16. Wirus HIV - cykl życiowy i przebieg infekcji u człowieka.

Cykl życiowy wirusa HIV

Atak wirusa HIV zaczyna się, gdy wiriony łączą się z receptorami CD4 na błonie komórkowej. Wirusowe białko gp 41 dokonuje fuzji (połączenia się) błony otaczającej wirusa z błoną komórkową. Rdzeń wirusa (kapsyd) ulega rozpadowi, uwalniając wirusowe RNA oraz enzymy niezbędne do kontynuacji cyklu - odwrotną transkryptazę i integrazę. Na matrycy wirusowego RNA odwrotna transkryptaza produkuje DNA. Wirusowe DNA wnika do jądra komórkowego, gdzie ulega wbudowaniu do chromosomu gospodarza. Proces ten jest katalizowany przez integrazę (RNA zostaje zdegradowane przez RNA- ze H). W jądrze komórkowym zachodzi transkrypcja wirusowego DNA, tu już nie są potrzebne wirusowe enzymy, w transkrypcji uczestniczą komórkowe białka. Cząsteczki wirusowego RNA, powstałe w procesie transkrypcji, opuszczają jądro. Na matrycy wirusowego RNA rybosomy produkują białka strukturalne i enzymatyczne wirusa. Błona komórkowa jest inkrustowana wirusowymi białkami gp 41 i gp 120. RNA i białka wirusowe dostają się do pączkującego nowego wirusa, który przechodząc przez błonę komórkową gospodarza odbudowuje otoczkę ( z wcześniej wspomnianych białek inkrustujących błonę komórkową). Następnie cząsteczka wirusa odrywa się i odbudowuje kapsyd.

1. Połączenie się cząsteczki wirusa z receptorowym białkiem CD4 na błonie komórkowej.

2. Fuzja błon cząsteczki wirusa z błoną komórkową gospodarza.

3. Rozpad kapsydu, uwolnienie RNA wirusowego i enzymów.

4. Synteza DNA na matrycy wirusowego RNA przy pomocy enzymu odwrotnej transkryptazy.

5. Wbudowanie zsyntetyzowanego DNA do chromosomu gospodarza.

6. Transkrypcja DNA na RNA i wyjście cząsteczek RNA z jądra.

7. Produkcja białek strukturalnych i enzymatycznych wirusa na matrycy RNA przez rybosomy.

8. Ponowne opłaszczenie się cząstek wirusa przy wyjściu z komórki gospodarza i odtworzenie kapsydu.

Przebieg zakażenia wirusem HIV u człowieka

Wirus HIV jest w stanie zarazić tylko komórki posiadające receptorowe białko błonowe CD4. Z nim wiąże się białko z otoczki wirusa i wnika do komórki. Jedna z podklas limfocytów jest wrażliwa na niego, dzięki czemu może niszczyć zainfekowane komórki. Taki powolny rozwój choroby może trwać od 5 do 10 lat, a organizm sam sobie radzi z zakażeniem. Jednak w wyniku działania odwrotnej transkryptazy (enzym ten wprowadza wiele błędów podczas przepisywania RNA na DNA) wirus HIV bardzo często mutuje. Limfocyty atakujące cząsteczki, które wywołały infekcje nie są zdolne do rozpoznania nowo powstałego mutanta. Pozornie zwalczona infekcja odradza się po pewnym czasie i znów jest zwalczana przez limfocyty (jednak ponownie powstaje mutant odporny na atak limfocytów). Po kilku latach znacznie zmaleje poziom limfocytów (jest to spowodowane wielokrotnymi infekcjami wirusem). Układ odpornościowy funkcjonuje coraz gorzej, przestaje chronić chorego przed nowotworami i pasożytami. Dla chorego stają się groźne nawet organizmy żyjące w jego przewodzie pokarmowym, takie jak bakterie czy grzyby. U chorych na AIDS obserwuje się spadek wagi ciała, przemęczenie, grzybice przewodu pokarmowego, biegunki, zmiany skórne, nowotwory rzadko występujące w populacji (zdrowy układ odpornościowy łatwo je zwalcza). Często dochodzi do zmian neurologicznych, czasami są to nawet zniszczenia w tkance nerwowej mózgu. Pospolite infekcje (np. zwykły katar) mogą być bardzo niebezpieczne dla chorego, przyczyną śmierci jest często zapalenie płuc, z którym osłabiony układ odpornościowy nie może sobie poradzić.

Na podstawie badania zmienności wirusa możemy ustalić, od kogo się nim zaraziliśmy (zmienność wirusa jest ogromna).

---