Гены кандидаты устойчивости к вич инфекции. Существование устойчивости к вич доказали на примере супругов из сша. Как определить потенциальный риск инфицирования ВИЧ

Жители России генетически устойчивы к СПИДу - к такому парадоксальному выводу пришли петербургские генетики, решившие разобраться, что же мешает вирусу иммунодефицита выкосить своей смертельной косой беспечных россиян, пишут сегодня "Новые Известия". Первыми о генетической предрасположенности части людей к СПИДу в начале XXI века заговорили американцы.

Ученых из Национального ракового центра США заинтересовал вопрос: почему среди наркоманов и других лиц с высоким риском заражения СПИДом находятся люди, которых ВИЧ-инфекция постоянно обходит стороной. Выяснилось, что на страже здоровья конкретных людей стояли их гены. Вернее, единичная мутация гена под названием CKR-5.

По информации издания, измененный ген укрепляет лимфоциты и, в конечном счете, делает организм относительно устойчивым к ВИЧ-инфекции, хотя шанс заполучить смертельный вирус все же остается. В чрезвычайно редких случаях у одного и того же человека могут быть две идентичные мутации упомянутого гена CKR-5, предохраняющие от СПИДа на все 100%.

Сразу после сенсационного открытия мутацией гена CKR-5 заинтересовались ученые и из других стран. Оказалось, что процент обладателей измененного гена зависит от национальности. Самыми невосприимчивыми к СПИДу оказались поляки. В ходе исследований выяснилось, что 26-27% жителей Польши имеют видоизмененный ген, предохраняющий от СПИДа. В Англии этот показатель составил 22%. А вот по мере продвижения на Восток число счастливчиков стремительно уменьшалось. Так, только 2-3% турок устойчивы к СПИДу. В генотипе же жителей Страны восходящего солнца спасительная мутация вообще отсутствует. Нет ее и у представителей негроидной расы, независимо от страны происхождения.

В России исследованием генотипа граждан занимались специалисты из лаборатории перенатальной (дородовой) диагностики НИИ акушерства и гинекологии имени Отта под руководством члена-корреспондента РАМН Владислава Баранова. Всего были обследованы 700 человек, среди которых были русские, татары, узбеки, азербайджанцы, казахи, грузины.

Самыми устойчивыми к заражению СПИДом оказались русские и татары. Каждого четвертого представителя этих народов природа наградила мутировавшим геном, обеспечивающим относительную устойчивость к ВИЧ-инфекции. А вот 1-1,5% наших сограждан имеют целых две мутации гена CKR-5, что полностью защищает их от ВИЧ. Чуть меньше повезло узбекам, лишь 15% из них имеют измененный ген. У азербайджанцев и казахов показатель еще меньше - 10%. А среди грузин не нашлось ни одного счастливчика, в этом они печально похожи на японцев и африканцев. По материалам сайта: inter.su

Кандидат биологических наук А. ЛУШНИКОВА. По материалам "Scientific American".

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) открыли в 1983 году сразу в двух лабораториях: в Институте Пастера во Франции, под руководством Люка Монтанье, и в Национальном институте рака (США), Роберт Галло и его сотрудники. Сейчас уже ни у кого нет сомнений в том, что ВИЧ вызывает страшную болезнь, "чуму ХХ века" - СПИД (это название расшифровывается как "синдром приобретенного иммунодефицита"). Однако за более чем десятилетнюю историю исследований накопилось немало загадок, связанных с развитием этого заболевания. Например, у некоторых зараженных вирусом иммунодефицита людей признаки болезни появляются спустя несколько лет или не появляются вовсе. Оказалось, что существуют люди, устойчивые к СПИДу. Как много таких людей, какими особенностями они обладают, не есть ли это ключ к лечению страшной болезни? На эти вопросы пытается ответить публикуемая статья.

Так устроен вирус иммунодефицита человека. Внутри него находится наследственный материал - две молекулы РНК, на поверхности - белки оболочки.

У человека с обычным иммунитетом клетки-киллеры, несущие на своей поверхности молекулу-рецептор СD8, выделяют гормоноподобные вещества хемокины.

Если человек имеет нормальный ген ССR5, то под контролем этого гена в клетках-мишенях вырабатывается белок, который совместно с другим белком (СD4) служит "посадочной площадкой" для вируса иммунодефицита на поверхности клетки.

Иголка в стоге сена

Генетикам давно известны гены устойчивости к некоторым вирусам у мышей, например к вирусу лейкоза. Но существуют ли подобные гены у человека, и если да, то какова их роль в защите против СПИДа?

Стивен О"Брайн и Михаэль Дин со своими коллегами из Национального института рака США много лет вели поиск таких генов у человека.

В начале 80-х годов американские ученые исследовали множество людей, которые по тем или иным причинам могли заразиться вирусом иммунодефицита. Они проанализировали тысячи образцов крови и обнаружили, казалось бы, необъяснимое явление: у 10-25% обследованных вирус вообще не выявляется, а около 1% носителей ВИЧ - относительно здоровы, признаки СПИДа у них либо отсутствуют, либо выражены очень слабо, а иммунная система в полном порядке. Неужели существует какая-то устойчивость к вирусу у некоторых людей? И если да, то с чем она связана?

