Vírus Ľudskej Imunitnej Nedostatočnosti

Vírus ľudskej imunitnej nedostatočnosti (angl. HIV – human immunodeficiency virus) je obalený RNA retrovírus z čeľade Retroviridae, rod Lentivirus. Vírusy tejto skupiny majú schopnosť vytvoriť podľa svojej molekuly ribonukleovej kyseliny (RNA), obsahujúcej genetickú informáciu, molekulu deoxyribonukleovej kyseliny (DNA) a tú vložiť do genómu hostiteľskej bunky. Je to vírus, spôsobujúci u človeka ochorenie syndróm získanej imunitnej nedostatočnosti (angl. Acquired Immune Deficiency Syndrome – AIDS).

Vírus ľudskej imunitnej nedostatočnosti (HIV) patrí do čeľade Retrovírusov. Sem bol zaradený na základe spoločných kritérií, ako je asociácia s chorobou, morfológia a cytopatický efekt in vitro. Na základe podobných vlastností sa retrovírusy ďalej delia na tri rody: (a) Onkovírusy, ktoré sa skladajú z ďalších 4 morfologických subtypov asociovaných s nádormi, (b) Spumavírusy, ktoré navodzujú charakteristický „penový“ vzhľad v infikovaných bunkách a (c) Lentivírusy. Lentivírusy sú známe najmä ochoreniami s pomalým priebehom (lenti- pomalý), ktoré nastupujú po dlhom období infekcie bez výrazných klinických príznakov a vedú k postupnému zlyhaniu mnohých orgánových systémov, kachexii a smrti. Sú druhovo špecifické a cielia na domáce zvieratá, primáty a ľudí. Dokážu perzistovať počas celého života a replikujú sa kontinuálne v rôznej miere. Miera ich replikácie  závisí najmä od ich schopnosti uniknúť imunitného dohľadu hostiteľa. Štruktúrne ide o obalené vírusy s jednovláknovou RNA s pozitívnou orientáciou (+ssRNA). Po infekcii hostiteľskej bunky je genetická informácia lentivírusov prepísaná z +ssRNA na dsDNA v procese reverznej transkripcie. Reverzná transkripcia je pod kontrolou vírusom kódovaného enzýmu s názvom reverzná transkriptáza. Reverzná transkriptáza je príznačná pre všetky Retrovírusy. Výsledná vírusová DNA je ďalej integrovaná do genómu pomocou enzýmu s názvom integráza a hostiteľských kofaktorov. V takomto stave môže vírus vstúpiť do štádia latencie kedy zostáva dormantný po obdobie mnohých rokov bez badateľných symptómov. Významným zástupcom lentivírusov, ktorý napáda ľudských hostiteľov je práve vírus HIV. Na základe rozdielov v štruktúre a genetickej informácii rozoznávame dva typy vírusov HIV a to: HIV-1 a HIV-2. Retrovírusy sú okrem morfologického rozdelenia klasifikované aj na základe organizácie ich genómu na komplexné a jednoduché. Kritérium pre zaradenie ku komplexným retrovírusom je, aby vírus obsahoval okrem štandardných štruktúrnych génov gag, pol a env aj gény pre reguláciu expresie štruktúrnych génov. Väčšina známych lentivírusov, onkovírusov a spumavírusov sa radí ku komplexným retrovírusom.

Syndróm získanej imunitnej nedostatočnosti (AIDS) bolo prvý raz pozorovaný v roku 1981, kedy začal narastať počet ľudí umierajúcich na nezvyčajné oportunistické infekcie a malignity. Išlo najmä o populáciu mladých homosexuálnych mužov. Ako príčina týchto stavov bol identifikovaný retrovírus pomenovaný vírus ľudskej imunodeficiencie 1 (HIV- 1), ktorý sa prenáša medzi ľuďmi pohlavný stykom, subkutánne a perinatálne. Keďže prenos cez sliznice je zodpovedný až za 80 % nákaz u dospelých, radíme vírus HIV medzi sexuálne prenosné choroby. Za desaťročia od objavenia je pandémia spôsobená vírusom HIV- 1 (skupina M) zodpovedná za milióny obetí. Pričom najväčšiu morbiditu a mortalitu dosiahol vírus HIV u mladých dospelých v subsaharskej Afrike. Množstvo úmrtí sa darí redukovať najmä pomocou antiretrovirálnej terapie, nejde však o liečbu iba spomalenie priebehu ochorenie a navyše prístup k tomuto lieku nie je univerzálny. Vyhliadky na kompletnú liečbu sú zatiaľ neisté. Od objavenia vírusu HIV v ľudskej populácii prebiehalo intenzívne vedecké pátranie po jeho pôvode. Prvé náznaky sa objavili až v roku 1986, kedy bol objavený morfologicky podobný vírus (antigénne rozdielny), ktorý spôsoboval ochorenie AIDS u pacientov v západnej Afrike. Tento vzdialený príbuzný vírusu HIV-1 bol pomenovaný HIV-2. Ďalším pokrokom v pátraní po pôvode vírusu HIV bolo zistenie že vírus HIV-2 je blízky príbuzný s vírusom Opičej imunitnej nedostatočnosti (SIV- simian immunodeficiency virus) prítomného u Makakov žijúcich v zajatí. Krátko na to bolo objavené celé spektrum týchto opičích vírusov u rôznych primátov obývajúcich subsaharskú Afriku, ako sú opice mačiak grivet (Chlorocebus aethiops), opice z rodu mangabej (Cercocebus atys), mandrily (Mandrillus sphinx), šimpanzy (Pan troglodytes) a mnohé ďalšie. Veľkým prekvapení bolo zistenie, že u týchto prirodzených hostiteľov sa vírusy SIV prejavujú zväčša ako nepatogénne.

HIV-1

U HIV-1 nejde iba o jeden vírus ale o 4 nezávislé línie nazvané skupina M, N, O a P. Pričom, každá z týchto línií sa dostala do ľudskej populácie nezávislým medzidruhovým prenosom. Prvou objavenou líniou bola skupina M, ktorá je vo svete najviac rozšírená a zodpovedná za celosvetovú pandémiu HIV-1. Neskôr v roku 1990 bola objavená skupina O, táto je zodpovedná za menej ako 1 % prípadov vo svete a jej výskyt je do veľkej miery obmedzený na Kamerun, Gabon a priľahlé krajiny. V roku 1998 bola identifikovaná skupina N. Táto je ešte menej rozšírená ako skupina O. Zatiaľ bolo identifikovaných iba niekoľko desiatok prípadov, všetky pochádzajúce z Kamerunu. Poslednou líniou je skupina P objavená v roku 2009 u jedného pacienta vo Francúzsku, išlo o osobu s pôvodom v Kamerune. Pôvodným rezervoárom pre vírusy zo skupiny M a N sú šimpanzy. Predpokladaná oblasť pôvodu pre vírusy zo skupiny N je niekde v okolí Dja Forest v južnom a strednom Kamerune. Zatiaľ čo vírusy zo skupiny M pravdepodobne pochádzajú z okolia riek Boumba, Ngoko a Sangha z juhovýchodného cípu Kamerunu. Pôvod skupiny P bol odvodený od kmeňa SIVgor prítomného u goríl, miesto pôvodu nie je známe. U vírusov zo skupiny O zostáva zatiaľ pôvod neznámy- pravdepodobne však ide o prenos zo šimpanza alebo z gorily. Ale aj keď presnú lokalitu nepoznáme,  skupiny vírusov P a O pravdepodobne tiež pochádzajú z regiónu západnej Afriky. Akým spôsobom sa tieto vírusy dostali po prvý raz do ľudskej populácie nie je zatiaľ známe. Išlo však s najväčšou pravdepodobnosťou o prenos cez kožný alebo slizničný epitel infikovanou krvou/ telesnými tekutinami z opíc. Analýza pomocou molekulárnych hodín ukazuje, že k prvým prenosom na človeka skupinami M a O došlo už na začiatku dvadsiateho storočia, zatiaľ čo u ostatných skupín ide o pomerne recentné prenosy.

