Medicīnas gaismekļi strādā, lai radītu zāles pret cilvēka imūndeficīta vīrusu. Lai saprastu slimības būtību un tās izplatības īpatnības, zinātniekiem ir jāzina, kā izskatās vīrusa šūna.

Vīrusa struktūra ir kā sfēra, kas ir pārklāta ar tapas. Tās izmērs ievērojami pārsniedz B hepatīta un citu vīrusu izraisītāja parametrus. Lodes diametrs ir 100 - 150 nanometri. To sauc par nukleokapsīdu vai virionu.

HIV šūnu struktūru raksturo divu slāņu struktūra:

• apvalks pārklāts ar "smailēm";
• šūnas ķermenis, kas satur nukleīnskābi.

Kopā tie veido virionu - vīrusa daļiņu. Katra no čaumalu nosedzošajām “smailēm” izskatās kā sēne ar plānu kātu un cepuri. Ar šo “sēņu” palīdzību virions mijiedarbojas ar svešām šūnām. Virsmas glikoproteīni (gp120) atrodas uz vāciņu virsmas. Citi glikoproteīni, transmembrānas (gp41), atrodas “kāju” iekšpusē.

Vīrusa šūnas centrā atrodas genoms - RNS, kas sastāv no 2 molekulām. Katrs no tiem glabā 9 gēnus, kas satur informāciju par vīrusa struktūru, infekcijas metodēm un kaitīgo šūnu pavairošanu.

Genomu ieskauj konisks apvalks, kas sastāv no olbaltumvielām:

1. p17- matrica;
2. p24 - kapsīds.

Genomiskā RNS ir saistīta ar apvalku caur nukleokapsīdu proteīniem p7 un p9.

Ir zināmas vairākas cilvēka imūndeficīta vīrusa formas. Visizplatītākā no tām ir HIV-1. Tas ir izplatīts Eirāzijā, Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā. Āfrikas kontinenta populācijā ir konstatēta cita HIV-2 forma. HIV-3 un HIV-4 ir reti sastopami.

Kurai ģimenei pieder HIV vīruss?

HIV pieder retrovīrusu ģimenei – to virioni satur RNS, kas uzbrūk mugurkaulnieku ķermenim. Nokļūstot ķermenī, virioni izraisa veselīgu šūnu nāvi. Retrovīrusi inficē dzīvniekus. Tikai viena suga šajā ģimenē ir bīstama cilvēkiem -.

Šis vīruss pieder lentivīrusu grupai. Tulkojumā no latīņu valodas “lentus” nozīmē “lēns”. No nosaukuma ir skaidrs, ka šo mikroorganismu izraisītajām slimībām ir garš gaita un ilgs inkubācijas periods. Pēc HIV DNS nonākšanas cilvēka organismā var paiet 5-10 gadi, līdz parādās pirmās slimības pazīmes.

Kopš 20. gadsimta 80. gadu vidus ģenētikā ir parādījušies pētījumi par HIV genomu. Zinātnieki vēl nav atraduši veidu, kā pilnībā iznīcināt HIV šūnas, taču ir guvuši lielus panākumus slimības diagnosticēšanā un ārstēšanā. Antiretrovīrusu zāļu lietošana var pagarināt slimības latento stadiju līdz 15 gadiem. Pacientu dzīves ilgums nepārtraukti palielinās. Šodien tas ir vidēji 63 gadi.

Kā HIV izskatās zem mikroskopa

Vairāki palielināta HIV attēli pirmo reizi tika uzņemti 1983. gadā. HIV elementārā vienība zem mikroskopa atgādina noslēpumainas planētas modeli, ko klāj eksotiski augi. Pateicoties foto un optisko iekārtu attīstībai, vēlāk tika uzņemtas detalizētas bīstamās vīrusa daļiņas fotogrāfijas.

Datorgrafika ļauj reproducēt tā dzīves ciklu:

1. Viriona atbrīvošanas posmā no šūnas attēlā redzami izliekti blīvējumi, kas, šķiet, pārrauj šūnu no iekšpuses.
2. Sākumā pēc atdalīšanas vīrusam ir process, kas savieno to ar šūnu. Tas pamazām pazūd.
3. Kad vīrusa izolācijas posms no šūnas ir pabeigts, tas iegūst bumbiņas formu. Makro fotoattēlā parādās kā melns gredzens.
4. Nobriedis virions fotoattēlā izskatās kā melns taisnstūris, trīsstūris vai aplis, kas ir ierāmēts ar plānu gredzenu. Tumšais kodols ir kapsīds. Tam ir konusa forma. Kuras ģeometriskā figūra būs redzams fotogrāfijā, atkarīgs no leņķa, no kura attēls uzņemts. Gredzens ir viriona apvalks.

Kuras šūnas un kādā daudzumā tiek ietekmētas?

