3. Wprowadzenie
▪ AIDS – przewlekła choroba charakteryzująca się głębokim
upośledzeniem czynności układu odpornościowego i różnorodnym
obrazem klinicznym
▪ Czynnikiem wywołującym tę chorobę jest wirus ludzkiego
niedoboru odporności (human immunodeficiency virus – HIV),
należący do retrowirusów.
▪ Wyróżnia się dwa podtypy wirusa:
▪ HIV-1 dominuje (ponad 90% zakażeń)
▪ HIV-2 głównie w Afryce Zachodniej
▪ Przenoszenie następuje w drodze głównie kontaktów seksualnych,
przez zakażoną krew i preparaty krwiopochodne, oraz z matki na
dziecko
▪ Najskuteczniejsze leczenie: swoiste inhibitory wirusowe – HAART,
ART (highly active antiretroviral treatment)
5. Liczba limfocytów T
CD4+ [komórki/mm3]
Wiremia w osoczu
(kopie RNA) ml x 10-3
C
B
A
Tygodnie
3
6
Lata
9 12
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
6. Budowa wirusa
▪ Wirus ma kształt zbliżony do kuli o średnicy
około 100 nm.
▪ Otoczka wirusa pokryta jest kilkudziesięcioma
wypukłymi oligomerami, których
▪ zewnątrzbłonową część stanowią gp120,
natomiast
▪ wewnątrzbłonową - gp41
9. Budowa wirusa
▪
▪
▪
▪
Genom wirusa składający się z dwóch identycznych nici RNA, zawiera
▪ trzy wspólne geny dla retrowirusów (Gag, Pol, Env) oraz
▪ geny regulatorowe (Tat, Rev, Nef, Vif, Vpu, Vpr)
Transkrypcja genów prowirusa regulowana jest przez powtarzalne sekwencje końcowe
(LTR)
Geny HIV mają charakter nieciągły
HIV-2 od HIV-1 rożni się:
▪ nie zawiera Vpu, lecz Vpx
▪ Insercją w genie Rev
▪ Inną strukturą genu Env
Rev
LTR
Gag
Vif
Pol
Rev
Tat
Tat
Env
Vpr
Vpu
LTR
Nef
11. Cykl zyciowy wirusa
▪ Podstawowe etapy cyklu są charakterystyczne dla
większości retrowirusów:
1. Wiązanie i internalizacja wirusa
2. Odwrotna transkrypcja i integracja z
genomem gospodarza
3. Okres latencji (w niektórych sytuacjach i
typach komórek)
4. Aktywacja prowirusa
5. Powstawanie wirionów potomnych i śmierć
zakażonej komórki
▪ HIV zakaża komórki docelowe, wykorzystując
cząsteczkę CD4 oraz receptory dla chemokin:
CCR5 oraz CXCR4
14. Cykl zyciowy wirusa
Ze względu na tropizm można wyróżnić dwa typy wirusa:
M-tropowe (R5)
• Wykazują tropizm do
makrofagów i limfocytów
• Główny koreceptor – CCR5
• Są odpowiedzialne za
zakażenie drogą seksualną
(naturalną dla wirusa)
T-tropowe (X4)
• Wykazują tropizm do
limfocytów krwi
obwodowej
• Główny koreceptor –
CXCR4
16. Cykl zyciowy wirusa
Po wniknięciu do cytoplazmy następuje
▪ Utrata zewnętrznej otoczki wirusa
▪ Rozpoczyna się przepisywanie z RNA na DNA
przez odwrotną transkryptazę
▪ Odwrotna transkryptaza HIV charakteryzuje
się dużą omyłkowością – błąd/kilkanaście
tysięcy par zasad – konsekwencje
17. Cykl zyciowy wirusa
Dwuniciowy DNA
• jest następnie transportowany do jądra,
• gdzie integraza wbudowuje go do genomu
komórki w miejsca aktywne transkrypcyjnie
• Po integracji może dojść do:
• Stanu latencji
• Rozpoczęcia transkrypcji genów HIV
18. Cykl zyciowy wirusa
Niezwykle ważną rolę w cyklu życiowym wirusa
pełnią produkty 6 białek regulatorowych
▪ Aktywują transkrypcję genów wirusowych (Tat,
Rev)
▪ Nie dopuszczają do kolejnego zakażenia już
zainfekowanej komórki (Nef)
▪ Neutralizują wewnątrzkomórkowe mechanizmy
obrony przeciwwirusowej (Vif, Vpu)
19. Cykl zyciowy wirusa
Białka wirusa po syntezie ulegają obróbce i
licznym modyfikacjom.