HIV-2

Od objavenia vírusu HIV-2 je jeho výskyt zväčša obmedzený na územie západnej Afriky. Najväčšia prevalencia je v krajinách Guinea-Bissau a Senegal. HIV-2 je tu však systematicky vytláčaný a nahradzovaný HIV-1. Vírusová nálož produkovaná vírusom HIV-2 je v porovnaní s HIV-1 nižšia, čo pravdepodobne stojí aj za nižšou úrovňou šírenia HIV-2 a takmer nulovú šancu prenosu z matky na dieťa. Ochorenie AIDS má u pacientov infikovaných vírusom HIV-2 podobný priebeh ako u pacientov infikovaných HIV-1, ale u väčšiny pacientov sa po infekcii HIV-2 ochorenie AIDS nerozvinie vôbec. Za pôvodcu a prírodný rezervoár vírusu HIV-2 bol identifikovaný vírus SIVsmm prítomný u opíc Cercocebus atys. Od jeho prvej izolácie bolo objavených najmenej 8 rozdielnych línií pre vírus HIV-2. Tieto boli označené ako skupiny A-H a u každej pravdepodobne išlo o samostatný medzidruhový prenos. Skupina A sa vyskytuje naprieč celou západnou Afrikou, zatiaľ čo skupina B dominuje najmä na Pobreží Slonoviny. Skupiny C, G a H boli identifikované u ľudí pochádzajúcich rovnako z pobrežia slonoviny, aj keď v týchto prípadoch išlo iba o jednotlivé udalosti a nie je jasné či došlo aj k sekundárnemu medziľudskému prenosu. Vírusy zo skupiny D sú najbližšie k vírusu SIVsmm pôvodom z Libérie a kmene E a F sú podobné vírusom SIVsmm pochádzajúcim zo Sierra Leone. Skupiny C-H sú zachytávané iba sporadicky a preto sa predpokladá že by mohlo ísť o „dead end prenosy“ kedy sa vírus dostáva do slepej uličky a ďalej sa aktívne v populácii nešíri.

Maturovaná vírusová častica vírusu HIV je kruhový útvar s priemerom približne 100 nm. Na povrchu sa nachádza lipidový obal zložený z lipidovej dvojvrtsvy. Z vonkajšej strany lipidovej membrány vyčnieva 72 výbežkov tvorených trimérmi proteínu Env. Ďalším povrchovým proteínom podieľajúcimi sa na lipidovej dvojvrstve vírusu HIV je povrchový proteín gp120 (SU), ktorý je ukotvený v membráne cez transmembránový proteín gp41 (TM). Pod lipidovou dvojvrstvou sa nachádza symetrická vonkajšia vrstva kapsidovej membrány zloženej z matrixového proteínu p17 (MA). Samotný kapsid vírusu má kónickú štruktúru a je zložený z kapsidového proteínu p24 (CA). Každá vírusová častica obsahuje približne 2000 molekúl proteínu p24. Vnútri kapsidu sa nachádzajú nukleové kyseliny nesúce jeho genetickú informáciu spolu s nadviazanými vírusovými enzýmami reverzná transkriptáza (RT) a integráza (IN). Genetická informácia vírusu HIV je kódovaná dvoma identickými ssRNA molekulami. Ďalšími štruktúrami vnútri viriónov sú oligopeptidy, ktoré vznikli po uvoľnení z hostiteľskej bunky počas maturácie virónu prostredníctvom proteolytického štiepenia prekurzorových proteínov (p55, p160). Tieto sú prekurzormi pre proteíny Gag a Gag/Pol. Medzi regulačné proteíny ktoré sa uplatňujú v životnom cykle vírusu patrí napríklad proteín Tat (transaktivátor transkripcie), ktorý moduluje aktivitu vírusového promótoru a tým urýchľuje transkripciu. Viaže sa na TAR sekvenciu vírusovej RNA (s bunkovou RNA nereaguje). Tat proteín je tiež schopný transaktivovať ďalšie HIV genómy prítomné v bunke. Jeho expresia je indukovaná ďalším Tat enzýmom alebo aj cytokínmy p65 a NFκB. Regulačným proteínom je aj proteín Rev, ktorý vírusu umožňuje prepínať medzi dĺžkou zostrihu novo produkovanej vírusovej RNA. Takto vírus produkuje najskôr na začiatku replikácie regulačné proteíny a neskôr alternatívny zostrihom prechádza na transláciu štruktúrnych proteínov. Proteín Nef je zodpovedný za reguláciu expresie CD4+ molekúl na povrchu infikovaných buniek. Infikované bunky následne nemôžu byť superinfikované ďalším vírusom HIV. Strata CD4+ tiež výrazne oslabuje imunitnú odpoveď infikovaného organizmu. Medzi regulačné proteíny ešte zaraďujeme proteíny Vif, Vpr a Vpu, tieto všetky majú vplyv na množstvo a rýchlosť produkcie vírusových častíc. Na to aby sa z vírusu stal provírus musí sa RNA prepísať na DNA (provírusová DNA) metódou reverznej transkripcie. Vznik DNA je nasledovaný degradáciou vírusovej RNA a inkorporáciou vírusovej dvojvláknovej (ds) DNA do genómu hostiteľskej bunky. Vírusová DNA je zložená z niekoľkých čítacích rámcov, ktoré sú z oboch strán ohraničená LTR sekvenciami (LTR  – long terminal repeats). LTR sekvencia na 5´ konci je promotorovou oblasťou pre transkripciu vírusových génov. V smere od 5´ konca k 3´ koncu nasledujú čítacie rámce pre gag gén, pol gén a env gén. Tieto gény dávajú vzniknúť množstvu štruktúrnych proteínov vírusu. Gag oblasť je zodpovedná za proteíny vonkajšej membrány MA (p17), kapsidový proteín CA (p24) a nukleokapsid NC (p7) a menšie proteíny, ktoré stabilizujú nukleové kyseliny vírusu. Pol gén kóduje enzýmy proteáza PR (p12), reverzná transkriptáza (RT, p51), RNáza H (p15) prípadne RNázu H s reverznou transkriptázou dokopy (spoločne označené ako p66) a integrázu (IN, p32).  Gén env kóduje obálkové proteíny gp120 povrchový proteín a gp41 transmembránový proteín. Okrem už zmienených štruktúrnych génov, genóm vírusu HIV kóduje aj proteíny regulačné: Tat (transactivator) proteín, Rev (RNA splicing regulator) proteín, ktoré sú dôležité pri pre započatie vírusovej replikácie a proteíny Nef (negativ regulating factor), Vif (viral infectivity factor), Vpr (virus protein r) a Vpu (virus protein unique), ktoré majú vplyv na vírusovú replikáciu, pučanie vírusu z bunky a celkovú patogenitu vírusu. Pri víruse HIV-2 je na miesto proteínu Vpu prítomný proteín Vpx (virus protein x), táto zámena je čiastočne zodpovedná za zníženú patogenitu HIV-2 v porovnaní s HIV-1. Genóm vírusu SIV je totožný s genómom pre HIV-1.

