предотвращали слияние вируса с клеткой. Полученные данные, вероятно, будут использованы при создании вакцины против вируса СПИД.
Убедительно показано (Кульберг А. Я., 1988), что в структуре молекулы gp120 имеются участки, весьма сходные по составу и, следовательно, антигенным свойством с определёнными зонами внеклеточных частей рецепторов к белковым и полипептидным гормонам. Степень гомологии аминокислотного состава gp120 и названных рецепторных белков достигает 40-45%. При анализе аминокислотных последовательностей в консервативных зонах антигенов HLA (лейкоцитарные антигены гистосовместимости) класса II и оболочечных белках 13 изолятов ВИЧ выявлена гомология N-терминального домена антигенов HLA-DR и HLA-DQ (аминокислоты 19-25) и С- концевого домена белка gp41 ( аминокислоты 838-844) (Golding H. et al.,1988). Таким образом, индукторами аутоиммунных реакций у больных СПИД являются оба поверхностных гликопротеида ВИЧ- gp120 и gp41.
Существенным дополнением к характеристике механизмов аутоиммунных процессов на фоне ВИЧ-инфекции служат результаты исследований Stricker R. B. et al.(1987), согласно которым извращённая продукция антител в этих условиях направлена также против полиморфных антигенов HLA-DR, обнаруженных на поверхности клеток Лангерганса слизистых оболочек.
Подводя итоги анализа роли аутоагрессивных механизмов в формировании иммунодефицита у больных ВИЧ-инфекцией, уместно привести вывод профессора Люка Монтанье- одного из первооткрывателей вируса СПИД: в основе СПИД скорее лежит аутоиммуный процес с направленностью эффектов на Т-лимфоциты-хелперы, чем прямой цитопатический эффект ВИЧ (Montagnier L.,1987).
Тем не менее, прямое цитопатическое действие вируса становится всё более значимым по мере прогрессирующего истощения CD4+ - клеточной субпопуляции, которое в течение длительного времени остаётся феноменом аутоиммуного происхождения (рис.6).
Помимо ускорения гибели CD4+ - лимфоцитов ВИЧ нарушает процесс распознавания инфицированных Т- хелперов/индукторов клетками, осуществляющими контроль за численностью клеточной популяции, заражённой любыми вирусами. Речь идёт о фракции Т-супрессоров/цитотоксических лимфоцитов, несущих на своей плазматической мембране рецептор CD8. Эти CD8+ - лимфоциты распознают клетки, инфицированные вирусами, “узнавая” вирусиндуцированные антигены на их поверхности. Однако непременным условием такого распознавания должно быть наличие на поверхности заражённой клетки, наряду с вирусиндуцированными антигенами, так называемых белков главного комплекса гистосовместимости класса I (ГКГ I). Эти...