Опыты на лабораторных мышах, крысах, морских свинках и кроликах показали, что устойчивость к различным вирусным инфекциям часто определяется целым набором генов. Оказалось, что сходный механизм определяет и устойчивость к вирусу иммунодефицита человека.

Известно, что многие гены ответственны за выработку определенных белков. Часто бывает, что один и тот же ген существует в нескольких измененных вариантах. Такие "многоликие" гены называются полиморфными, а их варианты могут отвечать за выработку различных белков, которые по-разному ведут себя в клетке.

Сравнив восприимчивость к вирусам у мышей, несущих множество разнообразных наборов генов, и у мышей с небольшим числом генных вариантов, ученые пришли к выводу, что чем разнороднее генетически были животные, тем реже они заражались вирусом. В таком случае можно предположить, что в генетически разнообразных человеческих популяциях генные варианты, определяющие устойчивость к ВИЧ, должны встречаться достаточно часто. Анализ заболеваемости СПИДом среди американцев различных национальностей выявил еще одну особенность: более устойчивы американцы европейского происхождения, у африканцев и азиатов устойчивость близка к нулю. Чем объяснить такие различия?

Ответ на этот вопрос предложил в середине 80-х годов американский вирусолог Джей Леви из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Леви и его коллеги пытались выяснить, какие именно клетки в организме поражает вирус. Они обнаружили, что после того, как вирус заражает иммунные клетки, они легко узнаются иммунными клетками другого типа, так называемыми Т-киллерами (убийцами). Киллеры разрушают зараженные вирусом клетки, препятствуя дальнейшему размножению вируса. Клетки-убийцы несут на своей поверхности особую молекулу - рецептор CD8. Она, как принимающая антенна, "узнает" сигналы от клеток, зараженных вирусом, и клетки-убийцы уничтожают их. Если из крови удалить все клетки, несущие молекулу CD8, то вскоре в организме обнаруживаются многочисленные вирусные частицы, происходит быстрое размножение вируса и разрушение лимфоцитов. Не в этом ли ключ к разгадке?

В 1995 году группа американских ученых под руководством Р. Галло обнаружила вещества, которые вырабатываются в клетках-киллерах, несущих молекулы CD8, и подавляют размножение ВИЧ. Защитные вещества оказались гормоноподобными молекулами, называемыми хемокинами. Это небольшие белки, которые прикрепляются к молекулам-рецепторам на поверхности иммунных клеток, когда клетки направляются к месту воспаления или заражения. Оставалось найти "ворота", сквозь которые проникают в иммунные клетки вирусные частицы, то есть понять, с какими именно рецепторами взаимодействуют хемокины.

Ахиллесова пята иммунных клеток

Вскоре после открытия хемокинов Эдвард Бергер, биохимик из Национального института аллергических и инфекционных болезней в Бетезде, США, обнаружил в иммунных клетках, в первую очередь поражаемых вирусом (их называют клетки-мишени), сложный по строению белок. Этот белок как бы пронизывает мембраны клеток и содействует "посадке" и слиянию вирусных частиц с оболочкой иммунных клеток. Бергер назвал этот белок "фузин", от английского слова fusion - слияние. Оказалось, что фузин родствен белкам-рецепторам хемокинов. Не служит ли этот белок "входными воротами" иммунных клеток, через которые вирус проникает внутрь? В таком случае взаимодействие с фузином какого-нибудь другого вещества закроет доступ вирусным частицам в клетку: представьте, что в скважину замка вставляется ключ, и вирусная "лазейка" исчезает. Казалось бы, все встало на свои места, и взаимосвязь хемокины - фузин - ВИЧ уже не вызывала сомнений. Но верна ли эта схема для всех типов клеток, зараженных вирусом?

Пока молекулярные биологи распутывали сложный клубок событий, происходящих на поверхности клеток, генетики продолжали поиск генов устойчивости к вирусу иммунодефицита у людей. Американские исследователи из Национального института рака получили культуры клеток крови и различных тканей от сотен пациентов, зараженных ВИЧ. Из этих клеток выделили ДНК для поиска генов устойчивости.

Чтобы понять, насколько сложна эта задача, достаточно вспомнить, что в хромосомах человека содержится около 100 тысяч различных генов. Проверка хотя бы сотой доли этих генов потребовала бы нескольких лет напряженной работы. Круг генов-кандидатов заметно сузился, когда ученые сосредоточили свое внимание на клетках, которые прежде всего поражает вирус, - так называемых клетках-мишенях.

Уравнение со многими неизвестными

Одна из особенностей вируса иммунодефицита заключается в том, что его гены внедряются в наследственное вещество зараженной клетки и "затаиваются" там на время. Пока эта клетка растет и размножается, вирусные гены воспроизводятся вместе с собственными генами клетки. Затем они попадают в дочерние клетки и заражают их.

Из множества людей с высоким риском заражения ВИЧ отобрали зараженных вирусом и тех, кто не стал носителем ВИЧ, несмотря на постоянные контакты с больными. Среди зараженных выделили группы относительно здоровых и людей с быстро развивающимися признаками СПИДа, которые страдали сопутствующими заболеваниями: пневмонией, раком кожи и другими. Ученые изучили разные варианты взаимодействия вируса с организмом человека. Различный исход этого взаимодействия, по-видимому, зависел от набора генов у обследованных людей.

