Т клеточный иммунитет вич
Как работает иммунная система (до появления ВИЧ)
Некоторые способы защиты от инфекций достаточно просты:
- Например, ваша кожа является основным барьером
Если кожа у вас повреждена, например, есть небольшой порез или царапина (для вирусов типа ВИЧ) или повреждения дыхательных путей (в случае туберкулеза), ваше тело будет использовать разные клетки для атаки и разрушения новой инфекции.
Говоря об иммунной системе, обычно используется два медицинских термина:
- Антиген – слово для обозначения маленьких частиц вызывающего инфекцию материала, разрушенного в теле, которые распознаются иммунной системой.
- Антитело – тип протеина, производимого определенными белыми кровяными тельцами в ответ на появление чужеродных веществ (антигенов). Антитела связаны только с определенными антигенами. Такое связывание помогает разрушать антигены. Одни антитела разрушают антигены непосредственно, другие облегчают процесс разрушения антигенов белыми кровяными тельцами.
КЛЕТОЧНЫЙ И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ
Ваш организм справляется с разными инфекциями двумя основными путями:
1) Реакция гуморального иммунитета основана на антителах.
Обычно ВИЧ диагностируется на основе анализа на антитела, наблюдающий реакцию организма на ВИЧ. Обычно реакция начинается на протяжении двух-трех недель, но количество антител достаточное для определения тест-системой образуется в течение 3-6 месяцев («период окна»).
2) Клеточный иммунитет основывается на реакции клеток CD4 и CD8
Т-клетки являются одним из видов белых кровяных телец (лимфоцитов). Основными видами Т-клеток являются клетки CD4 и CD8.
Клетки CD4 иногда называют клетками-помощниками (T-хелперы), так как они мобилизуют иммунную систему, посылая сигналы клеткам CD8.
Клетки CD8, в свою очередь, называют клетками-убийцами (Т-киллеры), так как они распознают и убивают клетки, зараженные вирусом.
Иногда эти процессы и функции частично совпадают.
В целом, ваш организм использует клеточный иммунитет для борьбы с вирусами и для борьбы с ВИЧ.
Макрофаги – другой тип белых кровяных телец чуть больше размером, которые поглощают или подавляют инфекции или отходы мертвых клеток.
Они также подают сигналы другим клеткам иммунной системы.
КАК ВИЧ ВЗАИМОДЕЙСТВУЕТ С ИММУННОЙ СИСТЕМОЙ
ВИЧ – вирус, с которым организму особенно трудно справляться. Это происходит оттого, что вирус использует для собственного воспроизводства те же клетки, которые использует организм для борьбы с инфекцией. ВИЧ-инфекция заставляет инфицированные клетки отмирать быстрее, а также давать сигналы другим клеткам отмирать быстрее.
Эти два фактора напоминают собаку, гоняющуюся за собственным хвостом!
- ВИЧ-инфекция заставляется организм производить больше клеток CD4 для борьбы с новым вирусом.
- Новые клетки становятся новыми мишенями для инфицирования и репродукции ВИЧ
- Организм отвечает тем, что производит больше клеток для противодействия вирусу.
Через некоторое время Т-клетки, в которые проник ВИЧ, истощаются и погибают (у большинства людей через 6 месяцев после инфицирования). Через много лет организм чрезмерно устает, иммунная система изнашивается.
Эту часть тяжело понять. Основная мысль состоит в том, что ВИЧ изматывает иммунную систему, производя все больше и больше клеток.
Тем не менее, эти клетки также быстро умирают и иммунная система работает без успеха. Поэтому количество клеток CD4 в вашем организме снижается.
АРВ терапия блокирует быструю репродукцию ВИЧ и приводит иммунную систему вашего организма почти в нормальное состояние.
КОЛИЧЕСТВО CD4 КАК «СУРРОГАТНЫЙ МАРКЕР»
Модель количества CD4 после инфицирования ВИЧ без терапии
Количество CD4 (полное название: количество CD4+ Т-лимфоцитов, но также называют количество CD4+ Т-клеток или Т4) – это результат анализа крови, который показывает, сколько таких клеток содержится в кубическом миллиметре крови.
Количество CD4 является очень хорошим «суррогатным маркером» для определения того, насколько ВИЧ поразил иммунную систему. Оно указывает на риск других инфекций и когда необходимо начинать лечение.
