Файл: имунология и алергология.doc

Глава 19. ВИЧ-инфекция

Д. Черноф

Впервые СПИД был описан в США в конце 70-х — начале 80-х гг. Он был описан у гомосексуалистов, страдавших пневмоцистной пневмонией и тяжелым рецидивирующим герпесом кожи и слизистых. В 1984 г. американскими и французскими исследователями был открыт возбудитель этого заболевания — ВИЧ типа 1. Несмотря на то что структура и свойства ВИЧ достаточно хорошо изучены, методов эффективного лечения ВИЧ-инфекции в настоящее время нет. За 10 лет, прошедших после первого описания СПИДа, только в США было зарегистрировано более 300 000 случаев заболевания, из которых 200 000 закончились смертью. По прогнозу ВОЗ в 2000 г. во всем мире будет насчитываться более 40 млн ВИЧ-инфицированных. Особенно быстро ВИЧ-инфекция распространяется среди жителей развивающихся стран. На сегодняшний день ограничить ее распространение можно лишь с помощью социальных и гигиенических мер, направленных на предупреждение заражения ВИЧ. Возможно, в будущем удастся создать вакцину против ВИЧ. Разработка более совершенных методов диагностики и лечения ретровирусной и оппортунистических инфекций позволит продлить жизнь ВИЧ-инфицированным.

I. Общие сведения

А. Патогенез. В крови ВИЧ-инфицированных больных постепенно уменьшается количество лимфоцитов CD4 и соотношение CD4/CD8. На ранних этапах ВИЧ-инфекции на 1000—10 000 лимфоцитов CD4 приходится только 1 зараженный ВИЧ. По мере прогрессирования заболевания доля и абсолютное число инфицированных лимфоцитов CD4 возрастает, что сопровождается увеличением концентрации вирусной РНК в плазме. Установлено, что снижению числа лимфоцитов CD4 в крови способствует следующее.

1. Аутоиммунное поражение лимфоцитов CD4.

2. Прямое повреждение лимфоцитов ВИЧ.

3. Образование синцития из пораженных лимфоцитов под действием ВИЧ.

4. Токсическое действие вирусных белков на зрелые лимфоциты и костный мозг.

5. Апоптоз лимфоцитов.

Содержание лимфоцитов CD4 в крови служит важным лабораторным показателем состояния иммунной системы ВИЧ-инфицированных. Чем ниже число лимфоцитов CD4, тем выше риск оппортунистической инфекции. Так, если оно снижается до 200—250 мкл^–1, следует начинать профилактику пневмоцистной пневмонии. При снижении числа лимфоцитов CD4 до 50 мкл^–1 резко возрастает риск цитомегаловирусного ретинита и инфекции, вызванной Mycobacterium avium-intracellulare. Помимо лимфоцитов CD4 важную роль в патогенезе ВИЧ-инфекции играют и другие клетки. Так, ВИЧ инфицирует моноциты, макрофаги, дендритные клетки лимфоузлов, реже B-лимфоциты и клетки ЦНС. При исследовании лимфоузлов ВИЧ-инфицированных выявляются зараженные дендритные клетки, вокруг которых сосредоточено большое количество вирусов. Даже в бессимптомной фазе ВИЧ-инфекции, когда в крови вирус отсутствует, в лимфоузлах происходит его репликация. Снижается функциональная активность (например, хемотаксис и внутриклеточное разрушение микроорганизмов) инфицированных макрофагов. Высвобождение цитокинов, в том числе фактора некроза опухолей альфа, зараженными моноцитами, — одна из причин кахексии, характерной для поздних стадий ВИЧ-инфекции.

