ВИЧ является на сегодняшний день одним из самых глубоко и детально изученных вирусов в истории человечества. Однако, несмотря на это, пока еще далеко не все аспекты ВИЧ-инфекции поняты полностью. Так, остается не до конца ясно, каким именно образом в конечном итоге вирус разрушает иммунную систему, каковы механизмы гибели Т-хелперов, почему некоторые люди с ВИЧ остаются абсолютно здоровыми в течение длительного времени? Тем не менее многое уже сегодня стало понятно. Об этот теперь и поговорим подробнее.
Вирусный штурм иммунной системы
(veni, vidi, vici — пришел, увидел, победил)
Pugnis et calcibus, unguibus et rostro
(Кулаками и ногами, когтями и клювом)
Конечно, кажется удивительным, что ВИЧ, этот «безмозглый карлик», способен довольно легко побеждать человека разумного — вершину эволюции всего живого на земле. B чем же главный секрет этого вируса, в чем его основная сила? Почему наша иммунная система успешно справляется с многочисленными микробами и вирусами, а вот с ВИЧ ничего не может поделать? Одна из причин победоносной стратегии ВИЧ в его борьбе с организмом человека состоит в выборе им основного направления удара. Вирус в первую очередь разрушает то, что может уничтожить его самого. На сегодняшний день ВИЧ — единственный известный возбудитель, специализирующийся на поражении нашего главного щита — самой иммунной системы. рус как будто взял на вооружение лозунг Мао Цзедуна, прозвучавший впервые в 1966 г., «Огонь по штабам!». Но результаты действий вируса оказались намного более плачевными для человечества, чем даже пресловутая «культурная революция» в Китае.
Инфицировать клетки иммунной системы могут и некоторые другие вирусы (табл. 3). B этом отношении ВИЧ не оригинален. Но вот целенаправленно парализовать и убивать эти клетки может только ВИЧ.
Как же ВИЧ «узнает» клетки иммунной системы, проникает в них и в конечном итоге «ломает» естественный щит организма? Много уже известно об этом, но, к сожалению, многое еще предстоит понять. Если в отношении круговорота ВИЧ в инфицированной клетке ситуация более или менее ясна (об этом мы писали выше), то многие вопросы, связанные с круговоротом ВИЧ в организме и механизмах взаимодействия вируса с разными типами клеток остаются спорными, постоянно появляются новые детали и нюансы, касающиеся воздействия ВИЧ на иммунную систему.
Таблица 3
Вирусы и клетки иммунной системы, которые они инфицируют
Поведение ВИЧ напоминает стратегию и тактику ведения войны опытным противником, который для достижения своей цели использует не только прямые военные действия, но и иные всевозможные средства и способы (подрывная деятельность, блокада, шпионаж, дезинформация противника, заброс диверсантов, уничтожение средств коммуникации и др.). In hostem omnia licita (на войне все средства хороши). И ВИЧ многие из них использует. Рассмотрим основные из тех коварных приемов, которые применяет вирус в организме человека.
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.
