Белки, характерные для ВИЧ

Содержание
  1. Научная иллюстрация вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)
  2. Строение и биология ВИЧ
  3. Модель вируса
  4. Белок в анализе крови при вич
  5. Общий анализ крови при ВИЧ: показатели
  6. Показатель СОЭ при ВИЧ
  7. Биохимия крови при ВИЧ: показатели
  8. Вирусная нагрузка при ВИЧ: показатели
  9. Cтроение ВИЧ-клетки под микроскопом, основные особенности вируса
  10. Что значит ВИЧ
  11. Открытие вируса
  12. Гипотезы происхождения ВИЧ
  13. Внимательно разглядываем вирус
  14. Строение ВИЧ
  15. Строение нуклеокапсида ВИЧ
  16. Строение оболочки ВИЧ
  17. Расшифровка некоторых упомянутых обозначений
  18. Белки ВИЧ и их «работа»
  19. Структурные белки ВИЧ
  20. Капсидные белки ВИЧ
  21. Суперкапсидные белки
  22. Неструктурные белки
  23. Остальные гены ВИЧ
  24. Геном ВИЧ
  25. Изучаем вирус: «озвучиваем» интересные факты
  26. Ключевая особенность вируса
  27. Клетки вируса ВИЧ: семейство, строение, как выглядят, какие клетки поражают
  28. Строение вируса ВИЧ
  29. К какому семейству относится вирус вич
  30. Как выглядит ВИЧ под микроскопом
  31. Какие клетки и в каком количестве поражает
  32. Какие белки обнаруживают в крови при ВИЧ?
  33. Почему врачи назначают анализ на реактивный белок
  34. Нормы реактивного белка в крови
  35. Почему CРБ появляется в сыворотке крови
  36. Для чего назначается анализ
  37. Вирус ВИЧ: строение, взаимодействие с клетками, структура и свойства вируса
  38. Что такое вирус иммунодефицита человека
  39. Вирус под микроскопом
  40. Строение вируса
  41. Какие клетки поражает ВИЧ
  42. Процесс взаимодействия ВИЧ и клетки-мишени
  43. Стадии развития ВИЧ

Научная иллюстрация вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)

Белки, характерные для ВИЧ

Первые разновидности вируса иммунодефицита человека появились в начале XX века в Африке (34).

Ближайшими эволюционными предками ВИЧ были аналогичные вирусы обезьян, а первыми заразившимися людьми могли быть охотники, разделовавшие убитых животных.

В настоящее время, согласно данным Всемирной организации здравоохранения, ВИЧ заражены почти 37 миллионов человек по всему миру, а в 2015 году от иммунодефицита, вызванного этим вирусом, погибло более миллиона человек (35).

Строение и биология ВИЧ

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, HIV — Human Immunodeficiency Virus, англ.) относится к роду лентивирусов (Lentivirus) семейства ретровирусов (Retroviridae).ВИЧ заражает преимущественно клетки иммунной системы человека (CD4+ Т-лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки).

Уменьшение количества CD4+ Т-лимфоцитов приводит к развитию синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) (36).

Существует несколько разновидностей ВИЧ, наиболее распространенной из которых является HIV-1. Размеры вирусной частицы ВИЧ варьируют в пределах от 100 до 180 нм. Она окружена мембраной, в которой заякорены поверхностные белковые комплексы.

Часть этих комплексов кодируется геномом самого вируса (как продукты гена Env — белки gp120/gp41), а часть (например белки ICAM-1, HLA-DR1, CD55 и ряд других), как и сама мембрана, захватывается из хозяйской клетки. Мембранные белки ВИЧ позволяют вирусной частице взаимодействовать с рецепторами на поверхности клеток-мишеней.

После этого мембраны частицы и клетки сливаются, а содержимое вириона попадает внутрь цитоплазмы (4, 6).

Вирион содержит белковый капсид конической формы, в котором находится РНК-геном вируса и ферменты, обеспечивающие его размножение в клетке (15). Внутри частицы ВИЧ, как и на поверхности его мембраны, помимо белков, кодируемых геномом самого вируса, находятся белки, захваченные из клетки-хозяина.

После проникновения внутрь клетки обратная транскриптаза ВИЧ синтезирует ДНК-копию его генома, которая встраивается в клеточный геном, образуя провирус. Впоследствии клеточные ферменты синтезируют на матрице провируса новые молекулы вирусной РНК, а также регуляторные и структурные белки вируса. Образовавшиеся вирусные белки осуществляют сборку и почкование новых вирусных частиц (37).

Геном вируса иммунодефицита человека представлен двумя идентичными молекулами РНК, каждая из которых имеет длину чуть меньше 10000 нуклеотидов. Всего геном включает 9 генов. Они кодируют 15 различных белков (38).

За синтез основных белковых продуктов ВИЧ ответственны гены (открытые рамки считывания) Gag, Pol и Env. Рамка Gag кодирует структурные белки. Ее продукты связываются с вирусной мембраной, формируют капсид и упаковывают геномную РНК. Рамка Pol кодирует ферменты, необходимые для размножения вируса и интеграции его генетического материала в геном клетки.

Рамка Env отвечает за синтез поверхностных рецепторов, которые позволяют ВИЧ связываться с клетками-мишенями и заражать их.

Продукты остальных генов ВИЧ (такие как Tat, Rev, Vif, Vpr, Vpu и Nef) осуществляют некоторые изменения в метаболизме клетки-хозяина, регулируют процессы размножения и сборки вируса, а также подавляют активность клеточных противовирусных систем (38).

Модель вируса

Данная модель вируса иммунодефицита человека объединяет результаты более 100 научных публикаций ведущих специалистов в области вирусологии, рентгеноструктурного анализа и ЯМР-спектроскопии.

В ней воссозданы установленные к настоящему времени точные пространственные структуры 17 белков вирусного и клеточного происхождения в различныхконформациях (с учетом межбелковых взаимодействий), а также структуры трансмембранных участков ряда белков и их гликозилированных форм.

Для моделирования мембраны вирусной частицы потребовалось более 160 тысяч молекул липидов 8 видов в соотношениях, характерных для реальной частицы ВИЧ.