Vírus musí po vstupe do hostiteľskej bunky interagovať s veľkým množstvom proteínov aby sa mohol úspešne replikovať. Z dôvodu medzidruhovej rozdielnosti medzi ľuďmi a opicami, interakcia vírusu s hostiteľskými proteínmi predstavuje prirodzenú bariéru medzidruhového prenosu. Ďalším problémom pri prechode vírusov na nového hostiteľa je fakt, že všetky primáty (vrátane človeka) kódujú hostiteľské reštrikčné faktory, ktoré sa vyvinuli ako súčasť prirodzenej imunitnej ochrany. Lentivírus sa preto z primátov na nového hostiteľa musel nielen preniesť, ale aj adaptovať. Jedným so spôsobov adaptácie HIV vírusu na človeka je mutácia vo vírusovom proteíne Gag na pozícii Gag-30. Všetky opičie kmene SIV majú na tejto pozícii Met zatiaľ čo u ľudských HIV vírusov sa na tejto pozícii nachádza konzervovaný Arg prípadne Lys. Z hostiteľských reštrikčných faktorov sú proti vírusom HIV uplatňované najmä: (a) APOBEC3G, ktorý blokuje reverznú transkripciu, (b) TRIM5α, ktorý blokuje rozbaľovanie vírusu v cytoplazme a (c) teterín, ktorý blokuje pučanie a uvoľnenie viriónov z bunky. Najvýznamnejšou prekážkou pre vírusy HIV je teterín. Tento je u vírusov SIV neutralizovaný jeho vychytávaním cez Nef proteín. Na rozdiel od toho vírusy HIV-1 degradujú teterín cez proteín Vpu. Zatiaľ čo u vírusu HIV- 2 bola pozorovaná interakcia teterínu a obálkového glykoproteínu gp41.

Preferencia hostiteľských buniek je u vírusu HIV primárne daná jeho obálkou (obálkovými proteínmi) v spolupráci s ďalšími regiónmi vírusového genómu ako je napr. proteín Vpr. Špeciálnou vlastnosťou, ktorá je spoločná pre vírusy HIV-1 aj HIV- 2 súčasne je ich schopnosť infikovať CD4+ pozitívne bunky (pomocné T lymfocyty). Ďalšími bunkami, ktoré vírusy HIV dokáže infikovať sú makrofágy, dendritické a langerhansove bunky. Ale zatiaľ čo dendritické a langerhansove bunky pravdepodobne zohrávajú dôležitú úlohu pri sexuálnom prenose a prenose HIV cez sliznice všeobecne, replikácia vírusu v makrofágoch je do značnej miery limitovaná. Vírus je tiež v limitovanej forme schopný infikovať aj ďalšie bunkové typy ako sú fibroblasty, gliové bunky a bunky rabdomyosarkomu (všetky sú CD4+ pozitívne).

Životný cyklus vírusu HIV zahŕňa postupnosť 6 krokov, ktoré sú podmienkou pre úspešnú infekciu hostiteľskej bunky: (1) Väzba a vstup do hostiteľskej bunky, (2) rozbalenie vírusu, (3) reverzná transkripcia, (4) integrácia provírusu do hostiteľského genómu, (5) syntéza a skladanie vírusových proteínov, (6) Pučanie viriónov z bunky.

Vstup do bunky

Obalené vírusy, ako vírus HIV, využívajú dva spôsoby vstupu do bunky: na pH závislú endocytózu a priamu fúziu membrán. HIV primárne vstupuje do bunky cez receptorom mediovanú priamu fúziu membrán pod kontrolou Env proteínov. Proces vstupu potom zahŕňa väzbu vírusových proteínov na receptor a koreceptor terčovej bunky. Najprv je rozoznávaný receptor CD4+ pomocou proteínu gp120. Po väzbe, gp120 podstupuje konformačné zmeny, ktoré odhalia väzbové miesto pre koreceptor. Ako koreceptor vystupujú chemokínové receptory CCR5 alebo CXCR4. Preferencia ku konkrétnemu koreceptoru je definovaná sekvenciou na V3 slučke proteínu gp120. Väzba na receptor a koreceptor následne spôsobí konformačnú zmenu aj na proteíne gp41, ktorý je nekovalentne spojený s proteínom gp120 v trimérnej štruktúre. Proteín gp41 je transmembránový proteín na povrchu vírusu HIV a skladá sa z dvoch helikálnych regiónov (HR1 a HR2) a fúzneho peptidu. Konformačnou zmenou sa aktivujú H1 a H2, tieto spolu reagujú a tvoria zväzkovitú štruktúru so 6 helixami. Tvorba 6 helikálneho zväzku je posledným krokom fúzie membrán a umožňuje uvoľnenie vírusove genetickej informácie do cytoplazmy cieľovej bunky. Úspešná fúzia membrán vyžaduje väzbu Env proteínov na receptor aj koreceptor súčasne. Ďalej záleží aj na lokalizácii a miere expresie receptora a koreceptora na bunke. Pre úspešnú fúziu membrán je potrebná reakcia niekoľkých receptorov a koreceptorov s ENV trimérmi.

V niektorých prípadoch môže vírus vstúpiť do bunky aj endocytickou dráhou, ale výsledok tohto vstupu nie je efektívny, keďže vírus je väčšinou po vstupe inaktivovaný alebo degradovaný v lyzozóme hostiteľskej bunky.

