Вячеслав Тарантул - Имя ему СПИД: Четвертый всадник Апокалипсиса
В самый начальный момент, когда ВИЧ проникает в слизистую оболочку или кровь, иммунная система человека, как это ей и положено по статусу, сразу вступает в бой против врага, вторгшегося на их территорию. Это теоретически должно было бы полностью уничтожить противника. Обычно, когда речь идет о других паразитах, все так и заканчивается. Но, к сожалению, при ВИЧ-инфекции этого не происходит. Дело в том, что коварный ВИЧ для своей защиты использует не что иное, как некоторые природные свойства самой иммунной системы.
Мы уже говорили о том, что вирус легко может входить только в клетки, которые содержат на своей поверхности специальные белки — С4-рецепторы. Важность начальных этапов «переговоров» вируса с клеткой человека, содержащей CD4-рецептор, подчеркивает тот факт, что, например, с клетками крови крысы или курицы эти «переговоры» абсолютно бессмысленны. В этих организмах вирус ведет себя подобно совершенно безвредной песчинке, занесенной в организм ветром, хотя и имеет отношение больше к живому, чем к неживому. А все просто. В отличие от человека у этих организмов на поверхности клеток нет крайне нужного для вируса С4-рецептора. А раз его нет, то вирусу не с чем взаимодействовать, и он не может проникнуть внутрь. Крепость остается неприступной, и враг отступает. Но даже если искусственно внести С4-рецептор в клетки мыши (это вполне возможно), и тогда вирус беспомощен перед ними. Как уже говорилось, нужен по крайней мере еще один белок-корецептор.
У человека в целом ряде клеток присутствует все, что необходимо вирусу для проникновения в них. В первую очередь такие возможности предоставляет уже упоминавшаяся особая популяция клеток крови — Т-лимфоциты-хелперы. Эти клетки служат главным «домом» для ВИЧ, главной мишенью для него. Но вирус поражает не только их. С4-рецепторы существуют на поверхности и некоторых других клеток. Название большинства из них мало что скажет неспециалисту, но все-таки стоит их перечислить, поскольку их вирус также активно использует в своих корыстных целях. Это — макрофаги, эозинофилы, тимоциты, мегакариоциты, альвеолярные макрофаги легких, дендритные клетки, клетки олигодендроглии и астроциты мозга, эпителиальные клетки кишки, клетки шейки матки. В отличие от Т-лимфоцитов большинство этих клеток имеют долгое время жизни в организме (от нескольких месяцев до года и более). Все они, наряду с Т-лимфоцитами-хелперами, также являются клетками-мишенями для ВИЧ.
Однако в зависимости от типа клеток ВИЧ совершенно по-разному ведет себя в них. Например, проникая в макрофаг или нервную клетку, вирус практически не повреждает их оболочку, и поэтому такие зараженные клетки еще долгое время продолжают относительно нормально функционировать. По сути дела, вирус использует эти клетки как некие убежища. Клетки с длинным сроком жизни, такие как моноциты, макрофаги и дендритные клетки, могут долго хранить в себе большие количества вируса и при этом не погибать. Зараженные макрофаги являются одним их основных резервуаров инфекции. Это можно видеть на электронномикроскопической фотографии, представленной на рис. 10. Макрофаг буквально «нашпигован» вирусными частицами. ВИЧ в таких резервуарах неуязвим ни для иммунной системы, ни для лекарств. Однако и для макрофагов все это не проходит совершенно бесследно. Они выживают, но при этом сильно изменяются.
Рис. 10. На электронномикроскопической фотографии макрофага, инфицированного ВИЧ-1, видны многочисленные вирусные частицы (2 темные области), которыми клетка буквально «нашпигована». (Фото любезно предоставлено профессором С. М. Клименко)
ВИЧ весьма коварен, патогенное действие его на иммунную систему осуществляется множеством разных изощренных способов. Проникая в разные типы клеток, вирус сильно влияет на обмен веществ (метаболизм) в них. По последним оценкам, около 2 тыс. генов изменяют характер своей работы при размножении ВИЧ в клетке. Под влиянием ВИЧ и лимфоциты, и макрофаги начинают производить нерегулируемое количество уже упоминавшихся специфических белков — цитокинов. Посредством цитокинов, которые являются своеобразным клеточным «языком», клетки способны общаться и взаимодействовать друг с другом, что и обеспечивает объединение их усилий на борьбу с «чужаком». B норме эти белки тонко регулируют работу иммунной системы. Но под действием ВИЧ ситуация резко меняется, что приводит к дезорганизации функций иммунных клеток и развитию разнообразных патологических симптомов. Таким образом, ВИЧ осуществляет крупномасштабное репрограммирование зараженных клеток. И такие измененные клетки уже по-иному взаимодействуют как друг с другом, так и с другими клетками организма. Так, с поверхности макрофагов исчезают белки иммунного ответа, без которых они становятся неспособными «представлять» лимфоцитам на уничтожение чужеродные белки-антигены. Все это ведет в конечном итоге к разрушению как гуморального, так и клеточного иммунитетов.