Šūnu receptorus, ar kuriem saistās vīrusa proteīns, sauc par CD4. Dzīva organisma elementārās vienības, kurām ir šādi receptori, ir potenciālie HIV mērķi. CD4 proteīna receptors ir daļa no dažiem leikocītiem, proti, T-limfocītiem, monocītiem un makrofāgiem.

T-limfocīti (palīgi), aizsargājot organismu, pirmie nonāk saskarē ar agresīviem virioniem un iet bojā. Veselam cilvēkam CD4 tiek konstatēts 5–12 vienību apjomā vienā asins paraugā. Attīstoties infekcijai, norma samazinās līdz 0 - 3,5 vienībām.

Pēc imūndeficīta vīrusa iekļūšanas ķermeņa iekšējā vidē izmaiņas šūnās nenotiek nekavējoties. Ir nepieciešams laiks, lai bīstamie vīrusi kļūtu spēcīgāki un pielāgotos videi. Tas aizņem vismaz nedēļu. Tālāk vīrusa daļiņa ar “sēnīšu” palīdzību, kas pārklāj tās virsmu (gp160), pieķeras veselīgu šūnu CD4 receptoriem. Tad tie iebrūk zem membrānas apvalka.

Atrodas zem limfocītu, makrofāgu membrānas, nervu šūnas, iebrūkošie vīrusi slēpjas no zāļu iedarbības un imūnsistēmas pretdarbības. Tie izjauc ķermeņa imūnās atbildes, kas sāk reaģēt uz savām šūnām kā svešiem antigēniem.

Ietekmēto šūnu iekšienē imūndeficīta vīruss vairojas ar sekojošu jaunu virionu izdalīšanos. Saimnieka šūna tiek iznīcināta.

Kad šūnām uzbrūk imūndeficīta vīruss, tiek iedarbināta aizsargreakcija. Pamazām imūnsistēma veido antivielas pret vīrusu. To skaits palielinās, un pēc 2-3 nedēļām antivielas būs pamanāmas asins enzīmu imūnanalīzē. Ja organismā ir iekļuvis neliels skaits vīrusu daļiņu, pietiekams skaits antivielu var veidoties tikai pēc gada. Tas notiek 0,5% gadījumu.

Tādējādi informācija par imūndeficīta vīrusa uzbūvi un aktivitāti palīdz zinātniekiem diagnostikas metožu un HIV infekcijas ārstēšanas metožu izstrādē.

Daudzi cilvēki uzdod jautājumu: kas ir AIDS? Šī ir cilvēka imūndeficīta vīrusa – HIV izraisītās slimības beigu stadija (skat. foto zemāk). Tādējādi no iepriekš minētā mēs varam secināt, ka starp šiem diviem jēdzieniem pastāv atšķirība.

HIV un AIDS: kāda ir atšķirība

Tātad, kā HIV atšķiras no AIDS? Atšķirība ir tāda, ka pirmais saīsinājums apzīmē vīrusa nosaukumu - slimības cēloni, bet otrais - pašu slimību, kas izpaužas kā iegūta imūndeficīta sindroms. Šos divus jēdzienus nevajag jaukt, jo tie nav identiski!

Kas ir HIV infekcija

HIV infekcija ir slimība, ko izraisa. Šis vīruss satur divas identiskas RNS molekulas, no kurām katra satur pilnīgu ģenētisko informāciju. Svarīga AIDS izraisītāja īpašība ir izteikts limfotropisms, īpaši pret “palīgu” T-limfocītiem. Ir konstatēta noteikta saistība starp vīrusu un HLA sistēmas histokompatibilitātes antigēniem.

HIV replikācijas cikla posmi ir parādīti attēlā zemāk.

Vīrusa gēnu ekspresijas produktu ietekmē saimniekšūnā notiek deģenerācija vai neoplastiska transformācija. Uzskaitītie citopātiskie efekti ir svarīga HIV infekcijas pazīme un nav raksturīga lielākajai daļai retrovīrusu. Infekcijas izraisītāja citopātiskā iedarbība ir saistīta ar vīrusam specifiska transaktivējošā faktora klātbūtni.

Kā HIV tiek pārraidīts no cilvēka uz cilvēku

Cilvēka imūndeficīta vīruss ir izolēts gandrīz visos ķermeņa šķidrumos: no siekalām līdz cerebrospinālajam šķidrumam. Tas atrodas tieši audos smadzenes, limfmezgli, kaulu smadzeņu šūnās un ādā. Bet, neskatoties uz lokalizāciju plašo, HIV var pārnest no cilvēka uz cilvēku tikai ar asinīm un spermu. Tāpēc uz iedzīvotāju izplatīto jautājumu “vai HIV tiek pārnests ar siekalām” var atbildēt tikai noliedzoši.