Среднее количество CD4 для ВИЧ-негативного человека колеблется между 600 и 1600, но у некоторых людей этот уровень может быть выше или ниже.
- Через несколько недель после инфицирования ВИЧ количество CD4 обычно падает.
- Потом, по мере того, как иммунная система начинает сопротивляться, оно снова повышается, хотя не до того уровня, который был до инфицирования ВИЧ.
- Этот уровень обычно называют контрольной точкой CD4, которая, как правило, стабилизируется на протяжении 3-6 месяцев после инфицирования, но этот процесс может продолжаться гораздо дольше.
- В последующем количество CD4 с годами постепенно снижается. Средний уровень падения количества CD4 составляет около 50 клеток/мм3 ежегодно. В зависимости от человека, эта скорость может быть выше или ниже.
Иммунная система большинства людей успешно контролирует ВИЧ, не требуя лекарств долгие годы.
КАК БЫСТРО ПРОГРЕССИРУЕТ ВИЧ У РАЗНЫХ ЛЮДЕЙ
Время, на протяжении которого происходит падение количества CD4 (например, до уровня 200 клеток/мм3), различно для разных людей.
Приблизительное время снижения количества CD4 до уровня 200 клеток/мм3 у ВИЧ+ людей:
- <5% — на протяжении 1-2 лет (быстрое прогрессирование)
- 10% — на протяжении 3-4 лет
- 70% — на протяжении 5-9 лет
- 10% — на протяжении 10-12 лет
<5% — не будет падения количества CD4 даже после 10-15 лет (длительное медленное прогрессирование)
У тех, кто был серьезно болен в момент инфицирования (в период сероконверсии), снижение количества CD4 зачастую происходит быстрее.
Не существует другого способа определения скорости прогресса у человека, кроме мониторинга количества CD4 на протяжении времени.
Те, у кого прогресс происходит быстрее и быстрее снижается количество CD4, будут иметь такую же хорошую и сильную реакцию на терапию, как и те, у кого прогресс протекает медленнее.
Интерпретация результатов CD4: количество CD4 и процент CD4
Одно только количество CD4 о многом не говорит. Чтобы увидеть тенденцию, необходимо несколько результатов на протяжении времени. Когда есть несколько результатов, вы сможете увидеть, происходит снижение или повышение, какая скорость изменений или стабилизации.
Количество CD4 может падать или расти в зависимости от времени дня, от жирности пищи, которую вы поели, не поднимались ли вы только что быстро по лестнице, есть ли у вас другие инфекции, или просто в данном образце крови было больше или меньше клеток.
Поэтому тенденция показывает средний уровень результатов. Каждая точка на линии означает отдельное «абсолютное» показание количества CD4. Это количество клеток CD4 в кубическом миллиметре (клеток/мм3) или микролитре (клеток/uL) крови. В научных работах это обычно обозначается как «клеток х 106/литр».
Сплошная линия показывает среднее между этими результатами – и демонстрирует, что в данном примере наблюдается тенденция падения CD4 со временем. Если результат вашего анализа неожиданно высокий или низкий, тогда, если возможно, необходимо его подтверждение путем проведения второго анализа.
Процент CD4 (CD4 %) иногда является более стабильным показателем того, произошли ли изменения в иммунной системе. Это процент клеток CD4 среди всех лимфоцитов.
Процент CD4 около 12-15% соответствует количеству CD4 ниже 200 клеток/мм3. Процент CD4 около 29% соответствует количеству свыше 500 клеток/мм3, но для более высоких значений диапазон шире.
Для ВИЧ-негативного человека такой процент в среднем составляет около 40. Абсолютное количество CD4 не вычисляется для детей, для них используется процент CD4.
Различия между взрослыми и детьми
- У детей обычно количество CD4 гораздо выше, чем у взрослых.
- У младенцев количество CD4 выше, чем у детей.
- Со временем, по мере взросления, количество CD4 постепенно снижается.
- Так как у детей существуют огромные различия в количестве CD4, мониторинг состояния детей с ВИЧ проводят по проценту CD4, а не количеству.
Jurko K.V.