Задача построения научно достоверных моделей вирусов, решаемая в рамках некоммерческого проекта Viral Park компании Visual Science, осложняется тем, что ни один из имеющихся на сегодняшний день научных подходов, будучи применён отдельно от других, не позволяет получить изображение целой вирусной частицы в атомном или даже молекулярном разрешении.

Тем не менее, сотни работ разных авторов со всего мира проливают свет на многие вопросы структуры и морфологии компонентов вирионов, а также их взаимодействия.

При тщательном анализе всех научных работ, с учетом мнений признанных экспертов из мировых научных центров и помощи специалистов Отдела молекулярного моделирования компании Visual Science, методами структурной биоинформатики заполняющих пробелы в имеющихся исследованиях по молекулярной биологии, вирусологии и кристаллографии, появляется возможность создать максимально точные и достоверные модели вирусов, которые и представлены в проекте Viral Park.

Показать ссылки

  • Wyatt R. et al., Science. 1998 Jun 19;280(5371):1884-8.
  • Burton D.R. , Nature. 2006 Jun 15;441(7095):817-8.
  • Zhu P. et al. , Nature. 2006 Jun 15;441(7095):847-52. Epub 2006 May 24.
  • Liu J. et al., Nature. 2008 Sep 4;455(7209):109-13. Epub 2008 Jul 30.
  • Pancera M. et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jan 19;107(3):1166-71. Epub 2009 Dec 28.
  • Ott D.E., Rev Med Virol. 2008 May-Jun;18(3):159-75.
  • Hu X. et al., Mol Immunol. 2010 May;47(9):1692-700. Epub 2010 Apr 3.
  • Paquette J.S. et al., J Virol. 1998 Nov;72(11):9329-36.
  • Cantin R. et al., J Virol. 1997 Mar;71(3):1922-30.
  • Saifuddin M. et al., J Gen Virol. 1997 Aug;78 ( Pt 8):1907-11.
  • Aloia R.C. et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 Jun 1;90(11):5181-5.
  • Brügger B., Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Feb 21;103(8):2641-6. Epub 2006 Feb 15.
  • Ono A. et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 Nov 20;98(24):13925-30.
  • Ono A., Biol Cell. 2010 Mar 25;102(6):335-50.
  • Ganser-Pornillos B.K. et al., Curr Opin Struct Biol. 2008 Apr;18(2):203-17. Epub 2008 Apr 9.
  • Verli H. et al., J Mol Graph Model. 2007 Jul;26(1):62-8. Epub 2006 Sep 26.
  • Hearps A.C. et al., AIDS Res Hum Retroviruses. 2007 Mar;23(3):341-6.
  • Li S. et al., Nature. 2000 Sep 21;407(6802):409-13.
  • Briggs J.A. et al., Nat Struct Mol Biol. 2004 Jul;11(7):672-5. Epub 2004 Jun 20.
  • Benjamin J. et al., J Mol Biol. 2005 Feb 18;346(2):577-88. Epub 2004 Dec 19.
  • Salgado G.F. et al., J Med Chem. 2009 Nov 26;52(22):7157-62.
  • Morellet N. et al., J Mol Biol. 2003 Mar 14;327(1):215-27.
  • Planelles V. et al., Curr Top Microbiol Immunol. 2009;339:177-200.
  • Jolly C. et al., J Virol. 2007 Jun;81(11):5547-60. Epub 2007 Mar 14.
  • Luban J., Cell. 1996 Dec 27;87(7):1157-9.
  • Sakuragi J.I. et al., Microbes Infect. 2010 Nov;12(12-13):1002-11. Epub 2010 Jul 15.
  • Morellet N. et al., J Mol Biol. 1998 Oct 23;283(2):419-34.
  • Watts J.M. et al., Nature. 2009 Aug 6;460(7256):711-6.
  • Elgavish T. et al., J Mol Biol. 1999 Jan 15;285(2):449-53.
  • Cen S. et al., J Virol. 2001 Jun;75(11):5043-8.
  • Seckler J.M. et al., Biochemistry. 2009 Aug 18;48(32):7646-55.
  • Dolan J. et al., J Mol Biol. 2009 Jan 16;385(2):568-79. Epub 2008 Nov 7.
  • Jaskolski M. et al., FEBS J. 2009 Jun;276(11):2926-46. Epub 2009 Apr 14.
  • de Sousa JD, Alvarez C, et al., Viruses. 2012 Oct; 4(10): 1950–1983.
  • World Health Organization, Global Health Observatory (GHO) data
  • Okoye AA, Picker LJ., Immunol Rev. 2013 Jul;254(1):54-64. doi: 10.1111/imr.12066.
  • Barré-Sinoussi F, Ross AL, et al., Nat Rev Microbiol. 2013 Dec;11(12):877-83. doi: 10.1038/nrmicro3132.
  • Freed EO., Nat Rev Microbiol. 2015 Aug;13(8):484-96. doi: 10.1038/nrmicro3490.

Источник: https://visual-science.com/ru/projects/hiv/illustrations/

Белок в анализе крови при вич

Белки, характерные для ВИЧ

При ВИЧ-инфекции пациент регулярно сдает анализы крови.

Изначально они сдаются, чтобы подтвердить факт болезни. В дальнейшем – с целью её контроля.

Основные показатели – это:

  • вирусная нагрузка (этот показатель меняется, в зависимости от прогрессирования болезни или успешности лечения);
  • количество CD4 и соотношение CD4/ CD8 (отражает состояние иммунитета ВИЧ-инфицированных пациентов).

Проводятся также общеклинические исследования. Они нередко указывают на сопутствующие заболевания или побочные эффекты, развивающиеся в результате противовирусной терапии.

Общий анализ крови при ВИЧ: показатели

На основании ОАК при ВИЧ диагноз не ставится. Исследование имеет лишь вспомогательное значение.

Изменения наблюдаются в острой фазе ВИЧ. Снижается количество лейкоцитов. В наибольшей мере уменьшается концентрация в крови лимфоцитов. Но постепенно эти показатели восстанавливаются.