Vairumā gadījumu infekcija notiek seksuāla kontakta ceļā, izmantojot homo- un heteroseksuālu kontaktu. Vīrusa pārnešana ir iespējama caur visu asiņu, sarkano asins šūnu un plazmas pārliešanu. Lielākā daļa AIDS gadījumu bērniem ir saistīti ar iedzimtu pārnešanu no slimas mātes bērnam, kā arī ar transplacentāru infekciju. Vairākus slimības gadījumus izraisa cilvēka imūndeficīta vīrusa pārnešana ar intramuskulāru, intravenozu un subkutānu injekciju, medicīnisku skarifikāciju vai tetovējumu palīdzību.

HIV riska grupas

• Homoseksuāļi
• Biseksuāļi
• Cilvēki, kuri lieto narkotikas
• Pacienti ar hemofiliju
• Prostitūtas
• Bērni no mātēm ar AIDS
• Pacienti ar seksuāli transmisīvām slimībām

Galvenais mehānisms dažādiem HIV šūnu un humorālās imūnsistēmas traucējumiem ir tas, ka AIDS vīruss galvenokārt ietekmē T-helpera šūnas tā citopātiskās darbības rezultātā kā etioloģisks faktors.

Galvenās imūnsistēmas disfunkcijas izpausmes AIDS gadījumā ir parādītas zemāk.

Cilvēka imūndeficīta vīrusa izraisīti imūnsistēmas traucējumi

1. Noraidīt kopējais skaits cirkulējošie limfocīti
2. T-palīgu skaita samazināšanās un T-supresoru satura izmaiņas, kas izraisa T-palīgu/T-supresoru attiecības samazināšanos AIDS gadījumā - mazāk nekā 1; normāli - apmēram 2
3. Samazināta aizkavēta tipa paaugstinātas jutības reakcija Samazināta limfokīnu ražošana
4. Paaugstināts seruma imūnglobulīnu un cirkulējošo imūnkompleksu līmenis
5. Monocītu/makrofāgu funkcionālie traucējumi: samazināts ķīmotakss, spontāns interleikīna-1 un prostaglandīna E 2 ražošanas pieaugums
6. Augsts izmainītā skābju labilā alfa-interferona titrs serumā

HIV inkubācijas periods pirms pirmo simptomu parādīšanās un AIDS izpausmju veidošanās var būt diezgan ilgs un atkarīgs no infekcijas ceļa un rakstura, patogēna infekciozās devas lieluma, kā arī citiem faktoriem, kas veicina. vīrusa reprodukcijai organismā.

Vidēji inkubācijas periods ir 12-15 mēneši, ar svārstībām no 2 nedēļām līdz 2-4 vai vairāk gadiem.

Īsāks inkubācijas periods tiek novērots homoseksuāliem un parenterāliem infekcijas ceļiem un bērniem, kas dzimuši no slimiem vecākiem.

Antivielas pret HIV var noteikt jau 2-8 nedēļas pēc inficēšanās, bet seronegatīvais periods dažkārt pagarinās līdz 6 un vairāk nedēļām.

Atkarībā no simptomu īpašībām AIDS infekcijas procesa gaita var būt:

• asimptomātiska,
• klīniski izteikts
• strauji progresē.

Pirmie HIV simptomi

Pirmie AIDS simptomi ir:

• Drudzis līdz 1 mēnesim vai ilgāk
• Ģeneralizēta limfadenopātija
• Ķermeņa svara zudums (par 10% vai vairāk)
• Ilgtermiņa (vismaz 2 mēneši)
• Anēmija
• Oportūnistiskās infekcijas:
  • :
    • ģeneralizēta kandidoze,
    • herpetiska infekcija,
    • Kapoši sarkoma,
  • citomegalovīrusa un bakteriālas infekcijas,
  • tuberkuloze
• Ar HIV saistīti CNS bojājumi:
  • demence,
  • mielopātija,
  • perifēra neiropātija,
  • aseptisks meningīts
• Pneumocystis pneimonija
• Laboratorijas rādītāji:
  • limfo- un leikopēnija,
  • trombocitopēnija,
  • eritropēnija,
  • humorālās un šūnu imunitātes deficīta pazīmes

HIV infekcijas diagnostika

HIV infekcijas seroloģiskajai diagnostikai galvenokārt ir izmantotas enzīmu imūnanalīzes metodes. Krievijā ir izstrādātas divas šīs metodes modifikācijas. Bieži sastopams enzīmu imūnanalīzes metožu trūkums AIDS pētījumos ir diezgan augsts viltus pozitīvu reakciju biežums. Tās ir saistītas ar šīs konkrētās slimības būtību, kad vīrusa skarto šūnu sadalīšanās notiek kopā ar dažādu šūnu antigēnu izdalīšanos asinīs, pret kuriem tiek ražotas antivielas. Pozitīvs AIDS enzīmu imūntests ir primārais skrīninga tests, un tas ir jāapstiprina ar imūnblotēšanu.