Kharkоv National Medical University, Ukraine
Characteristic of T-cell immunity in HIV-infected patients
Резюме. Особенности Т-клеточного иммунитета изучены у ВИЧ-инфицированных больных (n=30) и у ВИЧ-инфицированных больных с ХГС (n=30). В качестве контроля выступили здоровые доноры (n=30). У ВИЧ-инфицированных больных установлено достоверное снижение СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов и увеличение относительного и абсолютного числа СД3+ Т-лимфоцитов. У больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС установлено достоверное снижение абсолютного содержания СД4+ (р<0,001), СД45+ (р<0,01) и относительного содержания СД4+ (р<0,001), СД45+ (р<0,001), а также увеличение абсолютного числа СД3+ (р<0,05) Т-лимфоцитов. У больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС степень дефицита СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов (t=5,85; р<0,001) в 3,25 раза превышает явления компенсации в виде увеличения содержания СД3+ Т-лимфоцитов (t=1,80; р>0,05). Наслоение ХГС на ВИЧ-инфекцию в значительной степени ухудшает состояние Т-клеточного иммунитета, вызывая глубокий дефицит его компенсации.
Ключевые слова: ВИЧ-инфекция, ко-инфекция ВИЧ/ХГС, Т-клеточный иммунитет.
Медицинские новости. – 2014. – №7. – С. 80–82.
Summary. Features of T-cell immunity have been studied in HIV-infected patients (n=30) and in HIV-infected patients with chronic hepatitis C (n=30). As a control were healthy donors (n=30). In HIV-infected patients found significant decrease in CD4+ and SD45+ T-lymphocytes and an increase in the relative and absolute number of CD3+ T-lymphocytes. Patients with co-infection HIV/HCV established a significant reduction in the absolute content of CD4+ (p<0.001), SD45+ (p<0.01), and the relative content of CD4+ (p<0.001), SD45+ (p<0.001), as well as the increase in the absolute number of CD3+ (p<0.05) T-lymphocytes. Patients with co-infection HIV/HCV degree of deficiency of CD4+ and SD45+ T-lymphocytes (t=5.85; p<0.001) to 3,25 times the compensation phenomena as increase in the content CD3+ T-lymphocytes (t=1.80, p>0.05). Layering HCV for HIV-infection largely worsens the condition of T-cell immunity, causing deep its deficit compensation.
Keywords: HIV-infection, co-infection HIV/HCV, T-cell immunity.
Meditsinskie novosti. – 2014. – N7. – P. 80–82.
Пандемия ВИЧ-инфекции/СПИДа является одной из глобальных проблем нашего времени и важной проблемой мировой системы здравоохранения. Украина – одна из стран Европы, которая возглавляет печальный рейтинг по количеству выявленных ВИЧ-инфицированных и заболевших СПИДом и умерших от этой болезни [3–5].
Разработка схем высокоактивной антиретровирусной терапии позволила значительно снизить смертность среди ВИЧ-инфицированных пациентов, но теперь на первый план выходят оппортунистические инфекции. Хронический гепатит С (ХГС) наблюдается у 60–70% ВИЧ-инфицированных больных, что связано с общими путями передачи вирусов [2]. После свободного доступа к антиретровирусным препаратам именно хронические гепатиты и их последствия стали основной причиной смертности ВИЧ-инфицированных лиц. ВИЧ ускоряет прогрессирование хронического гепатита С до цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы, увеличивает показатели «печеночной» смертности. Нарушения клеточного иммунитета играют ключевую роль в патогенезе ВИЧ-инфекции, поэтому данные исследования направлены на изучение влияния вируса гепатита С на состояние Т-клеточного иммунитета у ВИЧ-инфицированных больных.
Исследования по теме статьи проводились в Областной клинической инфекционной больнице города Харькова и в Харьковском областном центре профилактики и борьбы со СПИДом. Обследование проводилось в соответствии с нормативно-правовыми актами и инструктивными материалами, с сохранением добровольности.
Цель исследования – изучение Т-клеточного иммунитета у ВИЧ-инфицированных больных и у больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС.
Особенности Т-клеточного иммунитета изучены у 60 пациентов: 30 ВИЧ-инфицированных больных и 30 ВИЧ-инфицированных больных с хроническим гепатитом С. Среди обследованных мужчин было 41 (68,3 %), женщин – 19 (31,7%). У 22 (36,7%) больных установлен факт инъекционной наркомании в анамнезе. Половой путь инфицирования определен у 19 (31,7%) пациентов.
