Занятие №29

ГБОУ ВПО “Уральская государственная медицинская академия” Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии

Методические указания №29 к практическим занятиям для студентов

ООП специальности 060101.65 Лечебное дело Дисциплина С2.Б.10 Микробиология, вирусология

1.Тема: Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

2.Цели занятия: Изучить со студентами строение вируса иммунодефицита человека, патогенез, методы диагностики, профилактики и лечения ВИЧ-инфекции.

3.Задачи занятия:

3.1.Изучение строения и репродукции ВИЧ.

3.2.Изучение патогенеза, клиники, диагностики, профилактики и лечения ВИЧинфекции.

3.3.Выполнение самостоятельной работы.

2

4.Продолжительность занятия в академических часах: 3 часа.

5.Контрольные вопросы по теме:

5.1.Строение и репродукция ВИЧ.

5.2.Патогенез и клиника ВИЧ-инфекции.

5.3.Диагностика ВИЧ-инфекции.

5.4.Специфическая профилактика и лечение ВИЧ-инфекции.

6. Задания и методические указания к их выполнению.

На занятии студенту необходимо выполнить:

6.1.Ответить на вопросы преподавателя.

6.2.Принять участие в обсуждении изучаемых вопросов.

6.3.Выполнить самостоятельную работу.

Теоретическая справка

Вирус иммунодефицита человека – ВИЧ (HIV) вызывает ВИЧ-инфекцию,

заканчивающуюся развитием синдрома приобретенного иммунного дефицита (СПИД). Он относится к семейству Retroviridae, роду Lentivirus. ВИЧ-инфекция характеризуется преимущественным поражением иммунной системы, длительным течением, полиморфными клиническими проявлениями и высокой летальностью. Вирус открыт в 1983 г. одновременно французским вирусологом Л. Монтанье и американским ученым Р. Галло. В России первый случай ВИЧ-инфекции зарегистрирован в 1987 г.

Эпидемиология. ВИЧ-инфекция - типичный антропоноз. Резервуар вируса - инфицированный человек. Пути передачи возбудителя - половой (вирус проникает в кровь через повреждения слизистых оболочек) и использование одних и тех же игл и шприцев наркоманами. Основные группы риска - гомосексуалисты; наркоманы; проститутки; реципиенты крови и её компонентов или трансплантируемых органов. Поскольку в настоящее время донорская кровь и

3

трансплантируемые органы тестируются на ВИЧ, эти пути передачи возбудителя имеют небольшое значение.

Структура. ВИЧ - РНК-содержащий вирус. Вирион имеет сферическую форму, размером 100-120 нм, снаружи покрыт оболочкой. Геном вируса состоит из двух молекул однонитевой несегментированной плюс-РНК. Нити РНК связывают белки р6 и р7 (цифра соответствует молекулярному весу в кД). Для осуществления репродукции вирус имеет обратную транскриптазу (РНК-зависимая ДНКполимераза) или ревертазу. Геном вируса содержит 3 основных структурных гена

(gag, ро1, env) и 7 регуляторных и функциональных генов (tat, rev, nef, vif, vpr, vpu, vpx). Ген gag кодирует матриксные, капсидные, нуклеокапсидные белки и белки протеазы. Ген pol кодирует обратную транскриптазу (р61/р51, р15-РНКазу, р32интегразу). Ген env кодирует поверхностный белок gp 120 и трансмембранный белок gp 41. Сердцевина вируса имеет конусовидную форму, её формируют белки р18 и р24. В сердцевине располагаются РНК, внутренние белки (р7 и р9), обратная транскриптаза (димер из белков р66 и р51) и эндонуклеаза (р31). Матричный белок р17 формирует прослойку между сердцевиной вириона и внешней оболочкой.

Оболочка вируса состоит из двойного слоя липидов, пронизанного гликопротеинами (шипами). Гликопротеиновая молекула (gp 160) состоит из 2 субъединиц: gp 120 (находится на поверхности вириона), и gp 41 (пронизывает липидную оболочку). Гликопротеины gр120 взаимодействуют с молекулами СD4 на мембранах клеток. Гликопротеины gр41 обеспечивают слияние оболочки вирусной частицы с клеточной мембраной.

Репродукция. Жизненный цикл ВИЧ состоит из 4 стадий:

-адсорбция и проникновение вируса путем эндоцитоза в клетку;

-высвобождение вирусной РНК, синтез ДНК-провируса и интеграция провируса с геномом клетки хозяина;

-синтез РНК вируса и вирусных белков;

-сборка, созревание и высвобождение путем почкования вновь образованных вирионов.

