Infezione da HIV e AIDS - Cause e patogenesi

L'agente causale dell'infezione da HIV

Sono stati descritti due sierotipi, HIV-1 e HIV-2, che differiscono per caratteristiche strutturali e antigeniche. In Ucraina, l'HIV-1 (il principale agente causale della malattia) ha un significato epidemiologico.

Tassonomia dell'HIV

Il virus dell'immunodeficienza umana appartiene al regno Viridae, famiglia Retroviridae, sottofamiglia Lentiviridae.

Le principali proprietà del virus dell'immunodeficienza umana

La struttura della particella virale dell'HIV

Secondo la microscopia elettronica, il virus ha una forma rotonda e una struttura complessa. Il diametro del virione è di 100-120 nm.

Gruppi proteici HIV-1 e HIV-2

Gruppi proteici	HIV-1	HIV-2
Proteine dell'involucro (env)	GP160, GP120, GP41	Gr140, gr105, gr36
Proteine del nucleo (gag)	P17, p24, p55	P16, p25, p56
Enzimi virali (pol)	P31, p51, p66	R68

Il peso molecolare delle proteine si misura in kilodalton (kDa): gp - glicoproteine; p - proteine.

Il centro del virione contiene il genoma virale, costituito da due filamenti di RNA, le proteine interne p7 e p9, e da enzimi: trascrittasi inversa (revertasi), proteasi, RNasi e integrasi (endonucleasi). Il genoma è circondato da una membrana proteica interna. La membrana interna dell'HIV-1 è composta dalle proteine p17, p24 e p55. Le proteine p16, p25 e p56 formano la membrana interna dell'HIV-2. La membrana lipidica esterna dell'HIV-1 è attraversata dalla glicoproteina gpl60, costituita da un frammento transmembrana (gp41) e da un frammento altamente immunogenico (gpl20). Le proteine di membrana gp41 e gpl20 sono connesse da un legame non covalente e formano processi sulla superficie del virione che garantiscono l'adesione dell'HIV ai recettori delle cellule bersaglio umane.

Struttura antigenica

Il genoma del virus contiene nove geni: tre strutturali e sei regolatori. La struttura del genoma è variabile a causa della deriva antigenica. Esistono diverse varianti sierologiche del virus (ad esempio, A, B, C, D, E, F, G, H).

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Persistenza del virus nell'ambiente

In condizioni naturali, l'HIV (allo stato secco) rimane attivo per diverse ore; nei fluidi contenenti un gran numero di particelle virali, come sangue ed eiaculato, per diversi giorni.

Nel siero sanguigno congelato, l'attività del virus viene determinata nell'arco di diversi anni.

Il riscaldamento a 56 °C per 30 minuti riduce di 100 volte il titolo infettivo del virus. A temperature più elevate (70-80 °C), il virus muore dopo 10 minuti. Trattando i virioni con una soluzione di alcol etilico al 70% per un minuto, vengono inattivati. Anche l'esposizione a ipoclorito di sodio allo 0,5%, glutaraldeide all'1%, perossido di idrogeno al 6%, lisolo, etere o acetone al 5%, determina la morte delle particelle virali.

L'HIV è relativamente insensibile alle radiazioni ultraviolette e alle radiazioni ionizzanti.

Patogenesi dell'infezione da HIV

L'antigene di differenziazione CD4+ (CD - abbreviazione di Cell Differentiation Antigen) e i componenti aspecifici (indipendenti dalla presenza di CD4+) sono recettori per l'HIV. CD4+ è una glicoproteina con un peso molecolare di 55.000 kDa. La sua struttura è simile ad alcune componenti delle immunoglobuline. La proteina virale GPL20 ha una struttura simile, che determina la capacità dei virioni di penetrare nella cellula.

Il recettore CD4+, situato sulla membrana delle cellule immunocompetenti, svolge la funzione di riconoscimento degli antigeni (insieme alle proteine HLA - complesso maggiore di istocompatibilità di classe II).

Tipi di cellule colpite dal virus dell'immunodeficienza umana

Tipo di cellula	Tessuti e organi
Linfociti T. macrofagi	Sangue
Cellule di Langerhans	Pelle
Cellule dendritiche follicolari	Linfonodi
Macrofagi alveolari	Polmoni
Cellule epiteliali	Intestino crasso, reni
Cellule cervicali	Cervice
Cellule oligodendrogliali	Cervello

L'involucro dell'HIV contiene proteine del complesso di istocompatibilità umano di classe I e II, quindi la penetrazione del virus nell'organismo non provoca una reazione di rigetto. La fissazione dei virioni sulla superficie della cellula bersaglio avviene grazie alla glicoproteina gpl20. La glicoproteina gp41 assicura la fusione dell'involucro virale con la membrana della cellula bersaglio. L'RNA a doppio filamento del virus penetra nella cellula, dove, con l'aiuto della trascrittasi inversa, viene sintetizzato il DNA provirale a singolo filamento. Successivamente, si forma il DNA a doppio filamento, che viene integrato nel DNA cellulare tramite l'integrasi. Il DNA virale funge da matrice per la sintesi di RNA, che assembla una nuova particella virale.

Durante la replicazione dell'HIV si verificano spesso errori genetici, che determinano la formazione di diversi sottotipi del virus.

Una volta che l'HIV penetra nelle cellule CD4+, inizia la sua replicazione: più attive sono le cellule CD4+, più intensa è la riproduzione del virus. Pertanto, i regolatori che attivano le cellule CD4+ aumentano la replicazione del virus. Tra questi regolatori figurano il TNF (fattore stimolante le colonie) e l'IL-6.

L'interferone e il fattore di crescita trasformante (TSF) sono regolatori che inibiscono la replicazione virale. Come dimostrato da studi, il TNF-α attiva la trascrizione del DNA provirale dell'HIV-1 nei linfociti T e nei macrofagi cronicamente infettati. I monociti che sintetizzano il TNF-α non solo inducono l'espressione da parte delle cellule infette da HIV, ma stimolano anche l'attivazione del provirus latente. Viene registrata l'attività simultanea di TNF-α, IL-6 e fattore stimolante le colonie (CSF) nei granulociti e nei macrofagi.

Segni immunopatogenetici dell'infezione da HIV: deficit dei legami T e B del sistema immunitario: mancanza di componenti del complemento e di fagociti; riduzione delle funzioni dei fattori di difesa aspecifici. L'attivazione policlonale dei linfociti B porta, da un lato, a ipergammaglobulinemia e, dall'altro, a un indebolimento della capacità delle cellule di produrre anticorpi neutralizzanti il virus. Si osserva un aumento del numero di linfociti CIC e la formazione di anticorpi contro i linfociti; ciò causa una riduzione ancora maggiore del numero di linfociti T CD4+. Si osserva lo sviluppo di processi autoimmuni. La sconfitta del sistema immunitario nell'infezione da HIV è sistemica.

Parallelamente al deficit di linfociti CD4+, nel corso della malattia aumenta l'insufficienza funzionale di linfociti CD8+, cellule NK (natural killer) e neutrofili. Con il deterioramento dello stato immunitario, si sviluppano diverse malattie infettive, allergiche, autoimmuni e linfoproliferative, nonché una sindrome caratteristica della malattia da immunocomplessi (questi fattori determinano il quadro clinico dell'infezione da HIV).

Nelle fasi iniziali della malattia, l'organismo produce anticorpi neutralizzanti il virus che sopprimono l'attività dei virus liberamente circolanti. Tuttavia, tali anticorpi non agiscono sui virus presenti nelle cellule (provirus). Col tempo (di solito dopo 5-6 anni), le capacità protettive del sistema immunitario si esauriscono e, di conseguenza, il virus si accumula nel sangue.