▪ Następnie proteaza HIV rozszczepia białka
prekursorowe Gag,
▪ Natomiast endoproteazy komórkowe
rozszczepiają prekursor Env (gp160)
20. Cykl zyciowy wirusa
HIV jako otoczkę wykorzystuje błonę
komórkową
▪ z obecnymi w niej antygenami błonowymi (m.
in. cząsteczki MHC, cząsteczki adhezyjne oraz
inhibitory dopełniacza)
▪ Uwalnianie dojrzałych wirionów jest
jednoznaczne z rozpadem zainfekowanej
komórki
22. Odpowiedz immunologiczna
▪ Układ odpornościowy rozwija niezwykle silną
odpowiedź przeciwko HIV
▪ Jednakże jest to niewystarczające ze względu
na:
▪ Olbrzymią zmienność wirusa
▪ Komórki spełniające główną rolę w
odpowiedzi są celem ataku
24. Odpowiedz immunologiczna
Początkowe etapy zakażenia HIV
1. Wirus zakaża komórki dendrytyczne oraz
limfocyty T w błonach śluzowych
2. Komórki dendrytyczne transportują wirus do
okolicznych węzłów chłonnych
• Zarówno przez receptor DC-SIGN
• Jak i mikropęcherzyki
3. Głównym siedliskiem wirusa staje się GALT
4. Ubytek ok. 80% limfocytów T CD4+ CCR5+ błon
śluzowych jest początkiem degradacji układu
odpornościowego
25. Odpowiedz immunologiczna
Kolejne etapy zakażenia HIV
1. HIV namnaża się w obwodowych narządach
limfatycznych stopniowo je niszcząc
2. Dotyczy to grasicy, szpiku i węzłów
limfatycznych
3. Replikacja HIV jest zmniejszana przez
limfocyty T cytotoksyczne, które jednak
ostatecznie nie są w stanie jej powstrzymać
4. Najbardziej prawdopodobną tego przyczyną
jest duża liczba mutacji wirusa
26. Terapia i profilaktyka AIDS
▪ Przełomem w terapii HIV stało się wprowadzenie
przed kilkunastu laty inhibitorów proteazy i
rozpoczęcie wielolekowej terapii ART, składającej
się z:
▪ Inhibitorów odwrotnej transkryptazy
▪ Inhibitorów proteazy
▪ Znacząco zmniejszyło to śmiertelność z powodu
AIDS w krajach wysoko rozwiniętych
▪ W ostatnich latach zestaw leków do walki z HIV
został wzbogacony o:
▪ Inhibitory fuzji
▪ Inhibitor integrazy
28. Terapia i profilaktyka AIDS
Szczepionka przeciwko HIV
• Idealną szczepionką byłaby szczepionka złożona indukująca
zarówno odpowiedź humoralną i komórkową
• Nie sprawdziły się szczepionki oparte na rekombinowanych
białkach otoczkowych
• Szczepionki oparte na całym wirusie, nawet pozbawionym
niektórych genów są zbyt niebezpieczne, ze względu na
zdolności rekombinacyjne HIV
• U nielicznych osób mogą powstawać przeciwciała
neutralizujące
• Nie wiadomo jednak, czy uda się opracować
rekombinowane antygeny, które doprowadzą do
wytworzenia takich przeciwciał
• Ostatnie wyniki prób oparte na strategii mieszanej
szczepionki przyniosły rezultaty pozwalające na ostrożny
optymizm w kwestii szczepionki HIV
31. Podsumowanie
▪ AIDS – przewlekła choroba charakteryzująca się
głębokim upośledzeniem czynności układu
odpornościowego i różnorodnym obrazem klinicznym
▪ Czynnikiem wywołującym tę chorobę jest wirus
ludzkiego niedoboru odporności (human
immunodeficiency virus – HIV), należący do
retrowirusów.
▪ Przenoszenie następuje w drodze głównie kontaktów
seksualnych, przez zakażoną krew i preparaty
krwiopochodne, oraz z matki na dziecko
▪ Najskuteczniejsze leczenie: swoiste inhibitory wirusowe –
HAART, ART (highly active antiretroviral treatment)
▪ Istnieją nadzieje na wytworzenie szczepionki przeiwko
HIV