Imūnblots HIV noteikšanai

Imunoblota nozīme ir šāda:

Attīrīto vīrusu iznīcina ar mazgāšanas līdzekli, tā proteīnus atdala ar gēla elektroforēzi un pēc tam pārnes uz nitrocelulozes sloksnēm. Reakciju veic, iegremdējot sloksni ar vīrusa proteīnu testa serumā, kas atšķaidīts buferšķīdumā, pievienojot antivielu konjugātu cilvēka imūnglobulīniem, mazgājot, uzstādot un reģistrējot fermentatīvo reakciju.

AIDS imūnblota reakcija ir diezgan specifiska, jo pēc olbaltumvielu atdalīšanas ar elektroforēzi katrs no tiem ieņem stingri noteiktu vietu atkarībā no tā molekulmasas.

Krievijas Federācijas Medicīnas zinātņu akadēmijas Imunoloģijas institūts ir izstrādājis ļoti jutīgu un drošu testēšanas sistēmu “Peptoscreen”, kuras pamatā ir sintētisko antigēnu izmantošana antivielām pret vīrusu.

Izmantojot jebkurus AIDS diagnostiskos testus, lai palielinātu pozitīvo testu rezultātu ticamību HIV antivielu klātbūtnei, ieteicams atkārtot reakciju ar tiem pašiem reaģentiem vai papildus veikt paralēlu reakciju identiskos apstākļos.

Sākotnējās riska grupu pārbaudes laikā, kā arī dinamisku datu trūkuma gadījumā iegūtie testa rezultāti vēl nevar droši norādīt uz AIDS neesamību vai esamību. Veicot atkārtotu padziļinātu slima vai aizdomās turēta donora izpēti, tostarp epidemioloģiskās, imunoloģiskās un klīniskās metodes, primārajiem pozitīvajiem rezultātiem jāpievērš pastiprināta uzmanība.

Iedzīvotāju un donoru izmeklēšana HIV infekcijas diagnosticēšanai ir svarīgākā, taču ne vienīgā, bet drīzāk pirmā saikne kopējā slimības izplatības uzraudzības un infekcijas avotu identificēšanas sistēmā.

HIV ārstēšana

HIV pacientu ārstēšana jāveic slimnīcā, kam seko klīniska novērošana un periodiska hospitalizācija. AIDS slimnieks ir jāinformē par diagnozi un jābrīdina par kriminālatbildību par citu cilvēku inficēšanu.

Tie, kas ir inficēti, bet nav slimi, tiek pakļauti periodiskai (vismaz reizi ceturksnī) atkārtotai pārbaudei, lai noteiktu infekcijas procesa dinamiku un iespējamo aktīvā AIDS simptomu atklāšanu vai, gluži pretēji, atveseļošanos.

Personas ar antivielām pret cilvēka imūndeficīta vīrusu, kurām vīrusa ekspresija nav konstatēta, atkārtoti jāpārbauda vismaz reizi 6-10 mēnešos. Viņi jābrīdina, ka viņi nevar būt asins donori.

Zāļu saraksts cilvēka imūndeficīta vīrusa pretretrovīrusu terapijai ir parādīts iepriekš esošajā fotoattēlā.

Zāļu kombinācija un biežums, kā arī to devu ilgums jānosaka tikai ārstam!

Vai HIV ir izārstējams vai nē?

Šis jautājums satrauc daudzus, īpaši ar AIDS inficētos. Diemžēl, neskatoties uz zinātnieku sasniegumiem zāļu izstrādē cilvēka imūndeficīta vīrusa pretretrovīrusu terapijai, joprojām nav zāļu, kas varētu izārstēt HIV. AIDS var tikai remisijā, bet ķermenis nevar atbrīvoties no tā.

Mūsu vietnē jūs varat redzēt detalizētas cilvēka imūndeficīta vīrusa fotogrāfijas elektronu mikroskopā.

Kas ir HIV un AIDS?
Saskaņā ar dažiem zinātniski pierādītiem datiem HIV pastāvēja ilgi pirms tā atklāšanas. Pētījumi, kas veikti ar seruma paraugiem, kas ņemti no dažiem pacientiem 1959., 1969. un 1976. gadā, kuri nomira no nezināmām slimībām (nediagnosticēti), parādīja, ka nāve bija saistīta ar infekciju ar pilnībā bloķētu imūnsistēmu. Ķermenis nepretojās. Varbūt viņi nomira no AIDS.