Reverzná transkripcia

Po úspešnom prechode viriónu HIV do cytoplazmy hostiteľskej bunky dochádza k procesu reverznej transkripcie vírusového genómu. Vo všeobecnosti ide o mechanizmus prepisu jednovláknovej RNA do dvojvláknovej DNA za pomoci enzýmu reverzná transkriptáza (RT). RT sa vyznačuje dvojakou enzymatickou aktivitou: (1) ako DNA polymeráza, rozoznávajúca a prepisujúca DNA alebo RNA templáty, (2) a ako RNáza H schopná degradovať RNA viazanú v DNA-RNA heteroduplexoch. Ako väčšina DNA polymeráz aj RT vyžaduje pre svoju aktivitu templát a primer. Templátom je v prípade HIV vírusov genomická jednovláknová RNA s pozitívnou polaritou (+ssRNA) a primerom pre syntézu prvého DNA vlákna (s negatívnou polaritou) je hostiteľská tRNA, ktorej 3´ koniec sa spáruje s 5´ koncom vírusovej RNA cez väzbové miesto pbs (primer binding site). Rôzne retrovírusy využívajú rôzne hostiteľsjé tRNA ako primery, v prípade HIV ide o tRNA Lys 3. Oblasť pbs, na ktorú sa viaže sa skladá z približne 180 nukleotidov na 5´ konci genomickej RNA. Počas reverznej transkripcie genomickej RNA na DNA vzniká medzi produkt DNA-RNA heteroduplex, tento je substrátom pre RNázu H. V jednom virióne HIV sa vyskytuje približne 50 reverzných transkriptáz, preto nie je jasné, či sa rovnaká RT podieľa aj na polymoerázovej aj na RNázovej aktivite súčasne. Degradácia RNA odstráni z 5´konca RNA a odhalí novo vzniknuté ssDNA vlákno s negatívnou polaritou. Na koncoch vírusových DNA sa nachádzajú oblasti nazývané priame opakovania R (direct repeats). R oblasti umožňujú transfer novosyntetizovanej -ssDNA na 3´ koniec vírusovej RNA. Retrovírusy obsahujú dve kópie RNA genómu, prvého transferu DNA sa môže zúčastniť R sekvencia jednej alebo druhej RNA. Po tomto transfere syntéza vlákna DNA môže pokračovať pozdĺž genómu RNA. S postupom syntézy DNA  súčasne prebieha aj degradácia RNA. Degraduje celá RNA v heteroduplexe okrem jedného úseku na purín bohatej sekvencie, nazývanej aj purínový trakt alebo ppt. Ppt oblasti neskôr slúžia ako primer pre iniciáciu syntézy druhého DNA vlákna s pozitívnou polaritou. Všetky retrovírusy obsahujú vo svojom genóme aspoň jedno ppt miesto. V prípade HIV-1 môžeme hovoriť o dvoch ppt miestach – jedno na 3´ konci sekvencie RNA a jedno v blízkosti stredu genómu. Ppt sekvencia na 3´ konci je pre vírusovú replikáciu kľúčová, ďalšie ppt sekvencie potom pravdepodobne zlepšujú schopnosť kompletizovať druhé vlákno DNA, nie sú však pre replikáciu vírusu nevyhnutné. Pri kopírovaní pozitívneho DNA vlákna nedochádza iba k skopírovaniu vlákna DNA s negatívnou polaritou ale aj prvých 18 nukleotidov z Lys3 tRNA primeru. V momente ako sa syntéza negatívneho vlákna začína približovať 5´ koncu genomickej RNA  kopíruje sa pbs sekvencia, ktorá započína druhý transfer. 3´ koniec plus vlákna obsahujúci aj 18 nukleotidov z tRNA primeru je komplementárny k 18tim nukleotidom na 3´ konci mínus vlákna skopírovaným z pbs. Tieto dve komplementárne sekvencie sa spoja a dosyntetizujú sa obe plus aj mínus vlákna DNA až po koniec. Syntéza pozitívneho vlákna nemusí byť kontinuálna ale môže prebiehať po segmentoch z viacerých iniciačných miest. Procesom reverznej transkripcie nakoniec vzniká nová dvojvláknová DNA, ktorá je dlhšia ako pôvodná genomická RNA. Oba konce DNA obsahujú sekvencie z oboch koncov RNA (U3 z 3´ konca a U5 z 5´konca) ktorá sa spoločne nazýva U3-R-5 alebo aj LTR (long terminal repeats). Tieto koncové sekvencie sú definované na U5 konci RNázou H ktorá odstráni tRNA primer a na U3 konci odstránením ppt primera. Špecificita RNázy H v tomto prípade zohráva dôležitú úlohu, pretože konce linárnej DNA sekvencie zohrávajú kľúčovú úlohu pri integrácii vírusu do bunkového genómu.

Napriek tomu že aj samotná RT je postačujúca k syntéze DNA z RNA templátu (in vitro), reverzná transkripcia in vivo je komplikovaný proces úzko spojený s inými skorými dejmi v životnom cykle vírusu. Celý komplex reverznej transkripcie RTC – reverse transcription complex) zodpovedný za syntézu DNA obsahuje množstvo ďalších proteínov. V neskorých štádiách reverznej transkripcie potom dochádza k transformácii z RTC na PIC alebo preintegračný komplex, ktorý je transportovaný do jadra hostiteľskej bunky s cieľom integrovať sa do genómu. DNA syntéza je tiež vysoko regulovaný dej. Proteíny podieľajúce sa v RTC komplexe zahŕňajú MA, CA, NC, IN a Vpr. Úloha MA proteínu nie je známa. CA proteín sa zrejme podieľa na štruktúre RTC komplexu a na nukleárnom importe RTC-PIC. NC plní úlohu šaperónu, kedy napomáha transferu jednotlivých vlákien vírusovej genetickej informácie. Vpr v rámci RTC interaguje s hostiteľským proteínom UNG2 a vytvára s ním komplex, ktorý je schopný modifikovať novo syntetizovanú DNA. Podiel proteínov Tat a Vif na DNA syntéze bol preukázaný iba pri in vitro experimentoch. IN proteín sa nepriamo uplatňuje v tvorbe štruktúry RTC.

Formácia preintegračného komplexu a translokácia do jadra

Po ukončení reverznej transkripcie dochádza k zoskupeniu novo vytvorenej vírusovej cDNA do preintegračného komplexu. Preintegračný komplex vírusu HIV je charakterizovaný ako veľký nukleoproteín, ktorý spolu s nukleovou kyselinou obsahuje mnohé vírusové (IN, Vpr, MA, CA) a nevírusové proteíny. Špecifickou schopnosťou lentivírusov, ku ktorým patrí aj vírus HIV, je aktívna penetrácia vírusu HIV do bunkového jadra. Vírus takto môže infikovať aj nedeliace sa bunky na báze aktívneho ATP-závislého mechanizmus. Mechanizmus nukleárnej lokalizácie preintegračného komplexu nie je ešte presne známy. Vírusové proteíny IN, MA a Vpr všetky obsahujú sekvenciu pre jadrovú lokalizáciu a pravdepodobne sa uplatňujú pri prechode preintegračného komplexu do jadra. Prítomnosť tejto sekvencie bola zistená pri experimentoch s fúziou vírusových proteínov IN, MA a Vpr a CA a polypeptidu, ktorý sa normálne do jadra nelokalizuje. Ale pri mutovaní týchto proteínov jednotlivo v rámci PIC nijak neovplyvňuje presun tohto komplexu do jadra. Z doteraz známych dát vyplýva, že tranzit do jadra prebieha interakciou PIC a špecifickými hostiteľskými proteínmi jadrových pórov a s najväčšou pravdepodobnosťou existuje viac redundantných vstupných dráh pre vírus.

