Immunologia - prelekcja 26.11.2007

Wirus HIV (ang. Human Immunodeficency Virus) jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za nabyte niedobory odpornościowe u ludzi (AIDS, ang. Acquisited ImmunoDeficency Syndrome). Wirusy to pasożyty wyłącznie zewnątrzkomórkowe, wykorzystujące jako punkt wejścia do komórki różne receptory. HIV wykazuje tropizm do komórek odpornościowych, a konkretnie do CD znajdujących się na ich powierzchni.

Wirus HIV zalicza się do rodziny Retroviridae, posiadającej enzym odwrotną transkryptazę, co umożliwia wirusom tej rodziny przepisywanie swojego kodu genetycznego zapisanego w RNA na kod DNA. Jest to wirus osłonkowy - posiada otoczkę zbudowaną z warstwy lipidowo-białkowej, kilku typów glikoprotein, a przestrzeń między otoczką a kapsydem wypełnia tzw. białko macierzy. Genom wirusa stanową dwie oddzielne nici RNA. Odwrotna transkryptaza charakteryzuje się dwiema aktywnościami:

• Polimerazy - syntetyzującej nić DNA na podstawie kodu RNA

• Integrazy - umożliwiającej zsyntetyzowanemu DNA włączenie się w genom gospodarza

Innym enzymem wirusa jest peptydaza, niszcząca kapsyd po wniknięciu do komórki gospodarza co umożliwia uwolnienie RNA i odwrotnej transkryptazy i zniszczenie białek mogących wywołać odpowiedź immunologiczną.

Genom HIV składa się z genów:

• env - proteiny osłonki (gp160, 120, 41 u HIV1 i gp105,36 u HIV2)

• gag - p55,p24,p17,p15,p9,p7 - białka macierzy i kapsydu

• pol - białko funkcjonalne

• tot - transaktywator ekspresji

• rev - czynnik regulacji ekspresji

• vif

Geny rev i tot decydują o latencji lub ujawnieniu się wirusa.

Wirus HIV dzieli się na dwa typy chorobotwórcze obecnie dla człowieka - HIV1 i HIV2, z czego każdy posiada po klika podtypów zależnych od lokalizacji geograficznej. HIV1 wyewoluował z szympansiego wirusa braku odporności SIVcpz - minimum 9 typów tego wirusa pokonało barierę międzygatunkową. HIV2 natomiast pochodzi od wirusa mangaby szarej SIVsn. Obecna teoria zakażenia człowieka to „teoria myśliwego” związana z żywieniem się ludzi, głównie myśliwych szympansim mięsem w rejonach występowania w/w wirusa.

HIV wnika do komórek poprzez CD4 - najważniejszy (gp120 lub 105) i koreceptory chemokinowe, przez co ukierunkowany jest na limfocyty T oraz komórki linii monocytarno-makrofagowej. Wykorzystuje także komórki DC (tu inny receptor). GP 120 (lub 105) i 41 wiążą się z CD4 po czym dochodzi do wiązania się z koreceptorami chemokinowymi CXCR4 i CCR5. Z komórkami dendrytycznymi wiąże się poprzez proteinę DC-SIGN będącą receptorem dla ICAM-3

W zależności od atakowanych komórek dzielimy HIV na M tropowe wykazujące tropizm do makrofagów i limfocytów T (receptor CCR5) i T tropowe wykazujące tropizm tylko do limfocytów (receptor CXCR4). Istnieją szczepy HIV wykorzystujące oba receptory.

Osoby homozygotyczne w zakresie delecji 32 nukleotydów w genie dla CCR5 są odporne na zakażenie HIV. Częstość tej delecji zależy od populacji - np. w rasie kaukaskiej wynosi 1%. Heterozygoci nie są wprawdzie odporni na zakażenie, lecz infekcja ma u nich łagodniejszy przebieg, wolniej spada także u nich odsetek limfocytów T.

Osoby z niedoborem białka wiążącego mannozę MBL są bardziej podobni na zakażenie HIV. Białko to wiąże gp120 HIV1 i gp105 HIV2 co hamuje wiązanie się tych glikoprotein z CD4. W dodatku MBL warunkuje brak wychwytywania HIV przez komórki dendrytyczne.