HIV mutācijas aktivitāte ir ļoti augsta (5 reizes spēcīgāka nekā gripas vīrusam). Mēs varam pieņemt, ka katram pacientam ir sava vīrusa versija, kas nedaudz atšķiras no citiem (un, iespējams, vairākas HIV šķirnes vienā cilvēkā). Turklāt, pretojoties ārstēšanai, imūndeficīta vīruss ātri mutē un kļūst nejutīgs pret ārstnieciskajām zālēm, kas to skāra pirms pusgada! Un tas notiek, neskatoties uz to, ka katram pacientam tiek nozīmēta sava ārstēšana, savs pretretrovīrusu zāļu komplekts. Tāpēc ir nepieciešams lietot nevis vienu narkotiku, bet vairākas, un periodiski mainīt šos kompleksus.

Kā HIV darbojas?
Vīruss iebrūk šūnās, kas atbalsta imunitāti (T limfocīti vai T palīgi, šūnas, kas satur CD4 fenotipu, makrofāgi un dendritiskās šūnas) un vairojas tur. Imūnsistēmas šūnas ne tikai iznīcina un pārstāj darboties, bet arī palielina imūndeficīta vīrusa daudzumu AIDS slimnieka organismā. Rezultātā imūnsistēma ir pilnībā noplicināta, un cilvēks mirst no jebkuras blakusslimības (oportūnistiskās infekcijas). Ir zināms tikai viens AIDS pilnīgas izārstēšanas gadījums, kad cilvēkam tika pārstādītas modificētas cilmes šūnas.

Interesanti fakti par HIV/AIDS.
AIDS ir neārstējama, taču slimības progresēšanas ātrums katram cilvēkam ir atšķirīgs. Saskaņā ar statistiku, 10% vīrusa nēsātāju vispār neuzrāda HIV simptomus un viņi var nomirt no vecuma, to nezinot. 8% gadījumu slimība attīstās ļoti lēni, spēcīga imūnsistēma atrod spēku cīnīties ar HIV vairošanos. Un apmēram 1% cilvēku imūndeficīta vīruss vienkārši nevairojas asinīs pat ar šļirci! Šiem cilvēkiem ir bojāts gēns, kas parasti ir HIV infekcijas mērķis. Veselu gēnu vīruss ietekmē, bet bojātu ne.

Ja pēc pirmo HIV simptomu parādīšanās vīriešiem un sievietēm to neārstē, vidējais dzīves ilgums ir aptuveni 9-11 gadi un ir atkarīgs no vīrusa šūnas veida un apakštipa.
Vidējais paredzamais mūža ilgums AIDS aktīvajā stadijā, kad šūnu imūnsistēma pārstāj aizsargāt organismu (kad CD4+ T-limfocītu skaits vienā mikrolitrā asiņu nokrītas zem 200), ir aptuveni deviņi mēneši.

Ja jums jau ir apnicis sūtīt uz Google gudrus cilvēkus, kuri pēc noliedzējiem bez prāta atkārto: "Neviens nekad nav redzējis vai fotografējis HIV", tad priecājieties! Tagad varat sūtīt tos uz šo ierakstu, jo tagad būs DAUDZ HIV bilžu, kas uzņemtas ar elektronu mikroskopu. Ar saitēm uz rakstiem, no kuriem es izvēlējos šīs bildes. Un tiem, kam vienkārši ir garlaicīgi skatīties bildes, būs daži komentāri.

0. daļa. Vīrusa atklāšana.

Pirmās HIV fotogrāfijas tika parādītas Montanjē un Gallo rakstos, kuros aprakstīta HIV izolēšana attiecīgi 1983. un 1984. gadā.

Barre-Sinoussi un Montagnier 1983. gada raksts, par kuru viņi vēlāk saņēma Nobela prēmiju, parāda šādu attēlu:

Attēls A. Fotografēšana, godīgi sakot, nav tik karsta. Taču nevajadzētu aizmirst, ka tajā laikā HIV kultivēšanas metodes vēl bija ļoti nepilnīgas un neļāva vīrusam ražot lielos daudzumos. Bet pat šajā attēlā ir skaidri redzamas vīrusu daļiņas, kas tiek montētas netālu no šūnas membrānas - tumši pusgredzenu un gredzenveida blīvējumi. Montanjē un Sinoussi neredzēja vai nepievērsa uzmanību HIV raksturīgajai pazīmei, kas to atšķir no daudziem citiem vīrusiem: pēc atdalīšanas no šūnas tas “nogatavojas” un tajā veidojas konusveida kapsīds. Atkarībā no tā, kā tiek veikts griezums caur šo konusu, tas var izskatīties kā aplis, trīsstūris vai taisnstūris.

Bet Gallo rakstā, kas publicēts gadu vēlāk, vīruss ir redzams daudz labāk.

