О.Н. Хохлова, Л.В. Серебровская
Механизмы развития болезни от момента внедрения патологического агента до формирования различных патологических процессов и исходов заболевания принято называть термином «патогенез». Изучение этих механизмов и четкое их понимание позволяет специалисту осуществлять эффективные мероприятия, направленные на предотвращение развития осложнений, назначение оптимальных схем терапии, а также иметь возможность прогнозировать исходы заболевания. Таким образом, процесс изучения патогенеза — это совокупность междисциплинарных знаний и умений, которые позволяют своевременно и продуктивно бороться с заболеванием.
Исследование патогенеза включает в себя два звена: изучение патологических изменений в организме и не менее важное понимание механизмов формирования защитных реакций, возникающих в ответ на воздействие причинного фактора.
Патогенез ВИЧ-инфекции, как и любой инфекционной патологии, складывается из двух противоборствующих элементов — повреждающего действия возбудителя и ответных защитных реакций организма. В случае ВИЧ-инфекции в результате этого противоборства побеждает возбудитель: он обеспечивает себе многолетнее выживание в организме хозяина. Множество иммунных феноменов, развивающихся у больных ВИЧ-инфекцией, были хорошо описаны еще при открытии возбудителя, а многолетнее изучение патогенеза болезни показало важную роль этих явлений в ее развитии и прогрессировании. ВИЧ принадлежит роду лентивирусов (Lentivirus) и является представителем семейства ретровирусов (Retroviridae). Принадлежность к данному семейству наделяет ВИЧ способностью использовать для репликации своего генома механизм обратной транскрипции, тогда как родовые особенности лентивирусов характеризуются способностью реплицироваться в неделящихся клетках хозяина и обладают клинически значимым фактором — длительным инкубационным периодом. До 1970 г. в молекулярной биологии считалось, что матричный синтез возможен только в одном направлении — ДНК–РНК–белок. Однако понятие универсального механизма передачи генетической информации, лежащего в основе биосинтеза макромолекул и привычного для исследователей того времени, было опровергнуто с открытием обратной транскриптазы (фермента, способного осуществлять синтез ДНК на матрице РНК), что изменило наше понимание патогенеза многих инфекций.
Говоря о семействе ретровирусов, нельзя не упомянуть то многообразие, которое они включают. К ним относятся: онковирусы (вызывающие злокачественные новообразования), лентивирусы (вызывающие медленные инфекции), а также спуматовирусы, которые непатогенны для человека. Отправной точкой к изучению этого семейства стало открытие американского ученого Фрэнсиса Пейтона Роуса, который в 1914 г. выделил первый онковирус — возбудитель куриной саркомы. Труды американского патолога увенчались успехом, и в 1966 г. он стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие онкогенных вирусов». Эти события сыграли важную роль в понимании патогенеза многих заболеваний и дали мощный толчок для более детального их изучения.
Из истории открытия ВИЧ известно, что 5 июля 1981 г. в брошюре, выпускаемой Центром по контролю заболеваемости (Center for Disease Control — CDC), было опубликовано сообщение из Лос-Анджелеса, в котором говорилось о том, что между октябрем 1980 г. и маем 1981 г. в больницу обратились пять мужчин с редким заболеванием — пневмоцистозом. Это были первые данные о начале величайшей эпидемии в современной истории, которые постоянно дополнялись сведениями о новых случаях неизвестной болезни, что и послужило причиной поиска ее возбудителя.
В 1983 г. специалисты двух независимых лабораторий Люка Монтанье из Института Пастера в Париже и Роберта Галло из Национального института рака (Мэриленд, США) под двумя разными названиями описали один и тот же вирус. Результаты исследований, в которых из тканей пациентов с симптомами СПИДа впервые удалось выделить новый ретровирус, были опубликованы 20 мая 1983 г. в журнале Science. В 1986 г. было доказано, что вирусы, открытые в 1983 г. Л. Монтанье и Р. Галло, генетически идентичны, и по решению Международного комитета по таксономии вирусов первоначальные названия вирусов были упразднены и предложено одно общее название — ВИЧ-1.
К настоящему времени известно, что вирус имеет два варианта — ВИЧ-1 и ВИЧ-2. ВИЧ-2 (Calev, 1986) — малораспространенный тип, эндемичен в Западной Африке и менее патогенен (менее 1% случаев ВИЧ-инфекции в мире), тогда как ВИЧ-1 имеет несколько групп (основная из них — группа М), а внутри групп подразделяется на подтипы, имеющие буквенное обозначение от А до L.
ВИЧ-1 — это маленький вирус диаметром 100–120 нм, окруженный липопротеиновой оболочкой, в состав которой входит в общей сложности 72 гликопротеиновых комплекса env, имеющих размер около 10 нм и образованных тремя молекулами трансмембранного белка gp41, служащего «якорем» комплекса, и тремя молекулами поверхностного гликопротеина gp120. Белок gp120 необходим вирусу для присоединения к рецептору CD4 и корецептору, находящимся на поверхности Т-лимфоцитов. Белок gp120 может спонтанно отщепляться, так как он слабо связан с gp41 и мембраной вирусной оболочки, что позволяет определять гликопротеин gp120/160 в сыворотке крови и в лимфатических тканях ВИЧ-инфицированных пациентов. Кроме того, оболочка вируса может содержать различные белки клетки организма-хозяина, такие как молекулы HLA (лейкоцитарный антиген) I и II класса, адгезионные белки — ICAM-1 (обеспечивает прикрепление к другим клеткам-мишеням). К внутренней стороне вирусной оболочки прилежит матричный белок p17. Несмотря на большое количество информации о строении вируса, продолжается интенсивное изучение белков вириона, которые являются основой в разработке лекарств и вакцины, направленных на борьбу против ВИЧ.