Следующие значительные изменения показателей ОАК можно будет выявить только на стадии СПИД.

В общеклиническом анализе крови может обнаруживаться:

  • дефицит лейкоцитов;
  • низкий уровень тромбоцитов;
  • может понижаться гемоглобин и количество эритроцитов (хотя они обычно не опускаются ниже нормы);
  • в лейкоцитарной формуле отмечается низкое содержание нейтрофилов и лимфоцитов.

Показатель СОЭ при ВИЧ

СОЭ – показатель, который возрастает при воспалительных реакциях в организме.

В норме он не должен превышать 10 мм/ч.

При недавнем заражении ВИЧ этот показатель может значительно возрастать. Дальше он постепенно приходит в норму.

СОЭ отражает активность иммунитета. Этот показатель соответствует уровню цитокинов. В том числе интерлейкина-6 и фактора некроза опухолей α. В дальнейшем по увеличению уровня СОЭ можно предположить повышение активности ВИЧ-инфекции. Потому что данный показатель возрастает в тот период, когда отмечается уменьшение числа CD4 клеток.

Но на практике СОЭ не имеет большого значения в диагностике. Потому что всем пациентам регулярно определяют уровень CD4 лейкоцитов. Их количество проверяется через каждые несколько месяцев.

СОЭ не является маркером острых интеркуррентных патологий при ВИЧ. Нередко даже значительное возрастание показателя до 100 мм в час и более не сопровождается никакими инфекциями или симптомами.

Биохимия крови при ВИЧ: показатели

Данный анализ не имеет большого значения в диагностике ВИЧ-инфекции. Он необходим в основном для оценки функции внутренних органов: почек, печени, поджелудочной железы и т.д.

Установлено, что у пациентов, страдающих ВИЧ, при снижении уровня CD4 в крови повышается уровень белка и альбумина. Остальные базовые показатели биохимического анализа крови у них в норме.

Однако на организм пациента влияет не только болезнь. Он постоянно принимает несколько антиретровирусных препаратов. Они могут оказывать побочные эффекты, влияя на функцию печени и почек.

В таких случаях возможно повышение в крови ряда показателей:

  • АлАТ;
  • АсАТ;
  • щелочной фосфатазы;
  • билирубина;
  • креатинина.

Чаще всего поражается печень. Потому что многие пациенты с ВИЧ наркозависимые. А наркотические вещества сами по себе оказывают гепатотоксическое действие.

Некоторые страдают также вирусным гепатитом С. В этом случае вероятность побочных эффектов со стороны печени возрастает.

Другие факторы риска:

  • ожирение;
  • пожилой возраст;
  • высокий уровень трансаминаз на момент начала лечения;
  • алкоголизм;
  • низкий уровень тромбоцитов в крови;
  • высокая вирусная нагрузка;
  • недостаточность функции почек.

Признаки нарушения работы печени в биохимическом анализе крови при ВИЧ встречаются достаточно часто. Но тяжелая печеночная недостаточность развивается очень редко.

Такие случаи зафиксированы при использовании препаратов:

  • невирапина;
  • ритонавира;
  • типранавира.

Иногда страдает функция почек. В этом случае возрастает уровень сывороточного креатинина. Причиной становится нарушение его секреции в проксимальных канальцах почек.

Такие побочные эффекты возможны при приеме:

  • тенофира;
  • атазанавира;
  • индинавира (устаревший препарат, который почти не используется).

После отмены препаратов нефротоксические эффекты исчезают.

Вирусная нагрузка при ВИЧ: показатели

При острой ВИЧ-инфекции обычно отмечается стремительное увеличение виремии. Она достигает больше 100 миллионов копий РНК в мл.

Большинство патогенетических процессов происходят именно в эту фазу заболевания. Однако высокая вирусная нагрузка сохраняется недолго. Срабатывает иммунитет человека.  А клетки, обеспечивающие репликацию вируса, погибают. Поэтому виремия начинает снижаться.

В течение нескольких недель она достигает значения, которое называют установочной точкой. Чем выше эта точка, тем хуже прогноз заболевания.

На величину установочной точки влияет:

  • репликационная способность вируса;
  • генетические факторы;
  • врожденные особенности иммунитета.

В среднем после острого периода вирусная нагрузка составляет лишь 1% от исходного значения.

В дальнейшем она длительное время остается стабильной. Определяя уровень виремии через определенные промежутки времени, можно прогнозировать развитие заболевания. Исследования показывают, что если через 2 года вирусная нагрузка не превышает 1000 копий РНК в мл, то через 12 лет при естественном течении болезни у человека все ещё не будет стадии СПИДа.

Но если вирусная нагрузка через 2 года после инфицирования превышает 100 тысяч копий в мл, то 80% из них уже имеют СПИД-индикаторные заболевания.

От величины установочной точки зависит скорость падения уровня CD4-лимфоцитов. В норме этот показатель составляет от 435 до 1600 копий РНК в мл. В дальнейшем вирусная нагрузка возрастает.

Существует условная градация, когда её следует считать высокой, а когда – низкой.

Расшифровка – в таблице.

ПоказательВирусная нагрузка
До 10 000 копий РНКНизкая
От 10 до 100 тысяч копий РНКСредняя
Более 100 000 копий РНКВысокая

Обычно вирусная нагрузка коррелирует с уровнем CD4. Чем она выше, тем количество клеток иммунной системы в крови ниже. Вирусная нагрузка определяется регулярно. Она является показателем успешности лечения. Целью антиретровирусной терапии является достижение неопределяемого уровня виремии. То есть, тест ПЦР должен показывать отрицательные результаты.

Такие результаты могут быть достигнуты через 3-6 месяцев после начала лечения. Обычно неопределяемой считают нагрузку ниже 50 копий РНК в мл. Это граница чувствительности большинства тестов.

Источник: https://letolays.ru/belok-v-analize-krovi-pri-vich/

Cтроение ВИЧ-клетки под микроскопом, основные особенности вируса

Белки, характерные для ВИЧ

Определение сущности ВИЧ-инфекции, ее происхождение, строение ВИЧ-клетки, пути передачи вируса, характерные симптомы и терапевтические методы – основные аспекты, интересующие высокие умы современного человечества. В обзоре пойдет речь о трех первых пунктах актуальной темы.