Инфицированные вирусом в слизистых оболочках макрофаги и дендритные клетки, как это им и положено по статусу, тащат вирус в места скопления лимфоцитов — в лимфоузлы. B результате этого уже на ранних стадиях инфекции ВИЧ проникает и активно размножается в лимфатических узлах и сходных органах, где в конечном итоге большие количества вируса скапливаются в сетях специализированных клеток с длинными, напоминающими щупальца отростками, живущими в лимфоузлах, — еще одним видом дендритных клеток, но которые, в отличие от упоминавшихся выше, не передвигаются. Эти клетки находятся в самых «горячих точках» лимфоузлов и действуют подобно липучке для мух, захватывая на своей поверхности вторгшийся в организм ВИЧ и удерживая его потом, как в холодильнике. На конечном этапе дендритные клетки лимфоузлов активируют B — лимфоциты, которые начинают свой иммунный ответ на вирус в виде синтеза антител. Туда же подходят С4-содержащие Т-клетки, которые спешат помочь B-лимфоцитам справиться с «интервентами». А ВИЧ только этого и ждет. С4-лимфоциты — его основная мишень, и он их успешно заражает. После этого инфицированные ВИЧ Т-лимфоциты могут выходить из лимфоузла и инфицировать другие Т-клетки-хелперы, которые собираются вокруг них. На протяжении нескольких лет, даже когда в крови обнаруживается очень мало вируса, значительное количество вируса накапливается как внутри инфицированных клеток в макрофагах и в лимфоузлах, так и связанными с дендритными клетками. B конечном счете накопившийся ВИЧ «взламывает» сети дендритных клеток, а Т-хелперы «на своих плечах» выносят его в кровоток.
Проникнув в свою главную мишень — Т-лимфоцит, вирус становится там полным хозяином и паразитирует до тех пор, пока клетка жива. Т-хелперы очень чувствительны к вирусу и при инфицировании в конечном итоге неизбежно погибают. Размножаясь в Т-клетках, ВИЧ разрушает их изнутри, используя все их силы для своего самоподдержания.
Обычно после появления провируса в клетке он быстро «пробуждается», активируется и начинает направлять синтез различных вирусных компонентов. Но у определенного процента клеток провирус долгое время остается неактивным, пока клетка-хозяин не будет активирована соответствующими сигналами от иммунной системы. Такие латентные инфицированные клетки служат в качестве еще одного долговременного резервуара инфекции, который оказывается защищенным как от иммунной системы, так и от действия антивирусных препаратов.
В процессе активации провируса участвует множество разнообразных факторов. Наиболее известные из них — общее состояние иммунной системы до заражения ВИЧ, возраст, генетические особенности организма, образ жизни, а также другие вирусы, которые успели проникнуть в организм еще до появления в нем ВИЧ. Активирующими факторами могут выступать различные белки самой клетки, которые, продолжая выполнять свои основные функции в клетке, одновременно, сами того не понимая, «будят» притаившегося в них зверя. Эти белки носят различное название (антигены, цитокины, факторы транскрипции, трансактиваторы и др.), и в норме они участвуют в регуляции работы собственных генов, определяющих правильное функционирование клетки, ее размножение и гибель. Да, да, и гибель! Дело в том, что гибель клеток также часто запрограммирована в нашем геноме. Такая запрограммированная смерть получила красивое название — апоптоз. При этом клетка гибнет не от руки какого-нибудь постороннего убийцы, а сама приносит себя в жертву во имя блага всего организма. Как это ни странно, апоптоз не менее необходим клетке, чем ее деление и рост. Так, он является причиной того, что в крови в норме происходит ежедневно гибель многих миллионов клеток: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и др. Они свое отработали в организме, и на их место приходят новые клетки, которые образуются в специальных кроветворных органах: костном мозге, селезенке, тимусе. В результате четкого баланса между гибелью старых и образованием новых клеток содержание и соотношение разных клеток крови сохраняется строго постоянным. Существуют специальные белки, которые как способствуют, так и препятствуют процессу апоптоза. Эти белки подобны членам судейской коллегии. Они могут либо одобрить смертный приговор, либо его отменить или приостановить исполнение. Некоторые из этих белков — «ястребы» — обычно «голосуют» за смертный приговор. Другие — «голуби» — за помилование. В ряде случаев решение принимается простым большинством голосов. Вмешательство ВИЧ приводит к существенному нарушению сложившегося баланса.