Integrácia do genómu

Vírusová integrácia je sprostredkovaná vírusovým proteínom IN. Po dokončení reverznej transkripcie je vírusová DNA pevne asociovaná s IN proteínom (okrem iných) v preintegračnom komplexe s ktorým sa dostáva s cytoplazmy do jadra bunky. K integrácii potom môže dôjsť na rôzne miesta v hostiteľskom genóme vždy cez terminálnu časť vírusovej DNA. Väčšina pozícií v bunkovom genóme je schopná slúžiť ako miesto integrácie, ale existuje regionálna preferencia, ktorá sa líši medzi jednotlivými skupinami retrovírusov. Z pohľadu HIV sa uplatňujú miesta, ktoré zahŕňajú chromatín- asociované faktory, tieto sú tiež schopné interakcie s IN proteínom. Môže sa stať, že vírusová DNA sa po prechode do jadra začne cirkularizovať a ďalej v cykle nepokračuje. Sú známe aj prípady kedy sa DNA vírusu integruje sama do seba a výsledkom sú buď kruhy s obráteným segmentom alebo páry menších kruhov- záleží na tom či 3´ koniec DNA rozozná iné vlákno DNA alebo rovnaké vlákno. Samotný mechanizmus integrácie je realizovaný v dvoch krokoch: (a) Úprava 3´ konca vírusovej DNA, kedy dôjde k odstrihnutiu niekoľkých nukleotidov z oboch vlákien vírusovej DNA za pomoci proteínu IN, (b) Transfer vlákna, kedy proteín IN vyštiepi časť hostiteľskej DNA a na toto miesto sa prichytávajú upravené 3´konce vírusovej DNA. Integrácia končí v momente keď bunkový opravný enzým zaplní medzery v spoji medzi vírusovou a hostiteľskou DNA.

Neskorá fáza replikácie

Po úspešnej integrácii je vírusová DNA, nazvaná provírus, štandardne transkribovaná pomocou bunkovej transkripčnej mašinérie hostiteľskej bunky. Takto vzniknú rôzne zostrihané a nezostrihané formy transkribovanej vírusovej RNA. Jedenkrát/viackrát zostrihané formy RNA kódujú vírusové proteíny zatiaľ čo z nezostrihanej vírusovej RNA sa stáva nová genomická RNA. Po následnom exporte vírusovej mRNA von z jadra do cytoplazmy hostiteľskej bunky dochádza k syntéze vírusových proteínov vo forme veľkých proteínových prekurzorov. Tieto veľké proteínové prekurzory sú poskladané spolu s vírusovou genomickou RNA do nových vírusových častíc, ktoré sú schopné pučať z bunky von.

Vírusová transkripcia

Transkripcia vírusovej DNA je kľúčový krok v životnom cykle vírusu, ktorý si vyžaduje vysoko regulovanú súhru medzi vírusom a hostiteľským transkripčným aparátom.  Maximálna miera vírusovej transkripcie je dosiahnutá zapojením špecifických transkripčných aktivátorov a supresiou inhibítorov transkripcie. Vírusová transkripcia je pod kontrolou vírusového proteínu Tat, ktorý slúži ako enhancer génovej expresie priamou väzbou na TAR región LTR. Schopnosť proteínu Tat aktivovať transkripciu spočíva v jeho asociácii s rôznymi bunkovými transkripčnými faktormi ako je napríklad cyklín T1. Tento následne aktivuje cyklín dependentnú kinázu CDK9, ktorá asociuje s TAR oblasťou a to vedie k formácii elongačného komplexu známemu pod názvom pozitívny transkripčný elongačný faktor b (P-TEF-b). Formácia tohto komplexu vyústi do hyperfosforylácie C terminálnej oblasti na RNA polymeráze II. Tat je schopný priamo reagovať aj s bunkovým transkripčným faktorom Sp1. Táto interakcia vedie k aktivácii transaktivačnej schopnosti proteínu Tat. Sp1 sa sám uplatňuje v provírusovej transkripcii ako antagonista SP3 faktora, ktorý je známy ako represor na LTR závislej transkripcie. SP1 je tiež schopný regrutovať cyklín T1 do oblasti LTR bez potreby Tat/TAR. Ďalším faktorom uplatňujúcim sa v provírusovej transaktivácii je NF- kappa B. Počas infekcie vírusom HIV dochádza k aktivácii faktoru NF- kappa B v imunitných bunkách, ktorý je súčasťou kaskády, ktorej výsledkom je translokácia NF- kappa B do jadra, kde sa viaže na špecifickú cieľovú LTR sekvenciu a stimuluje transkripciu. Indukcia transkripcie cez LTR pomocou NF- kappa B vedie k acetylácii NF- kappa B bunkovým koaktivátorom CBP/p300.

Skladanie vírusu, maturácia a pučanie z bunky

Hlavným vírusovým determinantom skladania nových vírusových častíc je polyproteín Gag. Expresia tohto proteínu je sama osebe dostačujúca k formácii a uvoľneniu virionu podobných častíc (VLPs). Samotný proces skladania je rozdelený do niekoľkých krokov: (a) multimerizácia Gag molekúl, (b) väzba Gag proteínových komplexov na vírusovú genómovú RNA, (c) formácia Gag-Gag/Pol komplexov mediovaných cez Gag, (d) formácia vysoko usporiadaných komplexov zložených z vírusových proteínov a proteínov hostiteľskej bunky potrebných pri skladaní a pučaní, (e) na cytoskelete závislý transport zloženého komplexu na vnútornú stranu plazmatickej membrány hostiteľskej bunky. Bunkové faktory, ktoré sa podieľajú na skladaní vírusu sú HP68 a Tsg101. HP68 pomáha skladaniu Gag proteínu v nezrelých vírusových časticiach. Asociuje s Gag, Gag-Pol a Vif a je selektívne inkorporovaný do zložených vírusových komplexov. TSG101 proteín zase napomáha pučaniu vírusu z bunky spolu s endozomálnymi proteínmi ako sú Vsp28 a Vsp4, ktoré sa viažu na PTAP proteínu Gag.

Vírus HIV nedokáže prežívať mimo krvného obehu alebo lymfatického tkaniva. Je tiež veľmi citlivý na bežné detergenty a dezinfekčné prostriedky. Preto k nákaze týmto vírusom môže dôjsť iba priamym kontaktom s infikovanou krvou alebo sekrétmi za prítomnosti poškodenia kože alebo sliznice (ihla, ostré predmety, oder sliznice počas pohlavného styku). Vírus je integrovaný v infikovaných bunkách, ktoré sú hlavným zdrojom nákazy pre lokálny imunitný systém, bunky vystielajúce vagínu a rektálnu sliznicu. Najrozšírenejším spôsobom nákazy je heterosexuálny pohlavný styk, kedy prvým infikovaným tkanivom býva sliznica krčka maternice. Na tomto mieste vírus infikuje lokálne CD4+ lymfocyty a dendritické bunky, ktoré prenesú vírus do regionálnych lymfatických uzlín. V rámci uzlín dochádza k veľmi extenzívnemu deleniu vírusu už v skorých štádiách infekcie, kedy sú zasiahnuté folikulárne dendritické bunky, makrofágy a aktivované CD4+ bunky (hlavný cieľ infekcie). Infikované bunky sú neskôr buď zlyzované alebo sa stanú rezervoárom perzistentnej infekcie. Po 10 – 12 dňoch je vírus detegovateľný z krvi hostiteľa. Prítomnosť vírusu v plazme je významný míľnik v infekcii, kedy infikovaná osoba začína byť infekčná pre svoje okolie. Pôvodná vysoká hladina RNA virémie následne klesá vplyvom humorálnej a bunkovej imunitnej odpovede, ktorá dostáva vírusovú replikáciu čiastočne pod kontrolu. V priebehu niekoľkých týždňov sa virémia dostáva na malé ustálené hodnoty tzv. „setpoint“ niekedy však môže klesnúť aj pod úroveň detekcie. Úroveň, na ktorej sa produkcia vírusových častíc ustáli je daná mnohými faktormi prirodzenej aj adaptívnej imunitnej odpovede, najmä však cytotoxickými CD8+ T lymfocytmi. Táto fáza sa nazýva aj fáza akútnej infekcie. Špecifické anti-HIV protilátky sa začínajú objavovať v období medzi 3 – 5 týždňami od infekcie. V období niekoľko dní až niekoľko týždňov od infekcie sa u pacientov začínajú prejavovať aj prvé príznaky infekcie: chrípke podobné symptómy, prípadne mononukleóze podobné symptómy, horúčka, zväčšenie lymfatických uzlín, makulopapulárne vyrážky, vredy v ústach, malátnosť, bolesť v kĺboch a svaloch, zápal hltanu, strata váhy. Jedinci, ktorí majú silnejšie a dlhotrvajúce príznaky akútnej fázy zväčša rýchlejšie progredujú k AIDS. Symptomatická fáza pretrváva približne od 7 – 10 dní (nie však viac ako 14 dní). Počas tejto periódy počty CD4+ pomocných T lymfocytov rapídne klesajú a virémia rastie. Neskôr, keď nastúpi špecifická antivírusová imunita, virémia poklesne a počty CD4+ buniek začnú znova rásť (nedosiahnu však hladinu z obdobia pred infekciou). Znefunkčnenie CD4+ T lymfocytov a ďalších imunitných buniek krátko po infekcii spôsobuje oslabenie adaptívnej imunitnej odpovede na HIV a ďalšie antigény. Niekoľko týždňov po začiatku fázy akútnej infekcie sa väčšina infikovaných jedincov dostáva do klinicky asymptomatickej periódy (nízka virémia, žiadne symptómy).

Asymptomatická fáza sa vyznačuje antivírusovou aktivitou prirodzeného aj adaptívneho imunitného systému. Špecifické protilátky neutralizujú vírusové častice a zabraňujú ich viazaniu na naivné bunky, pomáhajú ničiť už infikované bunky pomocou ADCC (na protilátkach závislej cytotoxicite) v spolupráci s T lymfocytmi a NK bunkami. HIV špecifické T lymfocyty rozoznávajú prítomnosť vírusových antigénov na infikovaných bunkách a eliminujú ich. Vírus HIV však nie je odstránený, ale sa systematicky množí v rôznych častiach tela a nastáva stav chronického systematického zápalu. Antivírusová imunita nedokáže dostať infekciu pod kontrolu najmä vďaka rezervoárom s nízkou expresiou vírusového antigénu a vďaka vysokej mutačnej frekvencii vírusu. Takže namiesto eliminácie dochádza ku kontinuálnej replikácii vírusu v lymfatických tkanivách a prechodným rastom a poklesom virémie, bez prítomnosti symptómov. U niektorých jedincov sa darí dostať vírus pod kontrolu na celé roky bez detegovateľnej hladiny virémie. Títo sú intenzívne študovaní s cieľom pochopiť mechanizmus kontroly nákazy. V priebehu asymptomatickej infekcie dochádza k opätovným poklesom CD4+ pomocných T lymfocytov ako aj k deštrukcii štruktúry lymfatických tkanív vplyvom chronickej aktivácie imunitného systému a vírusovej replikácie. Toto vedie k postupnému prestúpeniu vírusu do lokálneho aj celotelového lymfatického tkaniva. V tomto štádiu je infekcia asociovaná s intenzívnou replikáciou najmä v slizničnom systéme tráviaceho traktu. Ak nedochádza k zastaveniu šírenia vírusu, CD4+ lymfocyty spolu s pamäťovými lymfocytmi, ďalej kriticky klesajú a dostávajú priestor oportunistické bakteriálne, plesňové, vírusové a parazitárne infekcie. Taktiež sa zvyšuje aj riziko tvorby nádorov. Najčastejšie oportunistické infekcie asociované s AIDS sú spôsobené baktériami: Mycrocystis carinii, Candida albicans, Cytomegalovírusmi a herpetickými vírusmi alebo/a enteropatickými parazitmi: Kryptosporídium alebo Giardia. Pri oslabenom/ zničenom imunitnom systéme tieto parazity spôsobujú život ohrozujúce stavy. V tejto fáze infekcie sa znova objavujú symptómy: opuch lymfatických uzlín, výrazná strata váhy, horúčky, respiračné a gastrointestinálne problémy. Môže sa objaviť HIV indukovaná (prípadne inými oportunistickými parazitmi) encefalopatia. Objavujú sa neoplastické chorby ako kaposiho sarkóm a lymfómy. Progresia AIDS sa vyznačuje anémiou a ťažkou lymfopéniou. Bez akejkoľvek liečby je odhadovaná doba progresu od nákazy vírusom HIV po smrť v dôsledku AIDS 11 rokov. Samotný priebeh je však veľmi variabilný podľa konkrétneho vírusu, genetického pozadia jedinca a stavu imunitného systému jedinca.