Attēls B. Panelī A ir redzams (visā fotoattēlā) makrofāgs, uz kura virsmas tiek montētas jaunas vīrusu daļiņas (blīvi melni gredzeni). Šis process ir īpaši redzams augšējā labajā stūrī, kas ir palielināts panelī B. C panelī ir redzams gandrīz atdalītā viriona tuvplāns. Un panelī D ir redzams nobriedis vīruss, bet tā konusveida kapsīda griezums bija tāds, ka fotoattēlā tas izskatās taisnstūrveida, bet Gallo rakstā to nosauca par cilindrisku.

Tātad, kopš pirmo HIV fotogrāfiju publicēšanas ir pagājuši jau gandrīz trīsdesmit gadi, un noliedzēji joprojām nav pacentušies tās apskatīt. Kopš tā laika HIV ir neskaitāmas reizes fotografēts. Zemāk ir tikai neliela izlase no esošajām fotogrāfijām.

1. daļa. Apskatīsim vīrusu tuvāk.

Kad tika uzlabotas vīrusa ražošanas metodes, parādījās daudzas detalizētas HIV fotogrāfijas, kurās tā struktūra ir ļoti skaidri redzama.

1. attēls. No AIDS miruša pacienta smadzeņu griezums. A panelī ir redzama makrofāgu šūna. Bultiņas parāda neparastus sablīvējumus, kas izvirzīti uz āru no šūnas - tie ir jaunizveidoti vīrusi. Panelī A1 ir tuvplāns tam pašam, panelī C ir divi izvirzījumi no cita makrofāga. D panelī mēs redzam vairākas jau izveidotas un atdalītas vīrusu daļiņas. Dažos joprojām ir redzama neliela “kāja”, kas savieno vīrusu un šūnu. Tikko atdalītais, nenobriedušais vīruss izskatās kā blīvs melns gredzens (patiesībā tā, protams, ir doba bumbiņa, bet nogriežot izskatās pēc gredzena).

Zemāk ir tā paša attēla turpinājums, es to vienkārši sagriezu divās daļās:

2. attēls. B panelī ir interesants veidojums, vairāki makrofāgi ir saplūduši vienā šūnā. To neizraisa vīruss, makrofāgi vajadzības gadījumā to spēj izdarīt paši. Piemēram, ja viņiem ir nepieciešams “norīt” īpaši lielu mikrobu. Melnās cilpas šūnas iekšpusē ir makrofāgu kodoli, un bultiņa norāda vietu, kur vīruss ir samontēts. Bet panelī E mēs redzam vairākas nobriedušas vīrusu daļiņas. Ņemiet vērā, ka tie izskatās savādāk nekā nenobriedušie - blīvais gredzens ap malu ir pazudis, bet centrā ir parādījusies jauna struktūra - vīrusa kapsīds. Vidējā vīrusā ir skaidri redzams, ka kapsīdam ir nošķelta konusa forma. Nošķeltā konusa kapsīds ir raksturīga HIV pazīme, kas to atšķir no vairuma citu vīrusu.

Daži vārdi par kapsīdu nobriešanu: Kad vīruss sapulcējas šūnā, visi tā iekšējie proteīni ir ietverti divos garos proteīnos. Šie garie proteīni mēdz pielipt šūnu membrānu. Tāpēc vīrusa montāžas laikā un tūlīt pēc pumpuru veidošanās zem membrānas redzam blīvu melnu slāni. Kad vīruss ir atdalījies no šūnas, vīrusa proteāze sagriež šos garos proteīnus to sastāvdaļās (tādējādi gredzens ap malu pazūd). Atbrīvotās olbaltumvielas paši savācas konusveida kapsīdā, kurā atrodas vīrusa RNS un tā fermenti.

Un nākamajā rakstā mikroskopā tika ievietotas limfmezglu biopsijas no cilvēkiem ar oportūnistisko P. carinii infekciju, kas sākotnēji noveda pie AIDS atklāšanas 1981. gadā.

3. attēls. A panelī P. carnii cista ir apzīmēta ar P. Bultiņas norāda vīrusa veidošanās vietas. (B) - divi vīrusi pumpuri no makrofāga. C panelis - ir redzamas atšķirības starp vīrusiem un vienkāršiem pūslīšiem, ko veido P. carnii. Pēdējie ir lielāki un tiem ir mazāks blīvums. D panelis - vīrusi makrofāgos, vakuolos. Joprojām notiek diskusijas par to, vai vīruss tur var veidoties, vai makrofāgi to uzņem.

4. attēls (A) - normāla H9 šūna (limfocītu šūnu līnija). (B) - H9 šūna, kas inficēta ar HIV. Šūnas morfoloģija ir radikāli mainījusies, ilgstošu procesu vietā mēs redzam pūslīšus, ko sauc par pūtītēm. Šī inficēto šūnu "burbuļošana" ir skaidri redzama parastā mikroskopā, taču šie burbuļi nav vīrusi. Vīrusi ir mazi burbuļi starp burbuļiem. Attēls uzņemts ar skenējošo elektronu mikroskopu, tāpēc tas ir trīsdimensiju attēls, bet mēs nevaram ieskatīties šūnā.