Выяснилось, что люди, устойчивые к СПИДу, имеют мутантные, измененные гены рецептора хемокинов - молекулы, к которой прикрепляется вирус, чтобы проникнуть в иммунную клетку. У них контакт иммунной клетки с вирусом невозможен, поскольку нет "принимающего устройства".

В это же время бельгийские ученые Михаэль Симпсон и Марк Парментье выделили ген другого рецептора. Им оказался белок, который также служит рецептором для связывания ВИЧ на поверхности иммунных клеток. Только взаимодействие этих двух молекул-рецепторов на поверхности иммунной клетки создает "посадочную площадку" для вируса.

Итак, основными "виновниками" заражения клеток вирусом иммунодефицита служат молекулы-рецепторы, названные CCR5 и CD4. Возник вопрос: что происходит с этими рецепторами при устойчивости к ВИЧ?

В июле 1996 года американская исследовательница Мэри Керингтон из Института рака сообщила, что нормальный ген рецептора ССR5 обнаруживается лишь у 1/5 обследованных ею пациентов. Дальнейший поиск вариантов этого гена среди двух тысяч больных дал удивительные результаты. Оказалось, что у 3% людей, не заразившихся вирусом, несмотря на контакты с больными, ген рецептора ССR5 измененный, мутантный. Например, при обследовании двух нью-йоркских гомосексуалистов - здоровых, несмотря на контакты с зараженными, выяснилось, что в их клетках образуется мутантный белок CCR5, не способный взаимодействовать с вирусными частицами. Подобные генетические варианты были найдены лишь у американцев европейского происхождения или у выходцев из западной Азии, у американцев же африканского и восточноазиатского происхождения не нашли "защитных" генов.

Оказалось также, что устойчивость некоторых пациентов к инфекции лишь временная, если они получили "спасительную" мутацию только от одного из своих родителей. Через несколько лет после заражения количество иммунных клеток в крови таких пациентов снижалось в 5 раз, и на этом фоне развивались сопутствующие СПИДу осложнения. Таким образом, неуязвимыми для ВИЧ были только носители сразу двух мутантных генов.

Но у обладателей одного мутантного гена признаки СПИДа все же развивались медленнее, чем у носителей двух нормальных генов, и такие больные лучше поддавались лечению.

Продолжение следует

Не так давно исследователи обнаружили разновидности чрезвычайно агрессивных вирусов. Людей, зараженных такими вирусами, не спасает даже присутствие двух мутантных генов, обеспечивающих устойчивость к ВИЧ.

Это заставляет продолжать поиск генов устойчивости к ВИЧ. Недавно американские исследователи О"Брайн и М. Дин с коллегами обнаружили ген, который, присутствуя у людей лишь в одной копии, задерживает развитие СПИДа на 2-3 года и более. Значит ли это, что появилось новое оружие в борьбе с вирусом, вызывающим СПИД? Скорее всего, ученые приоткрыли еще одну завесу над загадками ВИЧ, и это поможет медикам в поисках средств лечения "чумы ХХ века". В многочисленных популяциях американцев афро-азиатского происхождения мутантные гены так и не найдены, но тем не менее есть небольшие группы здоровых людей, контактировавших с зараженными. Это говорит о существовании других генов защиты иммунной системы от страшной инфекции. Пока можно лишь предполагать, что в различных популяциях человека сложились свои системы генетической защиты. По-видимому, и для других инфекционных заболеваний, включая вирусный гепатит, также имеются гены устойчивости к вирусам-возбудителям. Теперь уже никто из генетиков не сомневается в существовании таких генов для вируса иммунодефицита. Исследования последних лет дали надежду найти решение такой, казалось бы, неразрешимой проблемы, как борьба со СПИДом. Кто станет победителем в противоборстве ВИЧ - человек, покажет будущее.

Наука - здравоохранению

КАК ЛЕЧИТЬ СПИД. ПОИСК СТРАТЕГИИ

Результаты исследований последних лет заставили задуматься не только ученых и практических врачей, занимающихся проблемами СПИДа, но и фармацевтов. Раньше основное внимание уделялось комбинированному лечению инфекции, направленному против вируса. Применялись препараты, препятствующие размножению вируса в клетке: невипарин и атевирдин. Это так называемая группа ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ, которые не дают наследственному материалу вируса внедряться в ДНК иммунных клеток. Их сочетают с аналогами нуклеозидов типа зидовудина, диданозина и ставудина, которые облегчают течение болезни. Однако эти средства токсичны и обладают побочными действиями на организм, поэтому их нельзя считать оптимальными. Им на смену все чаще приходят более совершенные средства воздействия на ВИЧ.

В последнее время появилась возможность препятствовать "посадке" вирусных частиц на поверхность клеток. Известно, что этот процесс происходит за счет связывания вирусного белка gр120 с клеточными рецепторами. Искусственное блокирование мест связывания ВИЧ с помощью хемокинов должно защищать клетки от вторжения ВИЧ. Для этого нужно разработать специальные препараты-блокаторы.

Другой путь - получение антител, которые будут связываться с рецепторами ССR5, создающими "посадочную площадку". Такие антитела будут препятствовать взаимодействию этих рецепторов с вирусом, не давая доступа ВИЧ в клетки. Кроме того, можно вводить в организм фрагменты молекул ССR5. В ответ на это иммунная система начнет вырабатывать антитела к данному белку, которые также перекроют доступ к нему вирусных частиц.