Полный жизненный цикл вируса реализуется всего за 1-2 суток, причем в сутки формируется до одного миллиарда вирусных частиц. Вирус поражает в основном Т- и В-лимфоциты, а также другие клетки, имеющие на своей поверхности рецепторы СD4.

Культивируется ВИЧ на культуре клеток Т-лимфоцитов и моноцитов человека.

Устойчивость ВИЧ. Вирус чувствителен к физическим и химическим факторам, гибнет в течение 30 минут при нагревании выше 56°С, при 70-80°С - через 10 минут, гибнет в течение короткого времени (через 5-10 минут) при действии дезинфектантов (например, после обработки спиртом, эфиром); для него губительны солнечная радиация, УФ-излучение.

Однако вирус может длительно (до 2 недель) сохраняться в высохшей крови,

вдонорской крови может сохраняться годами. В крови и других биологических материалах при комнатной температуре вирус сохраняет жизнеспособность в течение нескольких суток.

Патогенез ВИЧ-инфекции. Вирус обладает лимфотропностью благодаря тому, что на лимфоидных клетках существуют рецепторы СD4 (до 300 тыс. на

4

одном лимфоците), имеющие сродство к белку gр 120 (Т-лимфоциты, В- лимфоциты, макрофаги, лейкоциты, клетки Лангерганса, дендритные, нервные и другие клетки). Это обусловливает прикрепление вируса к клетке, проникновение вируса в клетку и его репродукцию в лимфоците. В результате размножения ВИЧ лимфоциты теряют свои функциональные свойства. В результате размножения вируса происходит его накопление в крови, лимфе, слюне, сперме, слезах, моче, поте, каловых массах, содержимом урогенитального тракта, грудном молоке, в гное при воспалительных процессах.

При ВИЧ-инфекции снижается число Т4-лимфоцитов, соотношение Т4/Т8, нарушается функция В-лимфоцитов, подавляется функция естественных киллеров, в результате чего наступает дисфункция иммунной системы и расстройство всей ее деятельности. Поражение клеток иммунной системы приводит к снижению защитных функций организма, развитию иммунодефицитов и проявлению вторичных заболеваний инфекционной и неинфекционной природы, в первую очередь гнойно-воспалительных заболеваний, вызываемых условно-патогенной флорой, а также злокачественных опухолей.

Клиника. Инкубационный период продолжается 2-4 недели, но может затягиваться до нескольких месяцев. ВИЧ-инфекция протекает в несколько стадий:

1.Стадия первичных проявлений продолжается от нескольких дней до 1-2 месяцев. Её развитие обусловлено диссеминированием ВИЧ и сероконверсией. Характерны лимфаденопатии, повышение температуры тела. Клинические симптомы аналогичны таковым при инфекционном мононуклеозе или банальной простуде (наблюдают у 53-93% больных). В сыворотке крови пациентов обнаруживают антигены ВИЧ, а через 2 недели от начала острых проявлений - противовирусные антитела.

2.Стадия вторичных проявлений (латентный период) продолжается от нескольких месяцев до 8-10 лет. Характерны иммунные расстройства, вызываемые ВИЧ. Наиболее характерный симптом - генерализованная лимфаденопатия, истощение. В крови определяют антитела к ВИЧ и уменьшение количества СD4+- клеток.

3.Поздняя ВИЧ-инфекция проявляется развитием оппортунистических

инфекций, развивающихся вследствие прогрессирующего снижения количества СD4+-клеток. Наиболее типичными оппортунистическими инфекциями являются пневмоцистная пневмония, токсоплазмоз, кандидоз, криптококкоз, гистоплазмоз, атипичные микобактериозы, генерализованные цитомегаловирусные и герпетические инфекции. Поздняя стадия заканчивается развитием СПИДа.

4.СПИД. На развитие СПИДа указывают наличие у пациента оппортунистических инфекций; прогрессирующего синдрома истощения у взрослых или задержки развития у подростков, неоплазий (саркома Капоши, неходжкенская лимфома и др.), психических расстройств (например, деменции).

Микробиологическая диагностика основана на установлении факта зараженности ВИЧ и определении стадии заболевания. Основу диагностики составляет выявление вирусспецифических антител и антигенов вируса на различных стадиях ВИЧ-инфекции. Антитела к антигенам gр41, gр120 и gр24 выявляют, начиная с периода сероконверсии, стадии первичных проявлений и в течение всех последующих стадий. Антигены gр41 и gр120 выявляют в стадии первичных

5

проявлений и в стадии поздней ВИЧ-инфекции. Основные диагностические методы - ИФА и иммуноблоттинг.