5. bilde Tā pati šūna, tikai tuvplānā. Šeit vīrusi ir ļoti labi redzami.

6. bilde Šajā pašā rakstā tapa arī sadaļas. A un C paneļi parāda divus dažādus HIV izolātus. Kreisajā pusē ir skaidri redzams nošķelts konuss, un labajā pusē tas izrādās nogriezts perpendikulāri asij un izskatās kā aplis. Centrā ir SIVmac, makaka imūndeficīta vīruss. Līdzības ir redzamas. Pievērsiet uzmanību čaumalu proteīniem - izvirzījumiem, kas izvirzīti uz āru. Kreisajā pusē praktiski nav, bet centrā un labajā pusē tie ir skaidri redzami. Toreiz viņi par to nezināja, bet čaumalas proteīns ir ļoti nestabils un viegli nokrīt no vīrusa, iespējams, ka kreisajā pusē esošais paraugs netika apstrādāts pietiekami maigi, un vīruss to zaudēja. Mēs arī tagad zinām, ka SIV vīrusu daļiņām parasti ir vairāk apvalka proteīna nekā HIV un ka tas ir stabilāks.

Un pēdējā bilde no šī raksta:

7. attēls. Dažādi posmi vīrusu veidošanās. Tas, protams, nav tas pats vīruss, bet gan ilustrācijas izlase. Elektronu mikroskopijai paraugam jābūt fiksētam, un tāpēc tas var uztvert tikai vienu mirkli katra atsevišķa vīrusa dzīvē.

Šeit ir vērts pieminēt rakstu no vāciešiem, kas arī tika publicēts 1988. gadā, saite. Tajā tika izmantota interesanta un, manuprāt, tagad reti izmantota pieeja - virsmas kopijas elektronu mikroskopija. Šūnas tiek sasaldētas, un pēc tam sasaldētais paraugs tiek saplaisājis, atklājot struktūras (līdzīgi kā senās fosilijas atklāj šķembu akmeņi). Pēc tam uz šīs mikroshēmas tiek uzsmidzināts platīns, un virs tā tiek izsmidzināts ogleklis. Pēc tam paraugu atkausē un visas bioloģiskās struktūras iznīcina ar stipru skābi. Rezultātā paliek platīna-oglekļa nospiedums, ko pēc tam pārbauda mikroskopā.

Attēls 8. Redzam apmēram to pašu, ko iepriekšējā rakstā. Uz inficētās šūnas H9 parādījās pūtītes, un starp tām un uz tām - liels skaits jaunizveidoti vīrusi.

9. attēls. (neesošas) simetrijas meklēšana HIV ierīcē.

Mēs jau esam redzējuši HIV-1 un SIV. Kā ar HIV-2, vai ir kādi attēli ar to? Protams, ir.

10. attēls. HUT78 šūna, kas inficēta ar HIV-2. Ir redzamas jau apspriestās vīrusu pulcēšanās vietas un raksturīgās koniskās kapsīdas nobriedušajās vīrusa daļiņās.

Vēl viens diezgan detalizēts HIV pētījums elektronu mikroskopā tika veikts 1989. gadā. Tajā ir daži interesanti attēli.

11. attēls. A panelī mēs redzam attēlu, kas mums jau ir pazīstams. B un C paneļos autori, acīmredzot ticot vāciešu rakstam, meklē kaut kādas regulāras struktūras un it kā arī kaut ko atrod. Bet panelī D mēs redzam ko interesantu - tas ir A paneļa augšējā kreisā stūra palielinājums, kurā autori pamanīja, ka šķēle izgāja cauri vīrusa apvalka olbaltumvielām. Ja paskatās cieši (un izmanto nedaudz iztēles), jūs varat redzēt, ka apmatojuma proteīns ir trimeris, un tāpēc griešanas laikā tam ir trīsstūrveida struktūra. Pie šī mēs atgriezīsimies vēlāk.

Attēls 12. Diezgan daudz informācijas par to. No šiem attēliem izdarītie secinājumi vēlāk daļēji apstiprinājās, bet daļēji nē. Notiek. Interesantākie paneļi:
(A) Kreisajā pusē ir nenobriedis vīruss, labajā pusē ir nobriedis vīruss. Aploksnes proteīna daudzuma atšķirība ir redzama nobriedušais vīruss ir zaudējis lielāko daļu no tā.
(C) HIV-2.
(E) Vīrusu formu daudzveidība. Īpaši interesanta ir daļiņa apakšējā labajā stūrī, kurā izveidojušās divas kapsīdas. Tas notiek reti dabas apstākļi, tas parasti ir vīrusu ražošanas artefakts šūnu līnijās.