Б. Естественное течение ВИЧ-инфекции. Первым проявлением ВИЧ-инфекции обычно бывает непродолжительная лихорадка, которая проходит без лечения (острая лихорадочная фаза). Вслед за этим наступает длительный период, для которого характерно отсутствие каких-либо клинических проявлений и постепенное развитие иммунодефицита (бессимптомная фаза). У большинства ВИЧ-инфицированных бессимптомная фаза длится 5—10 лет. Длительное наблюдение за ВИЧ-инфицированными показало, что в 70% случаев СПИД развивается через 10 лет после инфицирования. У 30% больных заболевание развивается более медленно, причины этого неизвестны. По некоторым данным, более медленное прогрессирование ВИЧ-инфекции обусловлено активностью цитотоксических T-лимфоцитов (CD8), направленных против инфицированных клеток. Согласно критериям Центра по контролю заболеваемости США, диагноз СПИДа ставится, если содержание лимфоцитов CD4 в крови ниже 200 мкл^–1 (см. табл. 19.1). Оппортунистические инфекции (вирусные, грибковые, протозойные) и такие злокачественные новообразования, как саркома Капоши и B-клеточные лимфомы, также подтверждают диагноз СПИДа. Вскоре после заражения, в течение острой лихорадочной фазы, ВИЧ обнаруживается в крови. Через несколько недель виремия проходит, и в крови повышается число цитотоксических T-лимфоцитов (CD8). Хотя после исчезновения вируса из крови в ней появляются нейтрализующие антитела, считается, что они не играют роли в исчезновении виремии. Покидая кровь, вирус оседает в лимфоидных органах, где происходит его репликация. В течение бессимптомной фазы число лимфоцитов CD4 в крови каждый год снижается на 50—100 мкл^–1. При оппортунистических инфекциях наблюдается более интенсивное снижение числа лимфоцитов CD4. Скорость прогрессирования заболевания в разных группах риска (например, у инъекционных наркоманов, реципиентов крови) одинакова. В конце бессимптомной фазы вирус выходит из лимфоидных органов. По мере прогрессирования заболевания в крови возрастает содержание бета₂-микроглобулина, неоптерина, триглицеридов и антигенов ВИЧ (в частности, p24). Эти показатели позволяют оценить тяжесть заболевания и прогноз. Стадию заболевания обычно определяют по абсолютному числу лимфоцитов CD4 и уровню бета₂-микроглобулина в крови. Такие симптомы, как лихорадка, потливость и похудание, свидетельствуют о резком угнетении иммунитета и неблагоприятном прогнозе.

В. Пути передачи. Чаще всего ВИЧ передается половым путем, при переливании зараженной крови и ее препаратов и в перинатальном периоде от зараженной матери. Вирус обнаруживается в разных биологических жидкостях: слюне, СМЖ, крови, сперме, околоплодных водах (см. табл. 19.2). В большинстве случаев заражение ВИЧ происходит половым путем. В США и Европе около 70% больных СПИДом составляют гомосексуалисты. Риск ВИЧ-инфицирования особенно высок у пассивных гомосексуалистов, имеющих много половых партнеров. В Юго-Восточной Азии и странах Центральной и Южной Африки ВИЧ обычно передается при гетеросексуальных половых контактах. Болезни, передающиеся половым путем, особенно сопровождающиеся нарушением целостности слизистой половых органов: гонорея, сифилис, мягкий шанкр, вирусные заболевания половых органов, повышают риск инфицирования ВИЧ. Наркоманы обычно заражаются ВИЧ при пользовании загрязненными иглами. В США и Европе большинство ВИЧ-инфицированных гетеросексуальной ориентации являются инъекционными наркоманами. Лица, употребляющие героин и кокаин, входят в группу риска ВИЧ-инфекции независимо от способа употребления наркотика, поскольку обычно ведут беспорядочную половую жизнь. Риск заражения ребенка от ВИЧ-инфицированной матери в перинатальном периоде (чаще во время родов, иногда при кормлении грудью) составляет 30%. Он особенно велик при высоком содержании инфицированных лимфоцитов и снижении числа лимфоцитов CD4 в крови матери во время беременности. Роль нейтрализующих антител в предотвращении перинатальной инфекции неизвестна. Заражение ВИЧ возможно также при переливании компонентов крови и трансплантации органов. До введения в 1985 г. обязательной проверки всех компонентов крови на ВИЧ только в США было заражено 80% больных гемофилией. При трансплантации ВИЧ-инфицированных органов (роговицы, сердца, печени, почки) риск заражения реципиента составляет почти 100%.