Наиболее дорогостоящий способ обезопасить вирусные частицы - ввести в иммунные клетки новые мутантные гены. В результате сборка рецептора для "посадки" вируса на поверхности "оперированных" клеток прекратится, и вирусные частицы не смогут заразить такие клетки. Подобная защищающая терапия, по-видимому, наиболее перспективна при лечении больных СПИДом, хотя и весьма дорого стоит.

При лечении сопровождающих СПИД раковых заболеваний врачи чаще всего прибегают к высоким дозам химических препаратов и к облучению опухолей, что нарушает кроветворение и требует пересадки больным здорового костного мозга. А что, если в качестве донорских кроветворных клеток пересадить больному костный мозг, взятый от людей, генетически устойчивых к инфекции ВИЧ? Можно предположить, что после такой пересадки распространение вируса в организме пациента будет остановлено: ведь донорские клетки устойчивы к инфекции, поскольку не имеют рецепторов, позволяющих вирусу проникнуть через клеточную мембрану. Однако эту привлекательную идею вряд ли удастся воплотить в практику полностью. Дело в том, что иммунологические различия между пациентом и донором, как правило, приводят к отторжению пересаженной ткани, а иногда и к более серьезным последствиям, когда донорские клетки атакуют чужеродные для них клетки реципиента, вызывая их массовую гибель.

Словарик

Т-киллеры - иммунные клетки, которые уничтожают зараженные вирусом клетки.

Рецепторы клеток - особые молекулы на поверхности, которые служат "опознавательным знаком" для вирусных частиц и других клеток.

Ген рецептора - ген, ответственный за выработку соответствующего белка.

Хемокины - гормоноподобные вещества на поверхности иммунных клеток, которые подавляют размножение вируса в организме.

Культура клеток - клетки, развивающиеся вне организма, в питательной среде пробирки.

Мутантные гены - измененные гены, не способные контролировать выработку нужного белка.

Клетки-мишени - иммунные клетки, которые в первую очередь поражает вирус.

Цифры и факты

Сегодня в мире 29 миллионов зараженных вирусом иммунодефицита. 1,5 миллиона человек уже умерли от вызванного этим заражением СПИДа.

Самый неблагополучный по СПИДу регион - Африка. В Европе лидируют Испания, Италия, Франция, Германия. С 1997 года к этим странам присоединилась Россия. На территории бывшего СССР зараженность ВИЧ распределяется так: 70% - Украина, 18,2% - Россия, 5,4% - Беларусь, 1,9% - Молдова, 1,3% - Казахстан, остальные - менее 0,5%.

К 1 декабря 1997 года в России официально зарегистрировано около 7000 зараженных вирусом иммунодефицита, в основном при передаче инфекции половым путем.

В России и странах ближнего зарубежья существует более 80 центров по профилактике и борьбе со СПИДом.

В определенных условиях вирус ВИЧ может выживать вне тела в течение нескольких недель.

Выживание зависит от того, в какой биологической жидкости организма он находится, объема этой жидкости в организме, концентрации вируса в нем, температуры, кислотности и воздействия солнечного света и влажности.

Вопросы, касающиеся выживаемости ВИЧ вне тела, часто беспокоят людей, у которых был контакт с биологическими жидкостями организма. Опасения по поводу случайной передачи ВИЧ также сводят с ума многих людей из-за возможности случайного контакта с пролитой кровью, засохшей кровью или другими биологическими жидкостями, даже в микроскопических количествах.

Важно иметь в виду, что, хотя ВИЧ может жить некоторое время вне организма, не зарегистрировано заражений ВИЧ в следствие контакта с пролитыми кровью, спермой или другими биологическими жидкостями, хотя многие медицинские работники вступают в контакт с ВИЧ-инфицированными биологическими жидкостями (речь именно о пролитых, лежащих на поверхности, а не в игле например ).

Тем не менее, осознание возможной персистенции (сохранение вируса в функционально активном состоянии) жизнеспособного ВИЧ в жидкостях организма требует санитарно-эпидемиологического контроля за безопасностью медицинских процедур.

Как определить потенциальный риск инфицирования ВИЧ?

• Во-первых, в крови, сперме, вагинальной жидкости или грудном молоке должен быть вирус ВИЧ . Это очевидно, но иногда мы боимся того, где ВИЧа даже нет. ВИЧ не выживает в воздухе или в кислой среде, т.е. в желудке он погибает.
• Во-вторых, просто дотронуться до крови с ВИЧ мало, кожа защищает. Т.е. нужен специфический путь заражения: соитие, чужой шприц, игла, кормление грудным молоком.
• В-третьих, должны быть «ворота» для ВИЧ: ранки, язвочки, повреждения кожи, слизистой.

ВИЧ не проникает через неповрежденную кожу.

• В-четвертых, в биологической жидкости, выделениях человека должно быть достаточное количество вируса. Поэтому ВИЧ не передается через слюну, мочу, слезы, там недостаточная концентрация вируса ВИЧ необходимая для заражения.

Даже, если ты просто дотронулся до шприца с остатками ВИЧ-инфицированной крови — ты не заразишься!!!

ВИЧ выживает

ВИЧ погибает

• от солнца и УФ-излучения;
• от мыла, спирта, йода, растворе бриллиантового зеленого (зелёнке);
• от температуры свыше 60 градусов С, кипячения;
• постепенно в щелочной или кислой среде: при рН ниже 7 или выше 8*.
• в пепси-коле, кока-коле, т.к. их рН кислый, около 3.
• постепенно в морской воде.