Пациентам проводили исследования периферической крови с использованием гематологического анализатора ABX PENTRA 60C Plus (HORIBA ABX Diagnostics Inc., Франция); иммунофенотипирование с использованием проточного цитофлюорометра EPICS XL (Beckman Coulter, США) в Центральной лаборатории диагностики ВИЧ-инфекции, оппортунистических инфекций и других заболеваний при Сумском ОЦПБС. Уровень вирусной нагрузки РНК ВИЧ-1 определяли методом обратной транскрипции и ПЦР в вирусологической лаборатории Украинского центра СПИДа с использованием тест-системы Abbott «Real-Time HIV-1». Для диагностики гепатитов использовали данные клинико-лабораторных и серологических исследований. Проводили исследование сыворотки крови на обнаружение анти-HCV иммуноферментным методом, определяли наличие РНК HCV методом ПЦР. В качестве контроля выступили здоровые доноры (n=30).
Все полученные экспериментальные данные обрабатывали в соответствии с правилами параметрической и непараметрической статистики [1]. Базу данных формировали с использованием программы Microsoft Excel 2007 (Microsoft Corporation). Статистические процедуры выполнялись в пакете программ Statistica v.6.0 (StatSoft).
Результаты и обсуждение
При исследовании Т-клеточного иммунитета выявлено, что у ВИЧ-инфицированных больных без ХГС, по сравнению с нормой, отмечается достоверное снижение относительного содержания Т-хелперов (СД4+) в 1,6 раза (р<0,001), СД45+ в 1,8 раза (р<0,001) и увеличение относительного и абсолютного количества общего числа лимфоцитов (СД3+) – соответственно в 1,1 раза (р<0,01) и в 1,5 раза (р<0,001). Таким образом, у ВИЧ-инфицированных больных без ХГС отмечается снижение числа СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов.
Выраженное отклонение от норматива показателей Т-клеточного иммунитета с помощью Т-критерия установлено для снижения относительного содержания СД45+ Т-лимфоцитов (t=9,2; р<0,001 – первый ранг) (рис. 1).
В кластер умеренных отклонений (6,0<t≥3,3) вошли снижение относительного содержания СД4+ Т-лимфоцитов (t=3,89; р<0,001 – второй ранг) и увеличение абсолютного содержания СД3+ (t=3,63; р<0,001 – третий ранг). Незначительные отклонения от норматива (3,30>t≥1,96) были характерны для увеличения относительного содержания СД3+ (t=2,7; р<0,01 – четвертый ранг). Пятое и шестое ранговые места заняла тенденция к снижению абсолютного числа СД4+ (t=1,54; р>0,05) и СД45+ (t=0,25; р>0,05).
У ВИЧ-инфицированных больных с ХГС также установлено достоверное отклонение показателей Т-клеточного иммунитета в виде снижения относительного содержания СД4+ Т-лимфоцитов в 2,1 раза (р<0,001) и СД45+ Т-лимфоцитов в 1,9 раза (р<0,001), абсолютного содержания СД45+ Т-лимфоцитов и СД4+ Т-лимфоцитов в 1,2 раза (р<0,01) и СД4+ Т-лимфоцитов в 1,8 раза (р<0,001), а также увеличение абсолютного числа СД3+ Т-лимфоцитов в 1,3 раза (р<0,05). Также выявлена тенденция к увеличению относительного числа СД3+ Т-лимфоцитов в 1,1 раза (р>0,05).
Для определения характера баланса процессов компенсации и дефицита Т-клеточного иммунитета была проведена комплексная оценка степени снижения содержания СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов и увеличения числа СД3+ Т-лимфоцитов. У больных без ХГС явления дефицита (t=3,72; р<0,001) в незначительной степени (на 15 %) превосходили компенсаторное увеличение Т-лимфоцитов (t=3,17; р<0,01) (рис. 2). При этом показатель соотношения значений t-критериев данных процессов составил 0,85 усл. ед.
Выраженные проявления степени отклонения значений показателей Т-клеточного иммунитета у больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС были характерны для снижения относительного содержания СД45+ Т-лимфоцитов (t=10,3; р<0,001). Кластер умеренных отклонений представлен снижением относительного (t=5,54; р<0,001) и абсолютного (t=4,9; р<0,001) числа СД4+ Т-лимфоцитов. Незначительное отклонение от норматива выявлено в отношении снижения абсолютного содержания СД45+ Т-лимфоцитов (t=2,6; р<0,01) и СД3+ Т-лимфоцитов (t=2,3; р<0,05), а последний ранг занимает тенденция к увеличению относительного числа СД3+ Т-лимфоцитов (рис. 3).