Что значит ВИЧ

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) – провокатор ВИЧ-инфекции, вызывающей вторичные заболевания и приводящей к СПИДу. Выделяют 5 стадий недуга, по завершении которых пациент умирает.

Провоцирует болезнь вирус, находящийся в биологическом материале больного (крови, семенной жидкости, влагалищной секреции, грудном молоке).

Оказавшись в организме здорового человека, инфекция некоторое время находится в «режиме ожидания». Этот период называют инкубационным.

С выработкой антител к вирусу возможны проявления первых признаков заболевания, далее запускается процесс атаки иммунитета, больной медленно, но уверенно приближается к термальной стадии.

Открытие вируса

В 1980-1981 году в госпитале Нью-Йорка оказалось несколько пациентов с нестандартной формой саркома Капоши. Несмотря на относительно положительный прогноз этого вида заболевания, был выявлен злокачественный характер недуга у большинства больных. В это же время в Лос-Анджелесе были зарегистрированы случаи злокачественного течения пневмоцистной пневмонии.

Клинические картины указывали на уже известный в те времена синдром иммунодефицита. Однако, что именно вызывает инфекцию и каковы стадии инфекционного процесса, было неизвестно. Вирус, который в настоящее время провоцирует СПИД, открыли только 1983 году.

Впервые дать название вирусу попробовали группы Галло под руководством одноименного инфекциониста. Ученые в 70-х годах открыли ретровирус, стимулирующий лейкоз (рост) Т-лимфоцитов, назвав его HTLV-1. Вскоре был выделен альтернативный вирус этой же группы, который вызывал редкую патологию крови. Его обозначили HTLV-2.

Французские ученые под руководством Люка Монтанье объединились для изучения ретровирусов. В ходе исследований был выявлен вирус, который не провоцировал злокачественное перерождение клеток, а приводил к гибели Т-лимфоцитов с началом выработки организмом антител к ВИЧ. Вирус назвали HTLV-3. В 1985 году возбудителю СПИДа дали общее название – HIV/ВИЧ.

Прежде чем перейти к структуре ВИЧ, познакомимся с гипотезами происхождения инфекции.

Гипотезы происхождения ВИЧ

Согласно одной из теорий, вирус существовал на планете еще в древности. Предполагают, что изначально недуг проявлялся в эндемических заболеваниях СПИДом в запущенных районах Центральной Африки. Поскольку люди в тех краях часто умирали до 30-ти лет, больных СПИДом было не так много – они просто не доживали.

Сторонники альтернативной версии полагают, что синдром приобретенного иммунодефицита возник из безобидного вируса, подвергшегося воздействию радиоизотопов стронция и прочих веществ, которые выделились в результате взрыва водородной бомбы. Эта версия выдвинута не только на основе предположений, но и факта совпадения места появления первых больных и локации происшествия.

Более обоснованно звучит гипотеза о том, что СПИД передался человеку от обезьян. В древности вирусные мутанты, «обитающие» в организме мартышки, претерпели трансформацию и обрели другой «дом» — человека, который позже передал вирус своим потомкам, посредством незамысловатого процесса инфицирования плода.

Теперь пришло время рассмотреть СПИД под микроскопом.

Внимательно разглядываем вирус

Вирус, являющийся провокатором ВИЧ-инфекции – ретровирус, имеющий форму сферы. Внешняя оболочка, посредством которой происходит взаимодействие вируса с иммунными клетками организма, частично состоит из белков.

Основу вирусных агентов составляет геном, представленный парой молекул, каждая из которых выражается девятью генами. Эти самые гены содержат информацию о строении вируса, о методах заражения (при контакте с несколькими тысячами клеток, имеющих определенный уровень СD4- лимфоцитов).

Интересно! Со временем контактируемые клетки погибают. При достижении концентрации Т-лимфоцитов менее 200 в 1 мкл иммунный статус больного резко снижается – развивается СПИД. Это значит, что к этому моменту первые симптомы и диагностика недуга оказываются позади.

Строение ВИЧ

Строение вируса можно описать в двух составляющих: ядре (нуклеокапсиде), включающем РНК и ферменты, а также оболочке (мембране).

Строение нуклеокапсида ВИЧ

В составе ВИЧ вирусные РНК и тройка ферментов: ревертаза, интеграза и протеаза – все они в упаковке с белками. Снаружи – молекулы матриксного р-17- белка. Место их расположения – пространство между капсидом и мембраной. Внутри клетки располагается белок Vhr.

Строение оболочки ВИЧ

В составе мембраны фосфолипиды, гликопротеины и мембранные клетки «хозяина». За счет гликопротеинов обеспечивается избирательное отношение вируса к клеткам пораженного организма. Клетка-мишень при встрече с ВИЧ пронизывается двумя видами гликопротеинов – gp120 и gp41.

Расшифровка некоторых упомянутых обозначений

  • Ревертаза – фермент, принимающий участие в процессе синтеза ДНК на матрице РНК;
  • Интеграза – составляющая вируса ВИЧ, способствующая ускорению процесса соединения ДНК вируса с хромосомой пораженного организма;
  • Протеаза – фермент, занимающийся расщеплением интеграций между белками и аминокислотами.

Вместе ферменты образуют комплекс «рабочих инструментов» клетки вируса.

Белки ВИЧ и их «работа»

Как только микроскопические вирусные частицы СПИДа оказываются в организме «хозяина», посредством фермента обратной транскриптазы осуществляется синтез ДНК-копии, которая контактирует с геном «хозяйской» клетки.

Затем при помощи других ферментов (ревертаза, интеграза) осуществляется синтез новых молекул вирусных РНК и белков, ответственных за сборку и структурирование вирусов. С капсидой также ассоциированы белки Nef.

Белок VPR выступает в роли вспомогательного.