*Вот почему риск заражения ВИЧ-инфекцией здоровой женщины понижается при соответствующей степени кислотности вагинальной жидкости.

Детально, ньюансы

В шприцах

• ВИЧ может выживать в шприцах до 7 дней при температуре от 27⁰C до 37⁰C.
• ВИЧ может выживать до месяца в шприцах после того, как в них была набрана и выпущена ВИЧ-инфицированная кровь.

«Выживание ВИЧ-1 в шприцах «. Абдала Н, Стивенс П.С., Гриффит Б.П., Хеймер Р. Департамент эпидемиологии и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Йельского университета, Нью-Хейвен, Коннектикут, 06520-8034, США.

Исследование крови, собранной из более, чем 800 шприцев с остатками крови и хранившихся разные промежутки времени показало, что ВИЧ можно выделить из 10% шприцев после 11 дней из количества крови менее 2 микролитров, но 53% шприцев содержали 20 микролитров крови. Дольшее выживание ВИЧ было связано с хранением при более низких температурах (менее 4 гр.С), при более высоких температурах (от 27 до 37 градусов) вирус СПИДа погибал 100% через 7 дней.

«Выживание ВИЧ-1 в шприцах: влияние температуры при хранении.» Абдала Н, Рейес Р., Карни Дж. М., Хеймер Р. Департамент эпидемиологии и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Йельского университета, Нью-Хейвен, Коннектикут, 06520-8034, США:

«Данное исследование было проведено для определения влияния температуры хранения на выживаемость ВИЧ-1 внутри шприцев. При 40 гр. С 50% всех шприцев содержали жизнеспособный ВИЧ-1 при 42 днях хранения, что является самым длительным испытанным сроком хранения.

При комнатной температуре (20 градусов C) последний день, когда шприцы с 2 мкл зараженной крови были положительными, был 21-й день, и жизнеспособный ВИЧ-1 был извлечен из 8% шприцев.

Последним днем, когда шприцы с 20 мкл были положительными, был 42-й день, и жизнеспособный ВИЧ-1 был извлечен из 8% шприцев.

Выше комнатной температуры (27, 32 и 37 градусов C) вероятность попадания шприцов с жизнеспособным ВИЧ-1, когда сроки хранения превышали 1 неделю, снизилась до менее 1%.

Температура, при которой потребители инъекционных наркотиков могут хранить свои использованные шприцы, будет варьироваться в зависимости от климата, времени года и обстоятельств, с которыми сталкивается наркопотребитель. Выживаемость ВИЧ-1 в загрязненных шприцах варьировалась в зависимости от диапазона температур, и это может быть фактором, влияющим на передачу ВИЧ-1 через шприц».

В крови

• При комнатной температуре в капле крови ВИЧ чувствует себя стабильно и может прожить неделю в высохшей крови при 4 гр. С.

В сперме

• Не проводились исследования выживаемости ВИЧ в семенной жидкости вне тела, но при исследованиях в лаборатории, в сперме вне тела обнаруживалась очень малая концентрация вируса ВИЧ .

В трупах

• ВИЧ может выжить в органах и трупах до 2 недель.
• Вирус СПИДа способный к заражению был выделен из человеческих трупов между 11 и 16 днями после смерти, трупы хранились при температуре 2 гр. С. Пока не ясно как долго ВИЧ может выживать в разлагающихся трупах при комнатной температуре, но ВИЧ был выделен из органов, хранившихся при температуре 20 гр.С вплоть до 14 дня хранения после смерти . ВИЧ не был обнаружен в достаточных количествах для заражения после 16 дней хранения, что указывает на меньшую опасность таких трупов для могильщиков и патологоанатомов.

PH

• ВИЧ может выжить только при pH от 7 до 8, оптимально для него 7,1. Вот почему он плохо выживает в соплях, моче, блевотине, рвотных массах.

На морозе

• ВИЧ не погибает от холода, чем ниже температура тем выше вероятность выживания ВИЧ.
• ВИЧ сохраняется при очень низких температурах , при глубокой заморозке прекрасно сохраняется, например п ри заморозке вируса СПИДа (ВИЧ, вирус ВИЧ — это одно и тоже) при минус 70 гр. вирус прекрасно сохранялся и не терял свои заражающие свойства.

В воде

Вода сама по себе разрушает ВИЧ и быстро снижает заразность вируса. Исследование Мура (Moore) показывает, что водопроводная вода не благоприятна для выживания ВИЧ и что хлорированная вода деактивирует вирус полностью.

«Выживание вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), ВИЧ-инфицированных лимфоцитов и полиовируса в воде «. Мур Б.Е. Журнал «Прикладная и экологическая микробиология» (AEM) 1993, май; 59 (5): 1437-43. Отдел микробиологии, медицинский филиал Техасского университета, Галвестон 77555-1019.

ВИЧ теряет свою заразность в течение нескольких часов после погружения в водопроводную воду.

Осмотическое давление воды нарушает белково-липидную мембрану, необходимую ВИЧ для заражения клеток-мишеней. Хлор и аммиак, которые присутствуют в водопроводной воде и сточных водах, могут действовать как вируциды для уничтожения ВИЧ.
Ни одно исследование не дало жизнеспособного, обычного сценария передачи ВИЧ через сточные воды или через биотходы оставшиеся от очистки сточных вод.