Istnieje związek pomiędzy haplotypem MHC a przebiegiem choroby - HLA-B27 warunkuje wolniejszy rozwój choroby, a HLA-B35 szybszą progresję. Im większy polimorfizm MHC tym wolniej rozwija się choroba.

Cykl rozwojowy HIV - wewnątrzkomórkowe proteazy degradują kapsyd uwalniając RNA, na który działa odwrotna transkryptaza i integraza. DNA wiąże się z genomem gospodarza i następuje okres latencji mogący trwać miesiące i lata (max 15 lat). Transkrypcja białek wirusa zachodzi gdy komórka gospodarza zaczyna proliferować, wirus opuszcza komórkę w procesie pączkowania.

Drogi zakażenia HIV:

• Kontakty seksualne hetero- (większość) i homoseksualne (na drugim miejscu) - 85%. Na zakażenie bardziej narażone są kobiety, ze względu na potencjalne stany zapalne dróg rodnych - cechuje je 4 razy większe ryzyko zakażenia. Obecnie HIV zakażonych jest 16 mln kobiet.

• Ekspozycja na zakażoną krew i preparaty krwiopochodne - poprawnie „naruszenie ciągłości tkanek przez zabiegi medyczne i niemedyczne (narkotyki, tatuaż)

• Zakażenia noworodków wewnątrzmaciczne, okołoporodowe (tu największe zagrożenie - kontakt z krwią chorej matki) i poporodowe (mleko zakażonej matki)

• Kontakt z materiałami biologicznymi zakaźnymi (krew, sperma, wydzielina szyjki macicy) i potencjalnie zakaźnymi (PMR, płyn z jam stawowych, płyn z jam ciała np. opłucnej). Materiały niezakaźne to ślina, łzy, pot, mocz, bez utajonej w nim krwi.

Największe grupy ryzyka zakażenia to narkomani oraz osoby utrzymujące kontakty hetero- i homoseksualne.

Ryzyko zakażenia poekspozycyjnego HIV wynosi 0,3%, podczas gdy HBV 30% - wynika stąd praktyczna przesłanka szczególnie istotna dla pracowników służby zdrowia - przestrzegając zasad przeciw zakażeniu HBV chronimy się jednocześnie przed zakażeniem HIV.

Ekspozycja na zakażenie to:

• Zakłucie igłą lun ostrym narzędziem z krwią

• Zabrudzenie uszkodzonej skóry lub i/lub błon śluzowych krwią

• Kontakt w/w powierzchni z innym niż krew materiałem

Po ekspozycji:

• Profilaktyka niespecyficzna

• Ocena ryzyka zakażenia

• Wykonanie badań - najlepiej zaraz po ekspozycji by wykluczyć istniejące wcześniej zakażenie

• Decyzja o podaniu leków - wskazania lub na żądanie pacjenta

Terapię antyretowirusową optymalnie jest włączyć do 2 h po ekspozycji.

Jeżeli zakażający materiał jest:

• Zakażony - włączamy terapię od razu

• Niewiadomy - wykonujemy szybki test 0,5 h w ramach screeningu.

Terapia trwa 28 dni, stosuje się inhibitory odwrotnej transkryptazy i inhibitory fuzji wirusowego DNA z genomem ludzkim.

Chemoprofilaktyka - schematy:

• Zydowudyna 3 x 200 mg + laniwudyna (Epivir) 2 x 150 mg przez 4 tygodnie. Można podać Combivir zawierający oba w/w środki razem

• Zydowudyna 3 x 200 mg + laniwudyna 2 x 150 + Indinavir (Civrixan) 3 x 300 mg przez 4 tygodnie.

• Osoba eksponowana wstępnie seronegatywna - badania po 6 tygodniach, 3 miesiącach i 6 miesiącach po ekspozycji - badania genetyczne wykrywające DNA wirusa.

• Po 6 miesiącach w przypadku wyniku ujemnego uznajemy taką osobę za nie zakażoną i kończymy obserwację

• Taką osobę musimy poinformować o

• Ryzyku zakażenia

• Zachowaniu podczas terapii (unikanie kontaktów seksualnych)

• Skutkach ubocznych chemoprofilaktyki

• Istnieje grupa leków nie zalecanych w profilaktyce ze względu na skutki uboczne np. newirapina.

