Материал: Частная вирусология 1
146
1.9. Ретровирусы (семейство Retroviridae)
Ретровирусы входят в семейство Retroviridae, представленное двумя подсемействами: Orthoretrovirinae и Spumaretrovirinae. Cемейство Retroviridae объединяет 7 родов: Alpharetrovirus, Betaretrovirus, Deltaretrovirus, Epsilonretrovirus, Gammaretrovirus, Lentivirus и Simiispumavirus. Патогенные для человека ретровирусы относятся к роду Lentivirus. Род Lentivirus объединяет 10 видов, в том числе вирусы иммунодефицита человека 1 и 2 (Human immunodeficiency virus 1, HIV-1 и Human immunodeficiency virus 2, HIV-2).
К роду Lentivirus относятся также возбудители вирусных заболеваний животных: Bovine immunodeficiency virus (вирус иммунодефицита крупного рогатого скота), Caprine arthritis encephalitis virus (вирус артрита-энцефалита коз и овец), Equine infectious anemia virus
(вирус инфекционной анемии лошадей), Feline immunodeficiency virus (вирус иммунодефицита кошек), Jembrana disease virus (вирус болезни Джембрана крупного рогатого скота), Puma lentivirus (лентивирус пум),
Simian immunodeficiency virus (вирус иммунодефицита обезьян), Visnamaedi virus (вирус болезни Висна-меди овец).
Ретровирусы относятся к группе VI по Балтимору: оцРНК-ОТ- вирусы.
1.9.1. Вирус иммунодефицита человека
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вызывает у человека ВИЧинфекцию, которая заканчивается развитием синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД, AIDS - Acquired Immunodeficiency Syndrome).
ВИЧ-инфекция относится к группе антропонозных вирусных болезней.
В1981 г. впервые было описано прогрессирующее поражение иммунной системы на фоне саркомы Капоши или пневмоцистной пневмонии у мужчин-гомосексуалистов. Со временем было отмечено широкое распространение этого заболевания. В 1982 году оно получило название Acguired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) - синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД).
В1983 г. из организма больных людей был выделен ранее неизвестный вирус. Возбудитель был выделен одновременно специалистами под руководством французского вирусолога Л. Монтанье
вИнституте Пастера в Париже и коллективом ученых под руководством
147
американского вирусолога Р. Галло в Национальном Институте рака в США (рисунок 121).
А Б
Рисунок 121 – А – Люк Антуан Монтанье (Luc Antoine Montagnier, род. в 1932 г.); Б – Роберт Чарльз Галло (Robert Charles Gallo, род. в 1937 г.).
Заимствовано из Интернет-ресурсов.
Первоначально выделенный вирус назвали лимфотропным вирусом или вирусом, ассоциированным с лимфаденопатией. В 1986 году решением Международного Комитета экспертов по таксономии вирусов этот агент получил название Human Immunodeficiency Virus (HIV) – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).
Вбывшем Советском Союзе первый случай ВИЧ-инфекции был зарегистрирован в 1985 г. у иностранного гражданина.
В2008 г. Л. Монтанье и его коллега вирусолог Ф. Барре-Синусси (рисунок 122) за открытие вируса иммунодефицита человека были удостоены Нобелевской премии в области медицины и физиологии.
Рисунок 122 – Л. Монтанье и Франсуаза Барре-Синусси (Françoise BarreSinoussi, род. в 1947 г.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.
148
Впоследующие годы это заболевание охватило все страны практически на всех континентах. Причинами быстрого и широкого распространения ВИЧ-инфекции являются высокая восприимчивость людей к вирусу иммунодефицита, разнообразие путей передачи инфекции, отсутствие эффективных средств специфической профилактики и лечения заболевания.
В1988 г. ООН объявила 1 декабря Всемирным днем борьбы с ВИЧинфекцией.