Ученые изучили выживание ВИЧ в фекалиях, сточных водах и отходах биологического происхождения с помощью посева образцов вируса ВИЧ непосредственно в эти среды.

Важно отметить, что в отобранных пробах сточных вод содержалось гораздо большее количество вируса, чем в городской системе сбора и очистки сточных вод.
Casson et. и др. высеяли ВИЧ в образцах нехлорированных вторичных сточных вод из обычных очистных сооружений. Высеяный вирус потерял большую часть своей инфекционности в течение 48 часов. Результаты были сходными в образцах первичных стоков контаминированных ВИЧ. В одном экспериментальном наборе, свободный и связанный с клетками ВИЧ, посеянный в дехлорированной водопроводной воде, потерял 90 процентов
инфекционность в течение двух часов и 99,9 процента инфекционности в течение восьми часов .

«Выживание и восстановление отобранных ВИЧ в воде и сточных водах » Casson, Leonard W., Michael O. D. Ritter, Lisa M. Cossentino, and Phalguni Gupta. «Survival and Recovery of Seeded HIV in Water and Wastewater.» Water Environment Research 69, no. 2 (1997): 174-79.

В другом эксперименте, в ходе которого кровь с ВИЧ, попала в водопроводную воду, был найден ВИЧ не способный к заражению. Таким образом, сама вода является неблагоприятной средой для заражения ВИЧ .
ВИЧ не был обнаружен в образцах реальных неочищенных сточных вод , собранных из городских очистных сооружения. Палмер и соавт. не обнаружили определяемых уровней ВИЧ, несмотря на исследование потоков в который сливались сточные воды из по крайней мере одного крупного медицинского исследовательского учреждения. Даже большое количество загрязненной крови, сбрасываемой в канализацию, разбавляется гораздо большим потоком воды в системе канализации.
Также многие медицинские учреждения дезинфицируют
материал до утилизации. В любом случае, хрупкость и зависимость ВИЧ от хозяина исключают выживание вируса в канализационной системе и очистке сточных вод.

Однако, исследователь Тамес Вотер доказал, что ВИЧ может выживать в сточных водах в течении нескольких дней в ЛАБОРАТОРНЫХ условиях.

«Выживание вируса иммунодефицита человека в воде, сточных водах и морской воде «. Slade, J.S. & Pike, E.B. & Eglin, R.P. & Colbourne, J.S. & Kurtz, J.B .. (1989). Water Science & Technology. 21. 55-59. 10,2166 / wst.1989.0078:

«Обработка питьевой воды служит эффективным барьером против передачи водой кишечных вирусов. В современной практике достигается стандарт менее 1 культивируемого энтеровируса на 1000 литров очищенной воды. Вероятная восприимчивость ВИЧ к процессам очистки воды была определена в лаборатории путем сравнения его устойчивости к воздействию окружающей среды с полиовирусом 2, для которого количественная информация уже существует. ВИЧ, культивируемый в линии Т-клеток человека, добавляли к образцам дехлорированной питьевой воды, осажденных неочищенных сточных вод и морской воды. Их инкубировали при 16 ° С и отбирали пробы в течение 11 дней. ВИЧ определяли путем серийного разведения и пересева с последующим анализом флуоресцентных антител к инфицированным клеткам и с помощью иммуноферментного анализа на антиген p24. Выживаемость вируса простого герпеса и полиовируса типа 2 анализировали параллельно. Среднее время, необходимое для десятикратного снижения концентрации ВИЧ, рассчитывалось как 1,8 дня в водопроводной воде, 2,9 дня в сточных водах, 1,6 дня в морской воде и 1,3 дня в контролях жидкости для тканевых культур. 10-кратное разложение полиовируса 2 произошло через 23-30 дней в сточных водах, морской воде и тканевой культуральной жидкости, но в водопроводной воде не было значительного снижения в течение 30 дней. Простой герпес был наиболее чувствительным вирусом, для удаления которого в сточных водах требовалось всего 1,4 дня. Контроли в жидкости для тканевых культур не показали значительных изменений в течение 7 дней. Эти тесты показывают, что, хотя ВИЧ был более устойчивым, чем вирус простого герпеса, когда он был связан с органическим веществом, обнаруженным в сточных водах, он был более чувствительным, чем полиовирус, энтеровирус, широко используемый в качестве показателя эффективности процессов очистки воды. Такая чувствительность делает крайне маловероятным, чтобы ВИЧ представлял какую-либо угрозу для дезинфицированного водоснабжения. «

Инфекционный процесс, вызванный ретровирусом, протекает медленно, сопровождается поражением всех систем организма, особенно нервной, иммунной. В последующем возникают оппортунистические инфекции. Также на фоне заболевания формируются новообразования. В результате таких патологических изменений наступает смерть больного.

Чувствительность ВИЧ к факторам внешней среды

ВИЧ во внешней среде отличается повышенной чувствительностью к различным факторам. Вирус уничтожается компонентами всех химических веществ с дезинфицирующими свойствами. Возбудитель инфекции гибнет при воздействии высоких температур, утрачивает активность при нагревании до 50 градусов на протяжении получаса. При кипячении устойчивость ВИЧ наблюдается всего несколько секунд. Для гарантированного уничтожения возбудителя рекомендуется обеспечивать влияние более высоких температур, особенно при осуществлении обработки многоразового медицинского инструментария.