Структурные белки ВИЧ

Эти белки ВИЧ синтезируются за счет гена Gag. Находятся в составе самой вирусной зоны. Они участвуют в формировании капсид и мембраны.

Капсидные белки ВИЧ

Этот вид белков образует сосуд для нуклеиновой кислоты, сформировывает ферменты, находится в составе геномного белка. Однако капсидная мембрана – это не отдельные белки, а субъединицы.

Суперкапсидные белки

Речь идет об основных структурных элементах суперкапсидной оболочки. За их синтез отвечает ген Env.

Неструктурные белки

В ответе за неструктурные элементы ген Pol. Эти белки отвечают за репродуктивные процессы вируса в различные этапы его жизни в организме здорового человека.

Остальные гены ВИЧ

Вирионы ВИЧ-типа имеют в своем составе также такие гены, как Tat, Nef, Vpu, Vpr и ряд других, отвечающих за размножение и сборку вирусов.

Геном ВИЧ

Геном – это основа вируса и инфицированных клеток, представлен парой нитей РНК. Именно на основе одной из них происходит синтез ДНК (молекулы ДНК) при обратной транскриптазе. В его составе имеются также структурные, регуляторные, функциональные гены.

Изучаем вирус: «озвучиваем» интересные факты

  1. Как выглядит вирус? Под микроскопом визуализируется образование в виде сферы.
  2. ВИЧ «обитает» в крови, грудном молоке, сперме и вагинальном секрете – в других биологических жидкостях концентрация вируса очень мала.
  3. После заражения антитела в организме больного начинают вырабатываться только через 3 недели минимум.
  4. Слияние вируса и здоровой клетки происходит посредством оболочки вируса, а именно с помощью поверхностного гликопротеина g
  5. Именно за счет обратной транскриптазы вируса происходит синтез ДНК на базе одной из нитей РНК собственной.
  6. «Привлекательной» для вируса оказывается клетка «хозяина», несущая рецепторы CD
  7. Если концентрация Т-лимфоцитов составляет менее 200 в 1 мкл, речь заходит о термальной стадии заболевания.
  8. При диагностике недуга у детей, родившихся у больных матерей, положительный результат на ВИЧ может сохраняться в течение 18 месяцев.

Ключевая особенность вируса

Пожалуй, самой важной и неприятной особенностью ВИЧ является его «замаскированное» пребывание в организме человека. Инкубационный период болезни может протекать в течение 3-х недель (иногда 3-х месяцев). В некоторых случаях первые признаки патологии и вовсе отсутствуют – пациент сразу сталкивается с яркими проявлениями клинической картины заболевания.

Источник: https://medsito.ru/zabolevanie/vich/stroenie-vich-kletki

Клетки вируса ВИЧ: семейство, строение, как выглядят, какие клетки поражают

Белки, характерные для ВИЧ

Светила медицины трудятся над созданием лекарства против вируса иммунодефицита человека. Чтобы понять природу заболевания и особенности его распространения, ученым необходимо знать, как выглядит клетка вируса.

Строение вируса ВИЧ

Строение вируса подобно сфере, которая покрыта шипами. Ее размер значительно превышает параметры возбудителя гепатита B и других вирусов. Диаметр сферы составляет 100 — 150 нанометров. Она называется нуклеокапсидом, или вирионом.

Клеточное строение ВИЧ характеризуется двухслойной структурой:

  • оболочка, покрытая «шипами»;
  • тело клетки, которое содержит нуклеиновую кислоту.

Вместе они составляют вирион — частицу вируса. Каждый из «шипов», покрывающих оболочку, похож на гриб с тонкой ножкой и шляпкой. С помощью этих «грибов» вирион вступает во взаимодействие с посторонними клетками. На поверхности «шляпок» лежат поверхностные гликопротеины (gp120). Другие гликопротеины, трансмембранные (gp41), находятся внутри «ножек».

В основе вирусной клетки скрывается геном — РНК, состоящая из 2-х молекул. Каждая из них хранит 9 генов, несущих информацию о строении вируса, способах заражения и размножения вредоносных клеток.

Геном окружен конической оболочкой, которая состоит из протеинов:

  1. p17— матричный;
  2. p24 — капсидный.

Геномная РНК связана с оболочкой посредством нуклеокапсидных белков p7 и p9.

Известно несколько форм вируса иммунодефицита человека. Самая распространенная из них — ВИЧ-1. Она распространена в Евразии, Северной и Южной Америках. Другая форма ВИЧ-2 была выявлена у населения Африканского континента. ВИЧ-3 и ВИЧ-4 встречаются редко.

К какому семейству относится вирус вич

ВИЧ относится к семейству ретровирусов — их вирионы содержат РНК, атакующие организм позвоночных. Попадая в организм, вирионы вызывают гибель здоровых клеток. Ретровирусы поражают животных. Лишь один вид в этом семействе опасен для человека — это ВИЧ.

Этот вирус относится к группе лентивирусов. В переводе с латинского «lentus» означает «медленный». Из названия понятно, что заболевания, вызванные этими микроорганизмами, имеют длительное течение и продолжительный инкубационный период. После того как ДНК ВИЧ проникла в организм человека, может пройти 5 —10 лет до момента, когда появятся первые признаки заболевания.

С середины 80-х годов XX века в генетике появились исследования, изучающие геном ВИЧ.

Ученые пока не нашли способа полного разрушения клеток ВИЧ, но достигли больших успехов в диагностике и лечении заболевания.

Использование антиретровирусных препаратов позволяет продлить латентную стадию болезни до 15 лет. Продолжительность жизни больных постоянно увеличивается. Сегодня она составляет в среднем 63 года.

Как выглядит ВИЧ под микроскопом

Снимки многократно увеличенного ВИЧ впервые были сделаны в 1983 г. Элементарная единица ВИЧ под микроскопом напоминает модель загадочной планеты, которая покрыта экзотическими растениями. Благодаря развитию фототехники и оптического оборудования позже были сделаны детальные фотографии опасной вирусной частицы.