Г. Диагностика ВИЧ-инфекции

1. Твердофазный ИФА и иммуноблоттинг

а. Диагноз ВИЧ-инфекции ставят при обнаружении антител к ВИЧ с помощью твердофазного ИФА и иммуноблоттинга (см. гл. 20, пп. I.Е—Ж). Среди других способов лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции следует отметить выделение вируса из крови, выявление вирусных антигенов и вирусной РНК. Такие признаки, как снижение числа лимфоцитов CD4 и изменение соотношения CD4/CD8, также указывают на ВИЧ-инфекцию, однако неспецифичны для нее и наблюдаются и при других заболеваниях. Наиболее распространенный метод лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции — твердофазный ИФА. Его чувствительность и специфичность достигает 99%. Ложноположительные результаты чаще всего наблюдаются в группах населения с низкой распространенностью ВИЧ. Они могут быть обусловлены вакцинацией, например против гриппа. Положительный результат, полученный с помощью твердофазного ИФА, должен быть подтвержден результатами иммуноблоттинга. Хотя иммуноблоттинг — высокочувствительный и специфичный метод выявления антител к ВИЧ, из-за высокой стоимости и длительности для массовых исследований он не применяется. Результаты иммуноблоттинга считаются положительными, если выявляются антитела хотя бы к 3 белкам, один из которых кодируется генами env, другой — генами gag, третий — генами pol. Если обнаруживаются антитела к одному или двум белкам, результат считается сомнительным и требует подтверждения. В большинстве лабораторий диагноз ВИЧ-инфекции ставится, если одновременно выявляются антитела к белкам p24, p31, gp41 и gp120/gp160.

б. Определение антигена p24. Твердофазный ИФА позволяет выявить даже несколько пикограммов антигена p24. Образование комплексов между p24 и эндогенными антителами снижает чувствительность метода. Для расщепления иммунных комплексов их обрабатывают кислотой. Этот метод используется при обследовании больных на ранней стадии ВИЧ-инфекции, когда антитела к ВИЧ отсутствуют.

2. Выделение вируса из крови — очень чувствительный и специфичный способ диагностики ВИЧ-инфекции. Вирус можно также определить в культуре лимфоцитов и моноцитов больного. Поскольку эти методы сложны и требуют больших материальных затрат, в настоящее время они применяются лишь в научных целях.

3. ПЦР — относительно новый метод, основанный на амплификации ДНК или РНК вируса. Основное преимущество этого метода заключается в его чувствительности, позволяющей определить минимальное количество нуклеиновых кислот. Однако высокая чувствительность не позволяет применять этот метод для исследования проб, загрязненных другими микробами. В связи с этим ПЦР проводят лишь в специализированных лабораториях, строго соблюдая условия стерильности. ПЦР относится к количественным методам исследования вирусного генома, поэтому может быть использована для оценки эффективности лечения. Другой метод анализа ДНК, так называемый метод разветвленной ДНК, основан на применении синтетической ДНК, которая содержит один участок, комплементарный фрагменту вирусной РНК, и множество участков, комплементарных искусственно созданному олигонуклеотидному зонду, меченному люминесцентным красителем. Этот метод менее чувствителен, чем ПЦР, однако более прост, а применение хемилюминометра позволяет быстро оценить его результаты. Существуют и другие методы анализа нуклеиновых кислот ВИЧ (см. табл. 19.3). Диагностика ВИЧ, основанная на исследовании вирусного генома, проводится только в специализированных лабораториях.

Д. Лечение ВИЧ-инфекции. Репликацию вируса можно остановить на разных стадиях его жизненного цикла. Существуют противовирусные препараты, которые блокируют прикрепление вируса к клеточной мембране, обратную транскрипцию ДНК с вирусной РНК, сборку вирусных РНК и белков (см. табл. 19.4). Зидовудин — первый ингибитор обратной транскриптазы, одобренный для применения при ВИЧ-инфекции. Сначала этот препарат назначался в высоких дозах (более 1 г/сут внутрь или в/в), что приводило к угнетению кроветворения, развитию нейтропении и тяжелой анемии. В настоящее время зидовудин назначается в дозе 400—600 мг/сут внутрь или в/в, это не снижает его терапевтическое действие, но уменьшает риск побочного (см. табл. 19.5). FDA одобрены и другие ингибиторы обратной транскриптазы: диданозин, зальцитабин, ставудин, ламивудин и трифлуридин.

1. Зидовудин. Единого мнения об оптимальных сроках начала лечения зидовудином нет. В настоящее время этот препарат назначают всем ВИЧ-инфицированным, у которых число лимфоцитов CD4 в крови ниже 500 мкл^–1 (независимо от наличия симптомов), и всем больным СПИДом. Многочисленные исследования показали, что применение зидовудина замедляет развитие СПИДа у ВИЧ-инфицированных и позволяет продлить жизнь больным СПИДом. Основные побочные эффекты зидовудина — анемия и нейтропения — обычно обратимы. Длительное лечение зидовудином может привести к миопатии, для которой характерны слабость проксимальных мышц и повышение активности КФК. При длительном применении противовирусный эффект зидовудина нередко снижается. Однако клиническое значение устойчивости ВИЧ к препарату пока не установлено, поскольку снижение эффективности зидовудина приводит к резкому ухудшению состояния далеко не у всех больных. Устойчивость ВИЧ к зидовудину развивается в течение 6—8 мес лечения этим препаратом. При появлении устойчивости к зидовудину обычно эффективны диданозин и зальцитабин. Другие азидонуклеозиды, например экспериментальный препарат азидоуридин, неэффективны. Зарегистрирован случай заражения устойчивым к зидовудину штаммом ВИЧ.