Однако вирус плохо уничтожается под действием солнечного излучения. Губительно на него воздействуют ультрафиолетовые лучи, полученные искусственным путем.

Если оценивать устойчивость ВИЧ во внешней среде при использовании кислых и щелочных веществ, возбудитель инфекционного процесса утрачивает свою активность при короткой экспозиции. На основании данной информации можно сделать вывод, что при повышенных показателях pH влагалищного секрета снижается вероятность заражения, однако риск передачи ретровируса все равно сохраняется.

В морской воде микроорганизм живет меньше, чем возбудители других заболеваний. Не устанавливаются случаи заражения через канализационные и сточные воды, а значит при таких условиях вирус ВИЧ во внешней среде не обладает высокой активностью. Однако при содержании частиц в крови, сперме, влагалищном секрете, которые остаются на предметах, контагиозность патагента может сохраняться на протяжении нескольких суток.

К каким видам внешнего воздействия устойчив ВИЧ?

В естественных условиях вирус выживает долгое время. В результате высушивания клеток крови при поддержании температуры 23-27 градусов ВИЧ погибал лишь спустя 3-7 дней. В жидкостях при таких же показателях его активность сохраняется в течение 15 дней. Если же температура более высокая и составляет 36-37 градусов, жизнеспособность ретровируса сохраняется 11 дней. В замороженных компонентах крови возбудитель может сохраняться невредимым годами, поэтому донорская кровь должна подвергаться высочайшему контролю.

Устойчивость ВИЧ наблюдается при низких температурах. По результатам исследований, после заморозки крови возбудитель инфекции способен выживать около 10 лет и дольше. Вирус ВИЧ-инфекции устойчив к заморозке и при воздействии низких температур на сперму. В семенной жидкости он остается жизнеспособным на протяжении нескольких месяцев, поэтому доноры спермы также должны подбираться тщательно. Установлено также содержание вируса в организме насекомых, потребляющих кровь. Однако случаи передачи инфекции в результате укуса не зафиксированы.

ВИЧ устойчив к комнатной температуре. Это идеальные условия для его стабильного существования. При 4 градусах в высохшей крови возбудитель инфекции сохраняется 7 дней. В результате заморозки до температуры -70 градусов вирус остается активным и может передаться здоровому человеку. В использованных шприцах микроорганизм выживает около 30 суток.

Стойкость ВИЧ к факторам внешней среды различна в зависимости от условий. В некоторых случаях вирус живет долгое время, потому, чтобы уберечь себя от заражения, следует придерживаться мер безопасности, что позволит снизить существующие риски. Выявление случаев устойчивости вируса ВИЧ (СПИДа) во внешней среде позволяет максимально обезопасить население от бытового заражения опасной болезнью.

Любое инфекционное заболевание у разных людей протекает по-разному. Ход болезни у конкретного человека определяется рядом факторов: общим состоянием организма и перенесенными ранее заболеваниями, разновидностью попавшего в организм микроорганизма, особенностями генотипа больного, наличием сопутствующих инфекций и т. п. Для большинства болезней статистика типичных симптомов и сроков их протекания не включает в себя случаи, когда заболевание прошло «мягко» или вообще бессимптомно. И хотя такие ситуации обычно выпадают из поля зрения медиков, именно они представляют особый интерес, потому что могут указать на неизвестные механизмы защиты от инфекций. В этом смысле не является исключением и печально знаменитый СПИД, на сегодня считающийся неизлечимым заболеванием.

Практически с самого начала эпидемии ВИЧ были отмечены редкие случаи, когда человек оказывался полностью устойчивым к вирусу либо носительство вируса у него не переходило в стадию СПИДа. Исследования показали, что «виноват» в этом поверхностный лимфоцитарный белок CCR5, а точнее, его отсутствие у некоторых людей.

Дело в том, что когда вирус ВИЧ попадает в организм, он стремится проникнуть в лимфоциты - важнейшие иммунные клетки крови, участвующие в защите организма от инфекций. Чтобы суметь проникнуть в лимфоцит, белок оболочки на поверхности вируса должен связаться с двумя клеточными белковыми рецепторами на поверхности лимфоцитов, одним из которых и является белок CCR5 (Deng et al., 1996). Оказалось, что некоторые люди являются носителями мутации, которая предотвращает синтез СCR5, и, соответственно, их лимфоциты оказываются устойчивыми к заражению большинством вариантов ВИЧ.

Могут существовать и другие механизмы невосприимчивости к ВИЧ, о которых мы просто не знаем. Так, коллектив французских ученых, работавший с группой из 1700 ВИЧ-инфицированных людей, недавно опубликовал результаты исследования двух необычных случаев устойчивости к инфекции, которые не были связаны с отсутствием белка СCR5 (Colson et al., 2014). В первом случае диагноз пациенту был поставлен еще в 1985 г., однако, хотя он и не принимал никаких антивирусных препаратов, стандартные анализы указали на полное избавление от вируса. Ни в крови, ни в культуре клеток крови этого человека не были обнаружены следы присутствия «живого» вируса.

