Virusul HIV

1. Structura. Descriere. Clasificare

SIDA (sindromul imunodeficientei dobandite) este cauzat de virusul imunodeficientei umane (HIV), un retrovirus din familia lentivirusurilor.

Virusii HIV se impart in grupa HIV-1,  - Figura 8, cu cele trei subtipuri M, N si O si grupa HIV-2. Subtipul M, cu raspadirea cea mai larga in lume, se imparte la randul lui in subtipurile A si B. Subtipul B este cel mai raspandit in Europa de Vest, si este prezent aproape permanent in America de Nord. - PLANSA 5

Grupa HIV-2 se imparte la randul sau in subtipuri. Cele mai frecvente sunt subtipurile A si B. Aceasta subgrupa este prezenta preponderent in Africa de Vest. Se raspandeste, insa, si in Europa, pentru ca, de exemplu, 15% din persoanele nou infectate in Portugalia in 2005 au fost infectate cu acest virus HIV-2. In ultimii ani se constata insa si raspandirea celorlalte subtipuri. Franta si Benelux inregistreaza 30-50% din cazurile noi diagnosticate cu alte tipuri decat HIV-1-M, subtip B. ^{(1,46,48,57,136)}

Figura 8 - HIV 1

HIV-1 si HIV-2 se aseamana ca evolutie si simptome clinice a infectiei. Evolutia HIV-2 se pare ca este mai lenta decat HIV-1. Ambele virusuri au aceeasi prezentare sub microscopul electronic, dar se deosebesc prin greutatea moleculara diferita a proteinelor si ordinea genelor.

Se pare ca secventele genetice ale HIV-1 si HIV-2 sunt partial omoloage. HIV-2, - Figura 10, care inca nu este pe deplin cercetat, apartine tot familiei HIV-1, dar nu necesita atat de multe teste de laborator, cum cere HIV 1; din punct de vedere genetic HIV-2 este mai apropiat de SIV (virusul simian al imunodeficientei). Transmisia HIV-2 este similara cu cea a HIV-1, insa transmisia perinatala este mai rar intalnita. HIV-2 are o perioada mai mare de latenta, este  mai putin agresiv comparativ cu HIV-1, iar incarcarea virala este mai mica si numarul de CD4 este mult mai mare. Aceasta poate explica raspandirea mai mica a HIV-2, mai ales datorita transmiterii mai scazute prin calea perinatala sau cea heterosexuala, iar mortalitatea este la jumatate fata de HIV-1. ^{(1,46,48,57,129,133,136)}

Figura 9 - Virusul HIV - Schema structurala

Figura 10 - HIV-2

Structura si functionare: genomul viral

HIV este un retrovirus circular, din specia lentivirusurilor. Are o structura icosaedrica, diametrul este de 100-200 nm si este inconjurat de un invelis de lipoproteine. - Figura - 11

Figura 11 - Structura HIV-1

In interiorul acestui invelis se gasesc circa 72-100 de complexe glicoproteice, - Figura 9, formate dintr-o parte externa (Gp120) si o parte transmembranara de invelis (Gp41). Gp120 are rolul de legare de receptorii CD4 a celulei tinta. Invelisul virusului se formeaza din membrana celulei gazda si are, deci, o parte din proteinele membranare ale celulei gazda, de exemplu, molecule HLA I si II si proteine de adeziune (legare). Copia ARN-ului viral se afla in interiorul a doua capside, alaturi de enzimele revers-transcriptaza, integraza si proteaza, necesare pentru multiplicarea virala. - Figura 12

Figura 12 - Genomul viral HIV-1

HIV este format din 2 lanturi scurte de ARN, compuse din 9200 nucleotide, precum si enzime virale, clasificate astfel:

1. proteine structurale/enzime virale. Reprezinta produsii genelor gag (proteine nucleare), pol (endonucleaze-polimeraze), env (glicoproteine de invelis): revers-transcriptaza, proteaza, ribonucleaza si integraza, toate incapsulate intr-o anvelopa lipidica, care contine antigenul Gp120 (env), cu rol foarte important in legarea de CD4 a genomului HI

2. proteine reglatoare Tat si Rev (HIV) si Tax/Rex (HTLV) - moduleaza transcriptia si sunt esentiale pentru propagarea virusului.