Таксономическое положение. Вирус иммунодефицита человека относится к порядку Ortervirales семейству Retroviridae подсемейству
Orthoretrovirinae роду Lentivirus. Название Retroviridae связано с наличием в структуре вириона фермента обратной транскриптазы (англ. retro - обратно), которая обеспечивает образование двуцепочечной ДНК на основе информации, закодированной в одноцепочечной РНК вируса. Название же рода Lentivirus (лат. lente – медленный) обусловлено длительным инкубационным периодом и медленным развитием инфекционного процесса. Род Lentivirus объединяет 10 видов, в том числе вирусы иммунодефицита человека 1 и 2 (Human immunodeficiency virus 1, HIV-1 и Human immunodeficiency virus 2, HIV-2). HIV-1 подразделяются на несколько групп: М, N, O и Р. Причиной более 90% случаев заболевания у человека являются представители группы М. Внутри группы М (англ. main – основная) выделяют 11 подтипов (A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K). Вирус подтипа А, например, широко распространен в России и Западной Африке.
Предполагают, что HIV-1 возник в результате передачи человеку вируса иммунодефицита шимпанзе, а HIV-2 – вируса красноголовых мангобеев (рисунок 123).
А Б Рисунок 123 – А – шимпанзе; Б – красноголовый мангобей. Заимствовано
из Интернет-ресурсов.
149
Филогенез и происхождение ВИЧ представлены на рисунке 124.
Рисунок 124 – Филогенез и происхождение ВИЧ. Заимствовано из Интернет-ресурсов.
Структура ВИЧ. Вирус иммунодефицита человека является РНКсодержащим вирусом. Характерной особенностью ВИЧ является наличие фермента обратной транскриптазы или ревертазы (РНК-зависимой ДНКполимеразы), обеспечивающей синтез двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК с последующей интеграцией ДНК в геном хозяйской клетки. Вирусная частица имеет сферическую форму диаметром 100-120 нм (рисунок 125).
Снаружи ВИЧ имеет суперкапсидную двухслойную липидную оболочку, пронизанную гликопротеиновыми комплексами (шипами). Всего в суперкапсиде вириона 72 шипа, напоминающих по форме гриб. Каждый грибоподобный гликопротеиновый комплекс состоит из трех молекул гликопротеина gр 120 (молекулярная масса 120 кДа) и трех молекул трансмембранного гликопротеина gр 41 (молекулярная масса 41 кДа). Гликопротеин gр 120 (белок “шляпки”) расположен на поверхности вириона и связан с гликопротеином gр 41 (белком “ножки”), который пронизывает липидную оболочку. Гликопротеин gр 120 служит для
150
прикрепления вириона к рецептору CD4 и ко-рецепторам или молекулам-помощникам на поверхности инфицируемой клетки (например, CCR5 и CXCR-4). Вирусы, имеющие сродство к рецепторам макрофагов, называются М-тропными. Вирусы, имеющие сродство к рецепторам Т-клеток, называются Т-тропными. Гликопротеин gр 41 способствует слиянию суперкапсида с клеточной мембраной. В липидной мембране ВИЧ также находятся мембранные белки клеток-хозяев (в частности, ICAM-1, HLA-DR1, CD55 и др.), захваченные при формировании суперкапсидной оболочки вируса при выходе вирионов из инфицированной клетки.
Рисунок 125 – Изображение ВИЧ, полученное с помощью трансмиссионного электронного микроскопа. Заимствовано из Интернетресурсов.
Под суперкапсидной оболочкой располагается слой матриксного белка р17 толщиной 5-7 нм. Матриксный белок окружает нуклеокапсид.
Капсид имеет форму усеченного конуса и состоит из белка р24 молекулярной массы 24 кДа. Внутри капсида находится белковонуклеиновый комплекс, состоящий из вирусного генома, ферментов (обратной транскриптазы, протеазы и интегразы) и белка р7. Геном ВИЧ представлен двумя молекулами однонитевой плюс-РНК. Ферменты участвуют в процессах репродукции ВИЧ внутри инфицированной клетки. В частности, обратная транскриптаза (РНК-зависимая ДНКполимераза) участвует в синтезе ДНК на матрице РНК; интеграза катализирует встраивание образованной ДНК в хромосому клеткихозяина; протеаза расщепляет синтезируемые полипротеины на структурные белки. Справа и слева РНК-геном имеет длинные концевые повторы (LTR - long terminal repeat), которые управляют продукцией