Конечно, в первую очередь возник вопрос - а был ли пациент действительно инфицирован, или исследователи столкнулись с редкой диагностической ошибкой? Однако дополнительные анализы показали, что факт заражения имел место: в его крови были обнаружены антитела к ВИЧ и отдельные фрагменты вирусных белков, а также ничтожные количества вирусной ДНК, которую удалось определить лишь с использованием высокочувствительных методов.

Исследователи попытались заразить лимфоциты, взятые от этого пациента, «лабораторным» вариантом ВИЧ. Однако эта попытка не удалась, в отличие от контрольных лимфоцитов, взятых у других пациентов. В этот раз исследователи точно установили, что на лимфоцитах необычного пациента белок CCR5 присутствует, и поняли, что они имеют дело с новым механизмом блокировки репликации генома ВИЧ.

Возможный ключ к объяснению этого феномена был найден в тех небольших количествах вирусной ДНК, которые все же удалось выделить из крови пациента. Анализ их нуклеотидной последовательности показал, что этот вирусный геном просто напичкан мутациями. Мутированными оказалось около четверти кодонов , кодирующих аминокислоту триптофан, которые в результате превратились в стоп-кодоны, останавливающие синтез белка.

Собственно говоря, механизмы иммунной защиты, которые могли таким образом инактивировать вирус, уже известны. ВИЧ относится к вирусам с РНК-геномом, и чтобы размножиться, он должен пройти стадию обратной транскрипции, т. е. РНК должна превратиться в ДНК. «Перехватить» вирусный геном на этой стадии может группа клеточных белков из семейства APOBEC3G. Они «отрывают» аминогруппу (–NH 2) от цитозиновых нуклеотидов, превращая их в урациловые. В результате в геноме вместо комплементарных пар нуклеотидов «цитозин - гуанин» появляются пары «урацил - аденин». А поскольку в кодон триптофана входят два гуанина, их замена на аденин превращает триптофановый кодон в стоп-кодон (Sheehy et al., 2002).

Обычно ВИЧ удается обойти этот уровень защиты: у него имеется специальный белок, который атакует и уничтожает APOBEC3G. Но почему-то на сей раз этого не случилось, и весь жизнеспособный вирус оказался мутирован до состояния полной потери функциональности.

Предположив, что этот случай может быть не единичным, исследователи стали искать среди своих полутора тысяч пациентов со схожим анамнезом. И нашли! У этого человека также не удалось стандартными методами обнаружить ДНК- или РНК-вирусы. В крошечных фрагментах вирусной ДНК, которые удалось обнаружить у него в крови, также присутствовало большое число мутаций, схожих с теми, которые были найдены в первом случае. Однако лимфоциты второго пациента оказались неустойчивы к заражению «лабораторным» вариантом ВИЧ, поэтому не исключено, что механизм устойчивости к вирусу у него иной.

Многообещающим направлением этой работы является дальнейшее исследование механизмов устойчивости лимфоцитов первого пациента в экспериментах по заражению «лабораторным» штаммом вируса. Предполагается, что у этого человека имеется редкий вариант гена APOBEC3G, который ВИЧ не способен обойти. Но хотя это и было бы интересной находкой, такое открытие, скорее всего, не будет иметь широкого практического применения, поскольку пользу от такой мутации могут получить только ее носители. Тем не менее остается надежда на то, что при исследовании обнаружатся какие-то неизвестные ранее иммунные механизмы защиты, что даст толчок к разработке новых лекарств или методов предотвращения инфекции ВИЧ.

Авторы этой работы выдвинули также гипотезу, что в защите клеток от повторного заражения ВИЧ свою роль могут играть «фрагменты» вируса в виде коротких белков, образующиеся в результате досрочной остановки белкового синтеза на новых стоп-кодонах. Эти белки могут осуществлять защитную функцию либо, например, конкурируя с какими-то необходимыми для вируса белками, либо каким-то особым образом стимулируя иммунитет. Высказано даже предположение, что наблюдаемое явление формирования вирусной устойчивости - это естественный процесс эндогенизации ВИЧ, т. е. эволюционный процесс, в результате которого вирусная нуклеиновая кислота становится частью генома другого вида (в данном случае - человека).

Это предположение не так уж и фантастично: наши геномы полны «следов» древних инфекций - заражений ретровирусами, которые умеют встраивать свой наследственный материал в нашу ДНК. Ведь если в геном носителя встраивается не патогенный, а инактивированный вирус, который к тому же дает защиту против повторной инфекции, то он имеет намного большие шансы распространиться в популяции. И если начать масштабный поиск людей, которые несут вирус с большим количеством инактивирующих мутаций, то у нас появится шанс наблюдать эндогенизацию ВИЧ в реальном времени.

Литература:
1. Colson P., Ravaux I., Tamalet C. et al. HIV infection enroute to endogenization: two cases // Clin. Microbiol. Infect. 2014. V. 20. № 12. P. 1280–1288.
2. Sheehy A. M, Gaddis N. C., Choi J. D., and Malim M. H. Isolation of a human gene that inhibits HIV-1 infection and is suppressed by the viral Vif protein // Nature . 2002. V. 418. P. 646–650. DOI: 10.1038/nature00939.
3. Deng H., Liu R., Ellmeier W. et al. Identification of a major co-receptor for primary isolates of HIV-1 // Nature . 1996. V. 381. P. 661–666.

Кодон - единица генетического кода, представляющая собой тройку нуклеотидных остатков в ДНК или РНК, кодирующих одну аминокислоту.