Так, у больных данной группы установлено выраженное или умеренное снижение числа СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов на фоне незначительной компенсации в виде незначительного увеличения содержания общего числа Т-лимфоцитов (СД3+). Степень дефицита СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов (t=5,85; р<0,001) в 3,25 раза превосходит явления компенсации в виде увеличения содержания Т-лимфоцитов (t=1,80; р>0,05). Следует отметить, что выраженный дефицит СД45+ Т-лимфоцитов потенцирует процессы апоптоза, а неинфицированные СД4+ Т-лимфоциты при ВИЧ-инфекции погибают преимущественно по механизму апоптоза. То есть у больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС активно включаются оба механизма гибели СД4+ Т-лимфоцитов: инфицированные СД4+ Т-лимфоциты погибают преимущественно по механизму некроза вследствие цитотоксического действия вирусных белков, а неинфицированные СД4+ Т-лимфоциты погибают преимущественно по механизму апоптоза.
Сопоставление значений показателей Т-клеточного иммунитета в группах больных показало, что достоверные отличия между ними имеются в отношении содержания СД4+ Т-лимфоцитов. При этом у больных с ко-инфекцией по сравнению с больными без ХГС выявлено снижение относительного содержания СД4+ Т-лимфоцитов в 1,3 раза (р<0,05) и абсолютного их числа в 1,5 раза (р<0,05).
При сопоставлении комплексной оценки соотношения компенсаторных и декомпенсаторных явлений Т-клеточного иммунитета в исследуемых группах установлено следующее. У больных без ХГС имеет место незначительный дисбаланс рассматриваемых процессов с преобладанием дефицита компенсации (коэффициент соотношения 0,85). У больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС отмечается лишь тенденция (t=1,80; р>0,05) к компенсаторному увеличению содержания Т-лимфоцитов, в то время как снижение содержания СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов достигает значительных величин (t=5,85; р<0,001). Вследствие этого у них возникает глубокий дефицит компенсации Т-клеточного иммунитета и поэтому коэффициент соотношения имеет низкое значение (0,31). Следовательно, наслоение ХГС на ВИЧ-инфекцию в значительной степени ухудшает состояние Т-клеточного иммунитета, вызывая глубокий его дефицит компенсации.
Выводы:
1. У ВИЧ-инфицированных больных установлено высокодостоверное снижение СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов и увеличение относительного и абсолютного числа СД3+ Т-лимфоцитов.
2. У больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС установлено высокодостоверное снижение абсолютного содержания СД4+ (р<0,001), СД45+ (р<0,01) и относительного содержания СД4+ (р<0,001), СД45+ (р<0,001), а также увеличение абсолютного числа СД3+ (р<0,05) Т-лимфоцитов.
3. У больных с ко-инфекцией ВИЧ/ХГС степень дефицита СД4+ и СД45+ Т-лимфоцитов (t=5,85; р<0,001) в 3,25 раза превышает явления компенсации в виде увеличения содержания СД3+ Т-лимфоцитов(t=1,80; р>0,05).
4. Наслоение ХГС на ВИЧ-инфекцию в значительной степени ухудшает состояние Т-клеточного иммунитета, вызывая глубокий дефицит его компенсации.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Зосимов А.Н. Системный анализ в медицине. – Харьков: Торнадо, 2000. – 82 с.
2. Мороз Л.В., Андросова О.С. // Гепатологія. – 2011. – №2. – С.57–64.
3. Характеристика эпидемии ВИЧ-инфекции в Украине / В.Н.Козько, М.И.Краснов, Е.В.Юрко. [и др.] // Провізор. – 2010. – №23. – С.7–12.
4. Hamers F.F., Phillips A.N. // HIV Medicine. – 2008. – Vol.9. – P.6–12.
5. Johnson M., Sabin C., Girardi E. // Antiviral Therapy. – 2010. – Vol.15, suppl.1. – S.3–8.
Медицинские новости. – 2014. – №7. – С. 80—82.
Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.