2. Диданозин — второй препарат, одобренный FDA для лечения ВИЧ-инфекции. При попадании в клетку диданозин, как и зидовудин, фосфорилируется, превращаясь в активную форму. Поскольку в кислой среде диданозин теряет активность, препарат выпускают в виде таблеток для разжевывания или порошка, содержащих щелочной буфер. Назначая диданозин, необходимо учитывать, что буфер, входящий в состав препарата, тормозит всасывание других лекарственных средств, часто применяемых при ВИЧ-инфекции, например кетоконазола и дапсона. Лечение диданозином иногда осложняется острым панкреатитом, особенно у больных с панкреатитом в анамнезе, часто наблюдается периферическая нейропатия. Диданозин назначают при непереносимости или неэффективности зидовудина. Показано, что диданозин тормозит прогрессирование заболевания у больных, ранее лечившихся зидовудином. Эти наблюдения подтверждают предположение о том, что смена противовирусных препаратов повышает эффективность лечения ретровирусной инфекции.

3. Зальцитабин применяется при непереносимости или неэффективности зидовудина. Однако продолжительность жизни при лечении зальцитабином ниже, чем при лечении зидовудином. Среди побочных действий зальцитабина следует отметить стоматит и периферическую нейропатию.

4. Другие ингибиторы обратной транскриптазы. Относительно недавно одобрены к применению ставудин, ламивудин и трифлуридин, на стадии исследования находятся азидоуридин и другие производные нуклеозидов. Проведены клинические испытания ингибиторов обратной транскриптазы, которые не относятся к производным нуклеозидов. Однако лечение только этими ингибиторами или их комбинацией с зидовудином приводит к быстрому появлению устойчивых штаммов ВИЧ. Возможно, этого позволит избежать применение препаратов в более высоких дозах. Новые подходы к лечению ВИЧ-инфекции основаны на применении интерферонов, ингибиторов протеаз и ингибитора белка TAT (белок трансактивации, участвует в репликации вируса).

II. Оппортунистические инфекции. До 90% летальных исходов при ВИЧ-инфекции прямо или косвенно обусловлены оппортунистическими инфекциями, что подчеркивает важную роль их профилактики и лечения. Чаще всего оппортунистические инфекции вызывают Pneumocystis carinii, Mycobacterium avium-intracellulare, Mycobacterium tuberculosis, Cryptococcus neoformans, Candida spp., Toxoplasma gondii, Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis, ДНК-содержащие вирусы, например цитомегаловирус, вирус гепатита B, вирус простого герпеса.

А. Пневмоцистная пневмония — это самая распространенная оппортунистическая инфекция дыхательных путей у ВИЧ-инфицированных. Показано, что РНК Pneumocystis carinii очень схожа с РНК некоторых грибов, поэтому в настоящее время этот микроорганизм принято относить скорее к грибам, нежели к простейшим (по чувствительности к антимикробным средствам Pneumocystis carinii ближе к простейшим). Пневмоцистная пневмония возникает у 60—80% больных СПИДом, однако современные методы профилактики позволили снизить ее тяжесть. Риск пневмоцистной пневмонии особенно высок, когда число лимфоцитов CD4 опускается ниже 200 мкл^–1. Заболевание, по-видимому, обусловлено реактивацией латентной инфекции.

1. Клиническая картина. Характерны лихорадка, одышка и непродуктивный кашель. Лабораторное исследование выявляет гипоксемию. На рентгенограммах грудной клетки у большинства больных выявляются двусторонние ограниченные или обширные затемнения. У больных, профилактически получавших антимикробные средства, например пентамидин, рентгенологическая картина может быть нормальной или атипичной. Для пневмоцистной пневмонии, возникшей на фоне профилактического применения пентамидина, характерны следующие особенности: поражение верхушек легких, образование полостей и пневмоторакс. Плевральный выпот при пневмоцистной пневмонии — редкое явление. При его обнаружении следует исключать другие заболевания: саркому Капоши с поражением легких, туберкулез легких, бактериальную пневмонию.