ИФА - основной метод диагностики. Он позволяет выявить вирусные антигены и антитела к ним. Положительный результат ИФА подтверждается постановкой иммуноблотинга (вестернблотинга).

Вестернблот (иммуноблот) применяют для подтверждения факта ВИЧинфекции. Метод позволяет обнаружить специфические антитела в сыворотке крови. Результаты рассматривают как положительные после обнаружения антител к р24, р31, а также к gр41 либо к gр120.

Молекулярно-генетический метод: ПЦР и метод гибридизации нуклеиновых кислот.

Важным показателем ВИЧ-инфекции является определение содержания СD4-лимфоцитов и соотношение СD4/СD8.

Лечение. Все испытанные противовирусные химиотерапевтические методы лечения не дают эффекта, и они могут лишь облегчить течение ВИЧ-инфекции. Наиболее действенным оказалось применение ингибиторов обратной транскриптазы, действующих в активированных клетках. Такими препаратами являются производные тимидина - азидотимидин и фосфазид. Однако полного излечения эти препараты не дают. Активность обратной транскриптазы подавляют также зидовудин, залцитабин, диданозин, ставудин. Используют также совместное применение антивирусных препаратов и иммуномодуляторов.

Специфическая профилактика. Надежной и безопасной вакцины не существует. В настоящее время профилактика ВИЧ-инфекции сводится к социальным и противоэпидемическим мероприятиям: защита от инфицирования, обеззараживание материалов и медицинских препаратов из крови, своевременное обследование и выявление ВИЧ-инфицированных, половое воспитание и просветительская работа среди населения.

После обсуждения теоретических вопросов преподаватель объясняет порядок проведения самостоятельной работы.

Самостоятельная работа:

Постановка иммуноблотинга:

Поместить стрип в чашку Петри и внести 10 мл исследуемой сыворотки, разведенной 1:100. Инкубировать при комнатной температуре 10 минут.

Промыть стрип 3 раза по 2 минуты буферным раствором.

Внести в чашку Петри 10 мл конъюгата. Инкубировать 5 минут при комнатной температуре. Конъюгат представляет собой кроличьи антитела против иммуноглобулинов человека, меченные ферментом пероксидазой.

Промыть стрип 3 раза по 2 минуты буферным раствором.

Внести в чашку 10 мл субстрата. Через 30-60 секунд извлечь стрип. В результате взаимодействия с ферментом образуется окрашенный продукт, поэтому на стрипе в местах локализации комплекса вирусный антиген - антитела человека - конъюгат появляется серовато-синяя полоса. Появившиеся полосы сравнивают со стандартом и делают заключение о результате реакции.

7. Оценивание знаний, умений, навыков по теме занятия:

6

Ответы на вопросы и активность на занятии оцениваются по 5-балльной системе.

8. Литература для подготовки темы:

8.1.Основная:

1.Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник для студентов медицинских вузов. Под ред. А.А. Воробьева. Учебники и учеб. пособия для высшей школы. Издательство: Медицинское информационное агентство, 2012. – 702 с.

2.Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. В 2-х т. Том 1 : учеб. по дисциплине “Микробиология, вирусология и иммунология” для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальностям 060101.65 “Лечеб. дело”, 060103.65 “Педиатрия”, 060104.65 “Медико-профилакт. дело” / под ред. В.В. Зверева, М.Н. Бойченко. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 448 с.: ил.

3.Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. В 2-х т. Том 2 : учеб. по дисциплине “Микробиология, вирусология и иммунология” для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальностям 060101.65 “Лечеб. дело”, 060103.65 “Педиатрия”, 060104.65 “Медико-профилакт. дело” / под ред. В.В. Зверева, М.Н. Бойченко. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 480 с.: ил.

8.2.Дополнительная:

1.Коротяев А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: Учебник для студентов мед. вузов / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. - 5-е изд., испр. и

доп. – СПб.: СпецЛит, 2012. – 759 с.: ил.

2.Медицинская микробиология: учебник. 4-е изд. Поздеев О.К. / Под ред. В.И. Покровского. – 2010. – 768 с.

3.Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1 / Колл. авторов // Под редакцией Лабинской А.С., Волиной Е.Г. – М.: Издательство БИНОМ, 2008. – 1080 с.: ил.

Методические указания переработаны и дополнены профессором Литусовым Н.В.

Обсуждены на заседании кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии.