HIV INFECTION –

EPIDEMIOLOGY,

PATHOGENESIS AND

NATURAL HISTORY

MAGDALENA PYNKA, MD

HIV TRANSMISSION – 3 ROUTES

1.SEXUAL

2. PARENTERAL (BLOOD-BORN)

3. PERINATAL

HIV cannot be transmitted from

causal or surface contact or from
insect bites.

WHY NOT ???

Transmission rates vary by specific
circumstances:

Ad 1. MSM, M to F, F to M, F to F ...

Ad 2. • blood, blood products, clotting
factors

• sharing needles (IDUs)

• needle sticks – HCWs

Ad 3. • maternal stage of the disease

• use of ART

• duration of ruptured
membranes

• breast-feeding

CLINICAL CATEGORIES

CONDITIONS:

A

: 3 X „

a

” -

a

symptomatic

-

a

cute retroviral infection

-

a

lmost

a

ll lymphonodes

are enlarged =
(persistent generalized
lymphadenopathy; PGL)

B

:

B

e careful, you, specialist in:

gyn/obs, dermatology, hematology,
neurology, GP, ...

+ „small” oportunistic infections

C

:

C

ritically heavy OIs + neoplasms +

other conds

IMPORTANT:

* „mononucleosis-like syndrome”
 ARI
* general symptoms & signs +
their combs

* AIDS defining-illness: TB, non-H
lymphoma,

cervical cancer,

* shingles (zoster) in young people

* thrombocytopenia

* peripheral neuropathy

...........................................

1. SEROLOGICAL TYPES:

HIV-1 and HIV-2

Ad HIV-2: rare; in Africa

Routine test for HIV infection = test
for a/bodies against HIV1/2

2.SUBTYPES (genetic diversity of
HIV):

HIV-1 - groups: M (subtypes A-J)
and O

HIV-2 - subtypes A-F

PATHOGENESIS – only key-points !

• CD4 particle: some T cells,
monocytes, macrophages (blood,
lungs, liver, gut), microglia,
dendritic cells (skin, mucosa) =

target cells

• PHENOTYPES of HIV:

T- tropic virus = SI;

M-tropic virus = NSI

Patogenesis cont.

• CORECEPTORS (other than

CD4) for HIV

! CC-CKR 5 (receptor for

chemokine MIP-1)

! CXCR 4 (= fusin; receptor for

chemokine ...)

PATHOGENESIS – cont.

• genetic resistance for HIV infection =
mutation in gene coding the receptor for
chemokines

• LONG -TERM SURVIVAL = NON-
PROGRESSORS

• role of CD 8 (cytotoxic T cells) –
chemokines, CAF (CD8 antiviral factor) ...
?

• rapid turn-over (billions of CD4 cells are
infected and killed every day)

• latently infected cells (lymphoid tissue)
– is it possible to clean these „sanctuary
sites” from the virus with ART ?

VERY IMPORTANT to understand
the infection:

• from the beginning it is
generalised

• there is permanent replication of
the virus

(despite of the lack of clinical
symptoms)

• RNA-virus (lentivirus)

• reverse transcriptase = enzyme
which makes many mistakes 

large number of the mutants

• more viruses ( viral load;

viremia) = more CD4 cells are
destroyed

NATURAL HISTORY of HIV infection:

1. From the moment of the infection to

seroconversion

2. Seroconversion: asymptomatic; if

symptomatic = ARI (acute or primary
retroviral infection)

3. Established, asymptomatic („latent” but

the destruction of the immunity is going
on)

4. Symptomatic infection (category B,

sometimes called pre-AIDS)

5. AIDS

6. Late stage of the infection (many

illnesses, immunity totally destroyed)

DIAGNOSIS OF HIV INFECTION:

1.Testing – looking after antibodies

(but what about SEROLOGICAL
„WINDOW”?)

2.Detection of the virus:

a. looking after antigens – e.g. p24

b. Qualitative PCR

3. CD4:CD8 ratio (< 1; NORMAL: 1,3

– 2,6)

Zgony na AIDS a stosowanie

inhibitorów proteazy: Palella F.J.

i wsp., NEJM, 1998,338,853

CLASS OF
DRUG

DRUG

MAJOR ADVERSE EVENTS

NRTI (nucleoside
reverse
transcriptase
inhibitor

1.Zidovudine (Retrovir)
2.Lamivudine (Epivir)
3.didanosine (ddI, Videx)
4.zalcitabine (ddC, Hivid)
5.stavudine (d4T, Zerit)
6.abacavir (Ziagen)

Ad1.fatigue, headache, insomnia,
GI, anemia, neutropenia
Ad2.minimal AEs
Ad3.pancreatitis, peri-pheral
neuropathy(p.n.)
Ad4.p.n.
Ad5.p.n.
Ad6.hypersensitivity reaction –
may be life-treatening

NNRIT(non-
nucleoside
reverse
transcriptase
inhibitor

1.Nevirapine (Viramune)
2.Delavirdine (Rescriptor)
3.Efavirenz (Sustiva)

Ad1.rash, hepatitis
Ad2.rash
Ad3.dizziness, impaired
concentration, somno-lence,
abnormal dreams,

PI (protease
inhibitor)

1.Indinavir (Crixivan)
2.Ritonavir (Norvir)
3.Nelfinavir (Viracept)
4.Saquinavir (Fortovase)
5.Amprenavir
(Agenerase)

Ad1.kidney stones,
hyperbilirubinemia
Ad2. paresthesias
Ad3.diarrhea
Ad4.minimal AEs
Ad5.rash, paresthesias
PIs may cause: HIV-associated
fat redistri-bution, lipid
elevation, DM

EPIDEMIOLOGIA – POLSKA
30.09.02.

• 7 733 obywateli polskich HIV(+)

• 4 713 (61 %) – IDUs

• 23 % - kobiety
• ~ 55 dzieci

• 1 207 – AIDS (601 zgonów)

ŚWIAT: grudzień 2001

ŚWIAT: grudzień 2001

40 000 000 ludzi żyje z

40 000 000 ludzi żyje z

HIV/AIDS

HIV/AIDS

W TYM: 18 500 000 kobiet

W TYM: 18 500 000 kobiet

Dzieci < 15 r.ż. – 3 000 000

Dzieci < 15 r.ż. – 3 000 000

Zgony na AIDS w 2001r. 3

Zgony na AIDS w 2001r. 3

000 000

000 000

HIV - 3 DROGI ZAKAŻENIA

1.SEKSUALNA (90 % w skali

globu)

2. PARENTERALNA (BLOOD-

BORN)

3. WERTYKALNA

(ODMATCZYNA)

HIV nie przenosi przez ukąszenia

owadów.

DLACZEGO NIE ?

Ryzyko zakażenia zależy od okoliczności:

Ad 1. MSM, M  K, K  M, K  K ...
Ad 2. • KREW, produkty k-pochodne,
przeszczepy

• wspólne igły (IDUs)

• „zakłucia” zawodowe – HCWs

Ad 3. • stadium choroby u matki

• stosowanie ART

• czas od PPP do urodzenia się
dziecka

• karmienie piersią

1. TYPY SEROLOGICZNE:

HIV-1 i HIV-2

Ad HIV-2: rzadki; w Afryce

Rutynowy test na zakażenie HIV =
test na obecność przeciwciał anty -
HIV1/2

2.PODTYPY (genetyczne
zróżnicowanie HIV):

HIV-1 - grupy: M (podtypy A-J) i O

HIV-2 - podtypy A-F

PATOGENEZA – tylko kluczowe
pojęcia !

• cząstka CD4 (receptor): niektóre
komórki T, monocyty, makrofagi
(krew, płuca, wątroba, jelita),
mikroglej, komórki dendrytyczne
(skóra, śluzówki) =

komórki „docelowe”(

target

cells

)

• FENOTYPY HIV:

T- tropowy wirus = SI;

M- tropowy wirus = NSI

PATOGENEZA cd.

•KORECEPTORY (inne niż CD4) dla
HIV

! CC-CKR 5 (receptor dla
chemokiny MIP-1)
! CXCR 4 (= fuzyna; receptor dla
chemokiny ...)

PATOGENEZA – cd.

• genetyczna oporność na infekcję HIV =
mutacja w genie kodującym receptor dla
chemokin

• wieloletnie przeżycie = NON-
PROGRESSORS

• rola CD 8 (cytotoksyczne komórki T ) –
chemokiny, CAF (antywirusowy czynnik
CD8) ... ?

• szybki „obrót”(turn-over) –biliony
komórek CD4 jest codziennie zakażanych i
zabijanych

•latentnie zakażone komórki (tkanka
limfatyczna) – czy jest możliwe
„wyjałowienie” (eradykacja) „sanctuary
sites” z wirusa przy pomocy ART ?

CD 4 cell
category

Clinical

category

A

Clinical

category

B

Clinical

category

C

> 500/

mm

3

A1

B1

C1

200-499/

mm

3

A2

B2

C2

< 200/

mm

3

A3

B3

C3

Category C = AIDS; Cat. 3 = also
AIDS in US

1993 revised clasification system for HIV
infection and expanded surveillance case
definition for AIDS among adults and
adolescents; CDC, 1992

KLINIKA:

A

: 3 X „

0

” – BEZ

O

BJAWOWE

-

O

stra infekcja

retrowirusowa

- U

O

GÓLNIONE

powiększenie

węzłów chłonnych
(PGL)

B

:

B

ądź ostrożny, specjalisto-

gynekologu, dermatologu,
hematologu, neurologu, POZ-u, ...

+ „małe” zakażenia
oportunistyczne (z.o.)

C

:

C

iężkie z.o. + neo + inne

WAŻNE:

* „zespół mononukleozo-podobny”
 OIR
* OBJAWY OGÓLNE + ich
kombinacje

* choroby „wskaźnikowe”AIDS: np.
TB,

non-H lymphoma, cervical
cancer...

* zoster u młodych osób

* małopłytkowość

* obwodowa neuropatia

NAJWAŻNIEJSZE dla zrozumienia tej
infekcji

• Od początku -

uogólniona

uogólniona

•

Ciągła replikacja

Ciągła replikacja wirusa (mimo braku

objawów klinicznych)

•

RNA-wirus

RNA-wirus (lentivirus)

•

odwrotna transkryptaza

odwrotna transkryptaza = enzym, który

popełnia wiele błędów  ogromna liczba
mutacji

• więcej „wirusa” ( viral load; wiremia) =
więcej komórek CD4 jest niszczonych

CD4 (liczba/mm

3

)

2 – 10 LAT

WIREMIA (kopie RNA/ml)

HIV(-) HIV(+)

CZAS

NATURALNY PRZEBIEG

ZAKAŻENIA HIV

1. Od momentu zakażenia do

serokonwersji

2. Serokonwersja: bezobjawowa; jeżeli

„objawowa” = OIR (ostra lub pierwotna
infekcja retrowirusowa)

3. przewlekłe, bezobjawowe z. HIV

(„latentne”, ale destrukcja układu
immunologicznego = non stop)

4. objawowe zakażenie (kategoria B,

czasem nazywana „pre-AIDS”)

5. AIDS = zespół nabytego niedoboru

odporności

6. Późne stadium infekcji (wiele chorób,

odporność całkowicie zniszczona)

Rozpoznanie zakażenia HIV:

1.Testy serologiczne – szukamy

p/ciał (ale co z „oknem
SEROLOGICZNYM” ?)

2.WYKRYWANIE WIRUSA:

a. szukanie antygenów – np. p24

b. jakościowy PCR

3. CD4:CD8 ratio (< 1; NORMA: 1,3

– 2,6)

Rozpoznanie zakażenia HIV cd:

TEST POTWIERDZENIA

TEST POTWIERDZENIA: inna metoda;

2 x pobrać
krew;

Western-blot

Powód testowania

Powód testowania – choroba

„wskaźnikowa” AIDS