Napriek tomu, že vírus HIV nepatrí ku klasickým latentným vírusom, môže vírusová nákaza za určitých podmienok (antiretrovirálna terapia) prebiehať formou neproduktívnej perzistentnej infekcie. HIV vírus počas retrovirálnej terapie perzistuje v rezervoároch, ktoré sú rezistentné na terapiu a bránia kompletnej liečbe nákazy. Rezervoáre môžeme charakterizovať ako bunky alebo anatomické štruktúry asociované s replikácie schopným vírusom, ktorý tu perzistuje za stabilnejších kinetický podmienok v porovnaní s replikujúcim sa vírusom. Dosiaľ sú známe dva typy rezervoárov, v ktorých môže vírus perzistovať. V prvom prípade môže ísť o zvyškovú replikáciu vírusu v bunkách, ktoré nie sú ovplyvnené anti-retrovírusovov terapiou. Pravdepodobnou príčinou je zlá difúzia liekov v lymfatický tkanivách alebo replikácia v imunitne privilegovaných oblastiach ako sú semenníky. Vírus je takto schopný replikovať sa v nízkych dávkach. Druhým typom rezervoárov sú malá skupina latentne infikovaných buniek (najmä bunky CD4+), kde vírus perzistuje celé roky. Latentne infikované bunky sú definované ako bunky obsahujúce vo svojom genóme celú genetickú informáciu vírusu (provírus), ktorý aktívne neprodukuje nové virióny. Produkcia viriónov sa obnoví až po opätovnej stimulácii. Aj keď sa vírus v týchto bunkách nereplikuje, úplne vypnutie vírusového promótora nastáva pomerne vzácne a preto sú v týchto bunkách väčšinou produkované malé množstvá krátkych vírusových transkriptov. Navyše malé množstvo z týchto buniek sa pravdepodobne replikuje konštantne a vytvára tzv. „aktívny rezervoár“, ktorý aj počas antiretrovírusovej terapie udržuje konštantnú reziduálnu virémiu. V niektorých prípadoch sa tiež môže stať že sa do bunkového genómu integruje aj defektný provírus. Tieto provírusy nie sú schopné vytvárať nové provírusy, ale napriek tomu produkujú vírusové transkripty a vírusové proteíny. Tieto častice prispievajú k dlhodobému zápalu a aktivácii T buniek, čo následne nepriamo pomáha udržovať perzistentnú infekciu stimuláciou infikovaných buniek k proliferácii. HIV rezervoáre môžu byť roztrúsené v rôznych orgánoch  a tkanivách po celom tele. Perzistentne infikované bunky môžeme nájsť napríklad v krvi, lymfatických uzlinách, črevách, centrálnom nervovom systéme, pľúcach, kostnej dreni alebo genitálnom trakte. Z hľadiska bunkových typov, primárnymi nositeľmi latentných provírusov sú CD4+ bunky. CD4+ T bunky sa ďalej rozdeľujú na niekoľko subtypov s rôznymi funkciami, životnosťou a schopnosťou proliferovať.  Najmä subtypy málo diferencovaných CD4+ pamäťových buniek ako sú pamäťové bunky kostnej drene (Tscm) a centrálne pamäťové bunky (Tcm) obsahujú HIV genómy vo veľkej miere počas antiretrovírusovej terapie. Tieto sa vyznačujú vysokou mierou proliferácie po kontakte s antigénom a sú prekurzorom pre efektorové pamäťové bunky (Tem). Ďalšími subtypmi CD4+ T buniek, u ktorých sa vo veľkej miere vyskytuje integrovaný HIV provírus sú TH17, TH1 a Tfh (folikulárne mocné lymfocyty). V menšom meradle môžu byť rezervoárovými bunkami aj bunky myeloidnej línie ako sú monocyty, makrofágy a folikulárne dendritové bunky. Ale nie je známe akú veľkú úlohu zohrávajú pri reaktivácii vírusu po dlhodobej antivírusovej terapii. Latencia je v bunkách udržiavaná cez klasické bunkové signalizačné dráhy, ktoré zabezpečujú prežívanie a delenie buniek. K obnovovaniu rezervoára latentne infikovaných buniek spoločne prispievajú tri mechanizmy: (a) proliferácia buniek po rozoznaní antigénu, (b) proliferácia s cieľom udržať homeostázu a (c) proliferácia spôsobená integráciou vírusu HIV do genómu bunky.

Molekulárne mechanizmy vírusovej latencie

HIV vírus samotný vo svojom genóme nekóduje proteíny zodpovedné za vírusovú latenciu. Ale jeho replikácia v hostiteľských bunkách je kontrolovaná molekulárnymi mechanizmami týchto buniek, ktoré môžu indukovať a udržovať neproduktívny stav. Prvým mechanizmom regulácie je miesto integrácie vírusu do genómu. Vírus preferuje intróny aktívne prepisovaných génov, kedy ak sa vírus integruje v rovnakej orientácii môže dôjsť k transkripčnej interferencii. HIV genóm tiež potrebuje byť prístupný pre bunkovú transkripčnú mašinériu. Tento proces je kontrolovaný epigenetickými modifikáciami. Promótor pre vírus HIV sa nachádza na nukleozómoch nuc-0 a nuc-1. Tieto histónové komplexy sú modifikované a indikujú HIV transkripciu HIV acetyláciou alebo ju môžu aj blokovať deacetyláciou a metyláciou. Ďalším miestom modifikácie sú dva CpG ostrovčeky v LTR (long terminal repeat) regióne, ktoré môžu byť metylované a tak udržiavať vírusovú represiu. K epigenetickej kontrole vírusovej transkripcie tiež prispieva proteín HUSH, ktorý v neprítomnosti vírusových proteínov vpr a vpx zastavuje transkripciu provírusu. Okrem transkripčnej regulácie sa vo vírusovej regulácii uplatňujú aj postranskripčné úpravy. Ide napríklad o defekt v zostrihu RNA ktorá môže prispievať k absencii proteínu Tat, ktorý je potrebný pre všetky ostatné vírusové transkripty. V latentne infikovaných bunkách môže byť tiež prítomný proteín PTB (polypyrimidine tract binding protein), ktorý blokuje expert vírusovej RNA z jadra bunky. Ďalším možným faktorom latencie sú bunkové mikroRNA (miRNA), ktoré svojou komplementárnou homológiou dokážu zablokovať vírusovú transláciu. Zároveň však môžu v niektorých prípadoch (miR- 132) prispievať, k lepšej replikácii vírusu vypnutím transkripčných regulačných proteínov. Vyššie uvedené spôsoby navodenia latencie demonštrujú, že existuje množstvo bunkových mechanizmov, ako môže byť dosiahnutý nereproduktívny stav vírusu HIV u pacientov na antiretrovirálnej terapii.