3. proteine auxiliare: Vif, Vpr, Vpu, Vpx, Nef, unele cu rol inca neelucidat. - Figura 13

Figura 13 - Proteinele virale

Sursa: 4,11,17,28,46,48,57,130,137,138,144

2. Mecanismul de infectie. Ciclul de replicare

In prima etapa, HIV-ul infecteaza receptorii CD4, folosindu-i apoi ca poarta de intrare in organism. Multe tipuri de celule au epitopul comun cu aceste proteine, in care molecula CD4 (o proteina de 55 kDa) joaca un rol crucial: macrofagele, fibroblastii, monocitele, limfocitele T, limfocitele B, limfocitele NK (natural killer), celulele endoteliale, celulele microgliale si celulele epiteliului gastrointestinal si sunt tintele primare preferate de HIV - Figura 14.

Figura 14 - HIV forma imatura si matura

Atasarea de receptorul CD4 se face prin fuziune sau prin endocitoza, dupa care are loc intrarea in celula.  - Figura 15

Probabilitatea infectarii la ambele tipuri de HIV este determinata de capacitatea de legare cat mai rapida de CD4, dar si de numarul de receptori CD4 aflati in jurul locului de penetrare a virusului in organism. - PLANSA 1

Figura 15 - Atasarea HIV de celula

In interiorul celulei, are loc eliberarea ARN din anvelopa virala. Enzimele incep sa produca gena pol, care la rindul sau codeaza revers-transcriptaza, enzima care transcrie fragmentul de ARN intr-un model de ADN proviral, utilizand aparatul metabolic si de sinteza proteica a celulei parazitate. Acest ADN proviral va fi integrat in ADN-ul celulei gazda prin intermediul integrazei, eliberata in citoplasma, dupa distrugerea anvelopei virale. - Figura 16

Figura 16 - Intrarea HIV intr-o celula T (schema)

Odata ce ADN-ul proviral este integrat in ADN-ul celulei gazda, nu mai poate fi eliminat sau distrus decat prin distrugerea celulei insasi. Incepe replicarea HIV-ului in celula gazda. - Figura 17, PLANSA 2

Figura 17 - Ciclul replicarii HIV  

Celulele infectate pot elibera virionii prin fenomenul de inmugurire, sau eliberarea acestora dupa liza celulei, fenomen care duce la infectarea altor celule. Anticorpii anti-HIV nu apara organismul impotriva infectiei, iar infectarea virala poate persista foarte mult, in ciuda unui titru inalt al anticorpilor. - Figura 18, PLANSA 3

Fiecare punct din ciclul de viata este o tinta reala sau potentiala pentru interventia terapeutica. Astfel revers-transcriptaza si proteaza s-au dovedit a fi susceptibile lizarii farmacologice.

Surse: 4,11,15,17,21,24,28,41,46,48,57,121,126,130,137,138,144

Figura 18 - Instalarea infectiei HIV

3. Rezistenta HIV la agenti fizici si chimici

Rezistenta la agentii fizici si chimici este semnificativa, HIV fiind un virus foarte rezistent. Acesta este sensibil la caldura umeda (121°C, 15') si distrus la 60°C , dupa 10 ore de expunere sau 100°C (fierbere) in 20'. In lichidul de cultura si la temperatura camerei, supravietuieste 15 zile, si 11 zile la 37°C. Caldura uscata (180°C, 2 ore) il inactiveaza, uscarea pe lama ii diminueaza viabilitatea de 5-12 ori. Inghetul-dezghetul ii scad titrul infectant de 5 ori. La pH5 sau 10 este inactivat in 10'. Nu este inactivat de UV, dar de aldehida glutarica 2% este inactivat in 30', de peroxidul de oxigen 6%, de alcoolul etilic 70% si de iodofori 10% in cateva minute.

Clorul (hipoclorit de Na 5%, cloramina B cu 25% clor activ), in concentratie de 20% il inactiveaza rapid, ca si sarurile de amoniu cuaternar. ^(21,41,136)