Skutki narażenia na zakażenie

• Brak zakażenia -> obserwacja

• Zakażenie i:

• Ostra choroba retrowirusowa - objawy neurologiczne

• Choroba retrowirusowa - objawy rzekomogrypowe (najczęściej gorączka i powiększenie węzłów chłonnych) a potem:

• Objawy latentne - potem choroby związane z AIDS

Zakażeniu HIV sprzyja ilość wnikającego wirusa, obecność komórek zakażonych wirusem oraz defektu immunologicznego zakażonej osoby.

Markery zakażenia HIV:

• Ilość limf. CD4 - marker immunologiczny

• Ilość RNA wirusa

• p24

• anty-gp120

• anty-p24

Faza ostra

• spadek RNA, lekki spadek CD4

• antygenemia - wzrost antygenów

Okres latencji

• wysokie CD4

• antygenemia

• obecne RNA wirusa

• niskie p24

AIDS

• silny spadek CD4

• lekki wzrost RNA, p24

• przeciwciała anty-p spadają

Mechanizm omijania odpowiedzi immunologicznej przez HIV:

• zmienność w obrębie sekwencji materiału genetycznego - warianty antygenowe (błędy odwrotnej transkryptazy)

• integracja DNA z genomem gospodarza

W okresie zakażenia bezobjawowego dominuje profil cytokinowy Th1 (silna odpowiedź cytotoksyczna), a w miarę postępu rośnie Th2 hamując odpowiedź komórkową. Konsekwencje tego to spadek CD4 -> spadek IL-2 i IFN gamma -> spadek odp. komórkowej -> spadek odp. humoralnej.

Kliniczne markery AIDS:

• Infekcje oportunistyczne - gruźlica płuc, zapalenie płuc z udziałem Pneumocystis virovechi, kandydoza

• Nowotwory złośliwe - mięsak Kaposiego, chłoniaki, inwazyjny rak szyjki macicy (zwłaszcza gdy już wcześniej był tam HPV i dysplazja), rak nabłonkowy jamy ustnej i odbytu

• Autoimmunopatie

• Przewlekła limfadenomegalia

Diagnostyka laboratoryjna HIV:

• Badania przesiewowe - real time PCR, w celach epidemiologicznych - typowanie dawców krwi (tak samo w przypadku HBV i HCV)

• Badania dzieci urodzonych przez matki zakażone HIV - po 10 dniach od urodzenia

• Badania monitorujące przebieg zakażenia lub skuteczność leczenia - badania genetyczne już przed leczeniem, a potem monitorowanie spadającej liczby kopii wirusowego DNA.

Schemat diagnostyczny obowiązujący w Polsce jest trójstopniowy - każdy serologiczny wynik dodatni wymaga dwóch badań potwierdzających. Testy serologiczne są podstawą diagnostyki - zmiana poziomu wiremii w czasie rozwoju infekcji daje możliwość nie wykrycia RNA HIV u osób zakażonych nawet przez wiele lat. Testy genetyczne służą głównie monitorowaniu leczenia.

Testem przesiewowym jest EIA, ELISA IV generacji - wykorzystuje płytkę zawierającą antygeny (peptydy HIV1 i HIV2 różnych podtypów, antygen p24) oraz przeciwciała. - gdzie wykrywamy zarówno wirusowy antygen jak i swoiste przeciwciało - czułość 100%, swoistość 99,5%. Potwierdzeniem jest test paskowy Western-blot. U dzieci zakażonych matek badania serologiczne mają zastosowanie po 18 miesiącu życia (po wytworzeniu przeciwciał), wcześniej stosujemy badania genetyczne.

EIA może dać wynik fałszywie dotatni, np. gdy poddamy jego działaniu zhemolizowaną krew. Western-blot może być też fałszywie dodatni lub nieokreślony. Dlatego wyniki testów rozpatrujemy zawsze w połączeniu z wywiadem chorobowym i stanem klinicznym chorego.

Do leków antywirusowych najczęściej stosowanych zaliczamy inhibitory odwrotnej transkryptazy o budowie nukleozydowej lub nienukleozydowej oraz inhibitory proteazy. Najczęstsza kombinacja farmakologiczna - I.P. + 2 x I.O.T.

Nowe leki to m. in. inhibitory fuzji - inhibitory łączenia z CD4, antagoniści CCR5 i CXCR4. Prace nad szczepionką przeciw HIV, jakkolwiek stale prowadzone, nie przyniosły jeszcze znaczącego dla pacjentów efektu.

---