 

 

Presné určenie štádia infekcie pacienta je dôležitým článkom pre úspešnú terapiu nákazy vírusom HIV. Správne a včasne diagnostikovaný človek môže okamžite nastúpiť na antiretrovirálnu terapiu, ktorá zároveň zabráni ďalšiemu prenosu vírusu HIV v populácii. Prítomnosť rôznych cieľov detekcie sa mení v čase od infekcie, preto je dôležité poznať jednotlivé štádiá infekcie aby bolo možné vybrať správny test. V období tesne po infekcii je časové obdobie variabilnej dĺžky zvané eklipsa. V tomto štádiu nie je možné detegovať prítomnosť HIV žiadnym dostupným testom. Prítomnosť vírusovej nukleovej kyseliny (RNA) je prvým spoľahlivým markerom infekcie. 50% infikovaných jedincov má detegovateľnú vírusovú RNA z krvnej plazmy do 12 dní od infekcie. Najvyššia prítomnosť vírusovej RNA je u infikovaných jedincov prítomná medzi 25 – 30 dňom od infekcie. Okolo 15. dňa od infekcie je možné z krvnej plazmy detegovať aj kapsidový proteín p24. Hladina p24 rastie až do 25 – 30 dňa kedy začne tento proteín tvoriť komplexy s prvými anti-HIV protilátkami.  Do 50 dňa je potom proteín p24 zväčša z krvi úplne odstránený. Prítomnosť p24 teda poukazuje na obdobie krátko po infekcii, použitie testu na proteín p24 je však časovo limitované. Ako aj pri iných infekciách, sérová protilátková odpoveď začína s protilátkami triedy IgM, ich rast môžeme zachytiť okolo 20 dňa po infekcii. Protilátky triedy IgM potom dosahujú pík okolo 30 – 35 dňa, kedy začína ich postupné nahradenie protilátkami triedy IgG. Metódy testovania môžeme potom rozdeliť podľa cieľa detekcie a podľa toho či ide o laboratórne testy alebo rýchlo testy, ktoré môžu byť vykonané na mieste (point of care testy – POC).

Medzi laboratórne testy patria:

Test na prítomnosť IgG protilátok, kedy sa pacientove anti-HIV protilátky viažu na synteticky imobilizovaný HIV antigén (gp41 u HIV-1, gp36 u HIV-2). Na túto nepohyblivú fázu sa potom pridáva detekčný roztok. Väčšinou ide o konjugát proteínu A a koloidný roztok zlata alebo selénu. 3 Dodatkovým testom zameraným na test protilátok, ktorý nahradil testovanie metódou Western blot8 je špecializovaný laboratórny rýchlo test, schopný testovať prítomnosť IgG protilátok proti kombináciu viacerých rekombinantných antigénov pochádzajúcich z vírusov HIV-1 a HIV-2.

Test na protilátky IgM/IgG. Ako pri testoch citlivých na IgG protilátky, antigén je imobilizovaný v nepohyblivej fáze testu a viaže na seba protilátky z pacientovej vzorky. Namiesto detekcie proteínom A je však v tomto prípade použitý sekundárny značený syntetický HIV antigén metódou nazývanou „antigénny sandwich“.

Test na prítomnosť kombinácie antigénu/protilátky. Táto metóda kombinuje detekciu IgM/IgG protilátok s paralelnou detekciou antigénu p24. Antigén p24 z pacientovej vzorky je najprv zachytený imbobilizovanou anti-HIV protilátkou a potom detegovaný pridaním značenej protilátky tvoriacej takzvaný „protilátkový sandwich“. Niektoré takéto testy dokážu naraz zachytiť prítomnosť buď p24/IgG/IgM ale bo môžu detegovať p24, IgG a IgM separátne.

Na rozdiel od laboratórnych testov POC testy využívajú dve metódy: Test laterálny prúdom, kedy pacientova vzorka prechádza cez antigénom napustený nitrocelulózový pásik pomocou kapilárnej reakcie. Prietokový test, kedy sa pacientova vzorka a reagensy aplikujú na HIV antigénom pokrytú membránu. Detekcia oboch testov potom spočíva v reakcii roztoku konjugátu proteínu A a koloidného zlata.

Medzi výhody POC testov patrí: prenosnosť a jednoduché použitie, neinvazívny odber vzorky, úplnú anonymitu testu a záruku obdržania vlastných výsledkov. Vo všeobecnosti však platí, že laboratórne testy sa vyznačujú vyššou detekčnou citlivosťou, špeciálne v období krátko po infekcii. Na výsledok má vplyv nielen správny výber testu ale aj správny výber vzorky. Vo všeobecnosti platí, že najpresnejšie výsledky sa dajú dosiahnuť testovaním séra alebo krvnej plazmy pacienta. Testovanie krvi dáva stredne dobré výsledky a najhoršie výsledky poskytuje testovanie slín. Testovanie krvi a séra však na rozdiel od testovania slín vyžaduje invazívny odber krvi, väčší objem vzorky, spracovanie a skladovanie vzorky a skúsený personál.

Infekcia vírusom HIV sa vo všeobecnosti lieči kombináciou inhibítorov reverznej transkriptázy a proteázových inhibítorov, ktorých účelom je znížiť množstvo vírusu v tele. Medzi konkrétne používané liečivá patria nukleotidy (NRTIs), nukleozidy (NtRTIs) či nenukleozidové analógy (NNRTIs), ktoré patria medzi inhibítory reverznej transkriptázy (RTI) a tieto sa kombinujú s proteázovými inhibítormi (PI), inhibítormi fúzie a integrázovými inhibítormi (INI).

Počiatočná terapia by mala byť kombináciou dvoch NRTIs a jedného NNRTI. Tento mix je vysoko efektívny, bezpečný a a všeobecne dobre znášaný. Kombinácia viacerých substancií sa podáva primárne s cieľom oddialiť vírusovú rezistenciu na čo najdlhšie obdobie. V menej ako 15 % prípadov je možné, že nikdy neliečený pacient je už infikovaný rezistentným kmeňom vírusu HIV. Z tohto dôvodu je odporúčané pred nasedením akejkoľvek terapie najskôr vykonať genotypový rezistenčný test. Liečba je najúčinnejšia pokiaľ sa nasadí ešte pred klinickou manifestáciou imunodeficiencie. Za odlišných okolností sa ako vhodné okolnosti pre začatie terapie považuje hodnota CD4+ lymfocytov okolo 500 a viac. U infikovaných novorodencov sa s liečbou odporúča začať okamžite po diagnostike ochorenia. Pacientom sa pri vhodnej liečbe obnovujú funkcie imunitného systému až do miery vymiznutia všetkých klinických príznakov. Väčšina liekov je zameraných na liečbu HIV-1, pričom proti HIV-2 majú iba limitovanú účinnosť. Vírus však z tela zatiaľ celkom eliminovať nevieme. Ojedinelou výnimkou je prípad, berlínsky pacient”, ktorý sa z ochorenia úplne vyliečil po transplantácii kostnej drene od darcu homozygotného pre CCR5 -Δ32 deléciu.

Vedľajšie účinky liečby zahŕňajú lipodystrofiu, hnačku, insomniu, poruchy pozornosti či neschopnosť pribrať i pri správnej výžive. Ďalej sa vyskytuje diabetes, anémie a neurologické problémy.

Vo výskume je aj potenciálna mRNA vakcína proti vírusu, ktorú vyvíja National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID).

•   Commons ponúka multimediálne súbory na tému Vírus ľudskej imunitnej nedostatočnosti

• HIV & AIDS