Starp citu, par dīvainiem vīrusiem. MT4 šūnas atšķiras ar to, ka vīruss tajās vairojas kā traks, 10 reizes ātrāk nekā citās. Viņi visi vienkārši uzbriest, radot milzīgu daudzumu vīrusu daļiņu. Tā rezultātā vīrusi bieži izrādās dīvaini, kā, piemēram, rakstā.

13. attēls. Dubultās bultiņas parāda dīvainas vīrusu daļiņas, kas ir lielākas nekā parasti un bieži satur divas kapsīdas.

Bet šajās šūnās jūs varat ražot daudz vīrusu un pēc tam to rūpīgi notīrīt, viegli apstrādāt ar mazgāšanas līdzekli (lai atvērtu vīrusa membrānu) un iegūt skaistas tīras kapsīdas.

14. attēls. Ir skaidri redzama HIV kapsīda konusveida struktūra.

15. attēls. Šeit mums ir viens no apstiprinājumiem, ka mūsu novērotās daļiņas patiešām ir HIV. HIV antivielas tika piesaistītas zelta daļiņām (melniem punktiem) un uzklātas uz sekcijas. Nesaistītās daļiņas tika nomazgātas. Melnu punktu (zelta daļiņu) parādīšanās virs šī burbuļa norāda, ka tajā ir HIV proteīni. Rakstā ir daudz vairāk līdzīgu attēlu, taču es tos šeit necitēšu.

Starp citu, atceries mājienus par HIV apvalka proteīna trīskāršo organizāciju 5. attēlā? Bilde no raksta to parāda daudz labāk.

16. attēls. 3D tomogrāfija ar elektronu mikroskopu ļauj caur vīrusu veikt vairākas “šķēles”. Šeit, no augšējā kreisā stūra uz apakšējo labo pusi, mēs virzāmies cauri vīrusa daļiņas šķēlītēm, kas ņemtas no augšas uz leju. Var redzēt, ka uz vīrusa virsmas ir čaumalas proteīns, kas ir trimeris (trīsstūra forma). Šķērsojumos caur vīrusa vidu redzams, ka čaumalas proteīns no sāniem izskatās pēc sēnītes – tievs kātiņš pie membrānas beidzas ar vāciņu. (Upd: Šeit es pieļāvu kļūdu un faktiski ievietoju VIO fotoattēlu — saistīts HIV vīruss, inficējot pērtiķus. HIV būs mazāks)

16.a attēls, lai atjauninātu. Un šādi HIV patiesībā izskatās 3D tomogrāfijā. Kā jau minēju 11. attēla aprakstā, uz HIV virsmas ir daudz mazāk apvalka proteīnu nekā uz SIV. Uz šīs daļiņas tika atrastas tikai divas (parādītas ar bultiņām). Vidēji tie bija 10 uz vienu vīrusu (un SIV virs - 70-80 uz vienu vīrusu). Interesanti, ka tas pats raksts parāda, ka lielais apvalka proteīna daudzums uz SIV ir artefakts, ko izraisa vīrusa mutācija, kas ilgu laiku ir pavairota kultūrā. “Savvaļas” SIV virsmā ir arī ļoti maz apvalka proteīna. Šī ir viena no vīrusa stratēģijām, lai izvairītos no imūnās atbildes reakcijas. Retas olbaltumvielas uz virsmas apgrūtina antivielu saistīšanos ar vīrusu.

Šeit mēs pabeidzam tikai vīrusa apskati un pārejam pie tā izpētes.

2. daļa. Vīrusa izpēte.

“Reversās ģenētikas” spēks mikrobioloģijā ir tāds, ka, ņemot vērā vīrusa genomu, mēs varam tajā veikt mutācijas un redzēt, kas ar to notiek, kā tas tika darīts rakstā.

17. attēls. (A) un (B) Normāls vīruss. (C) un (D) ir vīruss, kas nevar nobriest, jo tā proteāze ir mutēta. Kā gaidīts, konusi nav redzami. (E) ir vīruss, kas var nobriest, bet nevar izveidot normālu kapsīdu. Tā vietā visos vīrusos tika novērots sfērisks kapsīds. (F-H) ir mutants, kuram kaut kas ir stipri bojāts, tā ka viņš nemaz nevar savākt vīrusa daļiņas.

Jūs varat traucēt vīrusa veidošanos, ietekmējot šūnu. Rakstā šūnām tika pievienots proteasomu inhibitors - īpaši kompleksi, kuros šūnā tiek iznīcināti proteīni. Šajā gadījumā vīruss veidojās vairāk vai mazāk normāli, bet kvantitatīvi bija manāms nenobriedušu daļiņu un daļiņu pieaugums ļoti vēlīnā salikšanas stadijā, bet joprojām savienots ar šūnu ar tiltu.