Компьютерная графика позволяет воспроизвести ее жизненный цикл:

  1. На стадии выделения вириона из клетки на снимке видны выпуклые уплотнения, которые как бы распирают клетку изнутри.
  2. В первое время после отделения у вируса остается отросток, которые соединяет его с клеткой. Он постепенно исчезает.
  3. Когда стадия выделения вируса из клетки завершилась, он принимает форму шара. На макроснимке отображается как черное кольцо.
  4. Зрелый вирион на фото выглядит как черный прямоугольник, треугольник или круг, который обрамляет тонкое кольцо. Темная сердцевина – это капсид. Он имеет форму конуса. Какая геометрическая фигура будет видна на фотографии, зависит от того, с какого ракурса сделан снимок. Кольцо – оболочка вириона.

Какие клетки и в каком количестве поражает

Клеточные рецепторы, с которыми связывается вирусный белок, называются CD4. Элементарные единицы живого организма, имеющие такие рецепторы – потенциальные мишени для ВИЧ. Белковый рецептор CD4 входит в состав некоторых лейкоцитов, а именно – Т-лимфоцитов, моноцитов и макрофагов.

Т-лимфоциты (хелперы), защищая организм, первыми вступают в контакт с агрессивными вирионами и погибают. У здорового человека CD4 выявляется в количестве 5 – 12 единиц на пробу крови. При заражении ВИЧ и развитии инфекции норма падает до 0 – 3,5 ед.

После проникновения вируса иммунодефицита во внутренние среды организма изменения в клетках происходят не сразу. Необходимо время, чтобы опасные вирусы окрепли и сумели адаптироваться к окружающей среде.

На это уходит не менее недели. Далее вирусная частица с помощью «грибков», покрывающих ее поверхность (gp160), цепляется за CD4-рецепторы здоровых клеток. Затем происходит их вторжение под мембранную оболочку.

Находясь под оболочкой лимфоцитов, макрофагов, нервных клеток, вирусы-захватчики укрываются от воздействия лекарственных препаратов и противодействия иммунной системы. Они нарушают иммунные реакции организма, который начинает реагировать на собственные клетки как на чужеродные антигены.

Внутри пораженных клеток происходит размножение вируса иммунодефицита с последующим выделением новых вирионов. Клетка-хозяин при этом разрушается.

Когда клетки поражает вирус иммунодефицита, запускается защитная реакция. Постепенно иммунная система формирует антитела к вирусу.

Их число увеличивается и уже через 2 – 3 недели антитела будут заметны при иммуноферментном исследовании крови.

Если в организм проникло незначительное числовирусных частиц, достаточное количество антител может сформироваться только через год. Такое случается в 0,5 % случаев.

Таким образом, сведения о строении и жизнедеятельности вируса иммунодефицита помогают ученым в разработке диагностических методик и способов лечения ВИЧ-инфекции.

Источник: https://aids24.ru/o-vich/stroenie-kletki-virusa

Какие белки обнаруживают в крови при ВИЧ?

Белки, характерные для ВИЧ

В первую очередь стоит определиться со списком недугов, вызывающих иммунную реакцию организма. В ним относятся:

  • травмы (как внешние, так и внутренние);
  • предынфарктное состояние человека (зачастую помогает предотвратить тяжелые последствия при своевременном обращении);
  • доброкачественные опухоли;
  • некроз тканей;
  • злокачественные новообразования (на ранних стадиях их определение дает шанс обойтись легкими препаратами не прибегая к лечению курсами химии или хирургическому вмешательству — вплоть до полной ампутации зараженной части тела или летального исхода);
  • и тому подобное.

То есть фактически при повреждении внутренних органов или тканей организм (при чем вне зависимости вирус атакует, или бактерии и прочие микроорганизмы ли поедают изнутри человека, или это просто удар, хирургическое вмешательство и т.д.) начинает бить тревогу.

При этом отдается «приказ» печени (а именно в ней вырабатывается С белок) начинать активно производить этого спасателя. На это обычно уходит около 5 или 6 часов после начала инфекционного заражения или повреждений.

Ну а уже через день, точнее на следующий день показатель анализа крови на СРБ покажет повышение его уровня просто в разы. Плюс к этому С-реактивный белок способствует фагоцитозу клеток и занимается выведением жирных кислот. Плюс перерабатывает лизофосфолипид.

То есть, занимает большую роль в работе иммунитета человека.

  Сколько времени делается анализ на ВИЧ и какие исследования эффективны

Почему врачи назначают анализ на реактивный белок

Стоит учесть тот факт, что биохимия, как анализ крови на СРБ безошибочно покажет воспалительный процесс в организме в отличии, например, от показателя СОЭ (скорость оседания белка), который может повышаться при отсутствии каких либо заболеваний. При этом повышение в несколько раз означает, что организм скорее всего штурмует злобный вирус. А при бактериальном заболевании, особенно в острых формах, СРБ в крови повышается уже в десятки раз

Важно: Стоит помнить, что чем раньше пациент обратится к врачу и сдаст все анализы, тем выше шанс определить источник недуга и предотвратить начало осложнений.

Ведь любая болезнь легче лечится именно на начальных стадиях. А для определения наличия инфекции как раз и нужно провести биохимический анализ крови на СРБ. Правда расшифровать его сможет только сам врач.

Обычно биохимический анализ крови на СРБ назначают:

  • после имплантации тканей или органов (в данном случае результат анализа сможет оперативно сообщить об отторжении пересаженных материалов);
  • для проверки успешности лечения;
  • при проявлении симптомов хронического недуга у пациента;
  • для определения масштабности болезни;
  • при аллергических реакциях;
  • для своевременного определения осложнений после операции или инфекции/вируса;
  • при ревматизме;
  • чтобы диагностировать инфаркт;
  • во время острой фазы инфекционных недугов;
  • как профилактику у пожилых людей;
  • и тому подобное.

Справка: Количество С-реактивного белка рассчитывается исходя из его количества в миллиграммах на 1 литр крови.

Нормы реактивного белка в крови

Реактивный белок в здоровом организме почти не вырабатывается. Поэтому и содержание его в крови у взрослого человека обычно не превышает 5 мг/литр, а у ребенка, не достигшего еще отметки в один год, так вообще не больше 2 мг/л.

Как уже говорилось выше, самому определить, что значат эти цифры невозможно. Так как врач будет смотреть не только на один этот результат, но и сравнивать колебания значения за разные промежутки времени. Плюс изучать и другие анализы и симптомы.

Но в любом случае повышение С-реактивного белка говорит об:

  • отсутствии причин для волнений при значении менее 1 мг/л;
  • риске развития сердечно-сосудистых заболеваний при показаниях 1- мг/л;
  • наличии инфекции, вируса, бактерий или другого недуга при показаниях выше 3 мг/л (в такой ситуации требуются дополнительные анализы для определения диагноза и исключения осложнений).

  Что такое показатель gra в анализе крови и почему возникают отклонения от нормы

Внимание: Не стоит игнорировать отклонение от нормы показателя С реактивного белка в крови.

У здорового человека этот показатель на столько мал, что чаще всего даже не определяется биохимическим анализом. Но если он повышается, значит обязательно нужно пройти дополнительные исследования и начать курс лечения, чтобы не доводить до осложнений или летального исхода.

Справка — список болезней, при которых СРБ повышается:

  1. сахарный диабет;
  2. гастрит;
  3. ишемическая болезнь сердца;
  4. предынфарктное состояние;
  5. стрептококовый менингит;
  6. инфаркт (миокарда);
  7. онкология;
  8. ревматизм;
  9. нейтропения;
  10. амилоидоз;
  11. язва;
  12. и прочее.

Как известно причинами этих болезней могут стать не только вирусы, но и гормональные сбои, проблемы с обменом веществ, сидячая работа, да и в общем малоподвижная жизнь. Однако большую долю погрешности привносят сильные физические нагрузки или беременность, а так же курение или прием гормональных средств.

Почему CРБ появляется в сыворотке крови

C реактивный белок активизирует иммунную систему с целью подавления инфекции, защиты организма от вредоносных продуктов распада тканей.

статьи: Когда применяется анализ Показания к определению уровня CРБ Результаты

Где пройти исследование

CРБ начинает синтезироваться в клетках печени в ответ на гибель клеток под воздействием следующих факторов:

  • микроорганизмов – вирусов, бактерий, грибов, паразитов;
  • аллергенов и иммунных комплексов, вызывающих аутоиммунные реакции различных типов;
  • опухолевых антигенов – специфических белков, синтезируемых клетками опухоли;
  • травматического повреждения.

В течение шести-двенадцати часов от начала процесса повреждения клеток уровень C-реактивного протеина может повыситься в сотни раз. Чем активнее деструктивный (разрушающий ткани) процесс, тем быстрее нарастает уровень CРБ в плазме крови, тем выше его концентрация. При стихании воспалительного процесса концентрация этого белка сразу начинает снижаться.

Для чего назначается анализ

Определение концентрации CРБ в плазме позволяет наиболее быстро и точно диагностировать острый воспалительный процесс.

До конца прошлого века для этих целей широко применялся другой анализ – скорость оседания эритроцитов (СОЭ), поскольку анализ на С-реактивный белок выполнялся в течение суток, а результаты СОЭ можно было получить в течение часа. Кроме того, тест СРБ был в те времена только качественным – точная концентрация протеина не определялась.

Источник: https://zdorovo.live/venericheskie-bolezni/kakie-belki-obnaruzhivayut-v-krovi-pri-vich.html

Вирус ВИЧ: строение, взаимодействие с клетками, структура и свойства вируса

Белки, характерные для ВИЧ

В настоящее время проблема ВИЧ затрагивает многих людей. Общество старается защитить себя от заражения вирусом. Известно, что результатом развития заболевания, вызванного ВИЧ, является летальный исход.

С детства людей учат простым правилам защиты, которые помогают уменьшить шанс заразиться вирусом.

В статье мы выясним детальное строение вируса (ВИЧ), как он атакует и взаимодействует с клетками человеческого тела.

Что такое вирус иммунодефицита человека

ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), провоцирует в здоровом организме медленное развитие инфекции. При попадании вируса в кровь он начинает постепенно уничтожать здоровые клетки иммунной системы.

В процессе жизнедеятельности вируса, его количество в организме увеличивается, а число лимфоцитов неуклонно сокращается. От начала заражения до летального исхода врачи выделяют 5 стадий, которые проходит зараженный вирусом организм.

Последняя стадия – это СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита).

Заразиться вирусом возможно при непосредственном контакте с инфицированным человеком. Обычно это происходит при взаимодействии со слизистыми выделениями или путем повреждения кожного покрова. Опасны следующие биологические жидкости:

  • кровь;
  • семенная жидкость;
  • выделения из влагалища;
  • грудное молоко матери.

Когда произошел контакт с зараженным материалом, вирус попадает в организм и затаивается на некоторое время (инкубационный период). После чего начинает активно действовать, и проявляются первые симптомы заражения.

Данный вирус относится к семейству ретровирусных, подкласс лентивирусы. Название подкласса происходит от латинского слова lente – «медленный», что напрямую связано с поведением патогена. Попадая в организм человека, он развивается неторопливо, но особенности и строение вируса (ВИЧ) таковы, что в каждом теле он ведет себя иначе и размножается с разной скоростью.

Вирус под микроскопом

При ближайшем рассмотрении патоген похож на сферу, по краям которой располагаются шипы. Размеры вируса достигают 150 нанометров, что больше многих других инфекционных агентов. Наружный слой сферы отвечает за контакт вируса с клетками организма. Состоит он из белков и вертикальных наростов.

С виду шипы напоминают грибы – у них имеется тонкая ножка со шляпкой. Благодаря наростам вирус может контактировать с другими клетками. На верхней части шляпки располагаются гликопротеины (GP120), а ножка состоит из трансмембранных гликопротеинов (GP41).

В основной (внутренней) части вируса располагается геном из 2 молекул, состоящих из 9 генов. Именно в них заложена наследственная память вируса, накопившаяся за время его существования.

В ней заключается информация о строении, схеме заражения и принципе размножения вируса. Сам ген заключен в оболочку из матриксных и капсидных белков (P17 и P24).

Посмотреть на фото строения вируса (ВИЧ) можно на протяжении всей статьи.

Ученые выявили 4 вируса иммунодефицита:

  • ВИЧ-1 считается наиболее часто встречаемым видом. Основная территория распространения – Северная и Южная Америка, Евразия и Азия. Этот вид считается основным, вызывающим ВИЧ-инфекцию.
  • ВИЧ-2 встречается реже, но является прямым родственником ВИЧ-1. Вызывает синдром приобретенного иммунодефицита человека. Распространение началось с западной части Африки.
  • ВИЧ-3, ВИЧ-4 – наиболее редкая форма вируса.

Строение вируса

Заражение организма и уничтожение иммунных клеток – основные функции вируса. Строение ВИЧ имеет следующее:

  1. Нуклеокапсид – ядро вируса. В состав входят 2 молекулы и ферменты ревертаза, протеаза и интеграза. Все эти компоненты заключены в упаковку из капсидных белков (P7, P9, P24), а сверху располагается 2 000 молекул P17 (матриксный белок). Располагаются они между внешней оболочкой и капсидом.
  2. Мембрана – внешняя оболочка вируса. Состоит она из слоя фосфолипидов, мембранных клеток и гликопротеинов (именно они помогают выбрать нужные молекулы человеческого тела для последующей атаки).

Состав вируса (ВИЧ) включает в себя следующие белки:

  • Суперкапсид. Строения вируса (ВИЧ) обязательно включает эти компоненты в свой состав, поскольку они помогают выполнять якорную (с помощью суперкапсида вирус прикрепляется к клетке) и адресную (поиск мишеней) функции. Они относятся к сложным гликопротеидам.
  • Структурные белки помогают формировать внешнюю оболочку вируса и его капсиды.
  • Неструктурные белки отвечают за гены POL. Благодаря этому виду белка происходят репродуктивные функции вируса.
  • Капсидные белки образуют нишу для нуклеиновой кислоты, а также помогают создать ферменты и присутствуют в геноме вируса.

Какие клетки поражает ВИЧ

Когда вирус проникает в кровь человека, он атакует клетки, содержащие ген CD4 (моноциты, макрофаги, Т-лимфоциты и все родственные им клетки). Из-за строения вируса иммунодефицита человека (а именно, входящего в состав гликопротеина), он атакует клетки с этим геном. Локации, которые поражает вирус:

  • все лимфоидные ткани;
  • клетки микроглии (нервная система);
  • клетки эпителия кишечника.

Процесс взаимодействия ВИЧ и клетки-мишени

Основными защитниками организма являются Т-лимфоциты, именно они направляются на борьбу с вирусом. Лимфоциты содержат ген CD4, на который реагирует вирус ВИЧ. Он присоединяется к Т-лимфоциту посредством указанного гена.

Как уже упоминалось, происходит этот процесс благодаря расположенным на шипах вируса гликопротеинам (GP120). После чего патоген начинает активно проникать внутрь лимфоцита – сделать это помогают трансмембранные белки (GP41).

Вирус, оказавшийся внутри Т-лимфоцита, попадает в благоприятную среду для размножения. Через некоторое время после активной репликации инфекционному агенту становится тесно внутри оболочки, и она лопается. Этот процесс постоянно повторяется и все большее количество клеток иммунной системы погибает.

При взятии крови на анализ, у здорового пациента определяется CD4 в норме от 4 до 12 ед. А у человека с ВИЧ-инфекцией их количество снижается и составляет от 0 до 3 ед.

Благодаря своему строению вирус ВИЧ, попадая в здоровый организм, на определенное время замирает. Ему необходим период для адаптации – в основном этот срок длится около 7 дней. После чего окрепший вирус начинает действовать.

Из-за расположения вируса внутри клеток он удачно скрывается от любых лекарственных препаратов, а иммунная система прекращает на него правильно реагировать.

Стадии развития ВИЧ

Особое строение вируса ВИЧ предполагает его постепенное развитие в организме. Увеличение его численности позволяет производить активные атаки на организм. Выделяют несколько стадий развития ВИЧ (у каждого человека они протекают по-разному, в зависимости от состояния организма на момент заражения):

  1. Инкубационный период занимает от 2 недель до полугода. Длительность зависит от количества вирусов, проникших в организм. Если попало малое число, то им понадобится больше времени на увеличение численности. Стадия протекает без симптомов, но человек уже считается носителем вируса.
  2. Острая инфекция. На втором этапе количество вирусов вырастает, а число Т-лимфоцитов начинает снижаться. Появляются первые симптомы заболевания: увеличиваются лимфоузлы, повышается температура или появляется сыпь.
  3. Латентная стадия – самая длительная по времени стадия, занимает она около 6–7 лет. Наружных проявлений болезни практически нет. Процесс происходит внутри организма, вирусы активно занимаются уничтожением Т-лимфоцитов. Если принимать вспомогательные, поддерживающие препараты, период затишья можно продлить до 10 лет.
  4. Стадия вторичных заболеваний. Этот период начинается после уничтожения большей части иммунной системы. Любое простудное заболевание протекает с серьезными осложнениями и появлением дополнительных недугов.
  5. СПИД. На последней стадии в организме больного уничтожена вся иммунная система. Такие пациенты пребывают в стационаре под круглосуточным наблюдением. Неспособный бороться организм начинает себя полностью истощать, органы прекращают правильно работать, на коже появляются разрывы и гнойные раны. Благодаря лечению можно только облегчить состояние больного и отсрочить неминуемый исход.

Чтобы не заразиться вирусом, необходимо соблюдать правила личной безопасности и помнить, что патоген может попасть в организм человека через контакт с биологическими жидкостями.

Бороться с этим заболеванием и сдерживать его развитие ученым помогают знания о строение вируса (ВИЧ). Опишите врачу симптомы, возникшие после возможного заражения – это поможет подобрать необходимое лечение.

Источник: https://FB.ru/article/433820/virus-vich-stroenie-vzaimodeystvie-s-kletkami-struktura-i-svoystva-virusa

Хороший врач
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: