380 likes | 724 Views
Patogeneza zakażenia HIV. Jacek Juszczyk Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych Akademii Medycznej w Poznaniu. Paradoksy zakażenia HIV. Indukcja i podtrzymywanie odpowiedzi komórkowej anty-HIV Niezdolność powstrzymania replikacji ART nie doprowadza do eradykacji
E N D
Patogeneza zakażenia HIV Jacek Juszczyk Katedra i Klinika Chorób Zakaźnych Akademii Medycznej w Poznaniu
Paradoksy zakażenia HIV • Indukcja i podtrzymywanie odpowiedzi komórkowej anty-HIV • Niezdolność powstrzymania replikacji • ART nie doprowadza do eradykacji • ART tylko częściowo przywraca funkcjonowanie układu odpornościowego
Dwie fazy zakażenia HIV • Ostra: gwałtowne niszczenie limfocytów CD4 i pojawienie się cytotoksyczności anty-HIV (CD8) • Przewlekła: aktywacja odporności z powolną utratą limfocytów CD4
Ostra faza zakażenia • Okres ustalania przebiegu zakażenia • „Wysoka” odpowiedź CD8: • Głębsze stłumienie replikacji • Zmninimalizowanie upośledzenia odporności • Zmniejszenie „punktu ustawienia” wiremii (odwrotna proporcjonalność do postępu choroby)
Komórki dendrytyczne • Podatność na zakażenie zależna od ekspresji koreceptorów • Szczególnie duża ekspresja CCR5 komórek Langerhansa: ułatwione wiązanie z pamięciowymi limfocytami CD4 • Adhezyna DC-SIGN: koncentracja wirusa na powierzchni
Wg: J. Stebbing ea.: N Engl J Med. 2004;350:1872 HIV CD4 niebieski: DNA; czerwony: aktyna
Komórki dendrytyczne • Mały stopień zakażenia • Łączenie HIV z synapsami DC • Rekrutacja do pierwotnego miejsca infekcji • Wzmacnianie interakcji DC-T • Nasilanie replikacji w limfocytach CD4 • Migracja • Przenoszenie HIV do węzłów chłonnych
Limfocyty CD4: cechy w zakażeniu HIV • Udział różnych subpopulacji • Obwód: tylko 2% • Przewlekła aktywacja • Destrukcja (HIV, apoptoza, zespólnie) • Supresja szpikowa • Inhibicja wyrzutu grasiczego • Zakażenie latentne
Limfocyty CD4 • Główne komórki docelowe (gp120+CCR5 i CXCR4) • Zakażenie komórek T błon śluzowych od 3-4 dnia (model: SIV) • Spoczynkowe komórki pamięci: 30-60% zakażonych w fazie ostrej
Limfocyty CD4 • Rekrutacja aktywowanych limfocytów: wzrost wytwarzania wirusów i rozsiew • Największa utrata: przewód pokarmowy • Mechanizm śmierci: apoptoza (także niezakażone) • Niedobór IL-2 i IFN-γ
Limfocyty CD4 • Brak dostatecznie silnej indukcji odpowiedzi limfocytów CD8 • Przechodzenie do puli spoczynkowej (t½ 44 mies.) • Latencja spoczynkowych komórek pamięci (także podczas ART)
„Nowe” subpopulacje limfocytów CD4 • Grasica • • Obwód (RTEs, recent thymic emigrant) • CD45RA+ CD45RO (naïve) • + Antygen • • Komórki pamięci CD45RA- CD45RO+ • centralnej CCR+, efektorowej CCR-
Inne „nowe” subpopulacje limfocytów CD4 • Th CXCR5 (węzły: grudki chłonne, indukcja limfocytów B) • Treg CD4+CD25+: obwód 5-10% limfocytów: • hamowanie odpowiedzi limfocytów CD4 • indukcja tolerancji
Fenotypowe zróżnicowanie limfocytów CD4 • Pamięciowe centralne: IL-2 • Pamięciowe efektorowe: IFN- • Stymulowane antygenem: IL-2 i IFN- • Zakażenie bez postępu choroby: zrównoważone proporcje • Zakażenie z postępem choroby: efektorowe, IFN-
ART a wzrost liczby limfocytów CD4 • Faza szybka: redystrybucja z węzłów chłonnych • wpierw CD45RO+ (pamięci) • potem CD45RA+ („naive) • Faza wolna • Brak powrotu do wartości normalnych
ART a limfocyty CD4: dlaczego brak pełnej odbudowy ? • Nie wiadomo • Sugestie: • nadal destrukcja tkankowa • zakażenie tymocytów • aktywacja komórek CD38+ bardzo wrażliwych na apoptozę • brak repopulacji tkanki jelitowej proporcja [proporcje CD4 : CD8 nadal zaburzone]
Limfocyty CD8 • Swoiste: od 2-3 tyg. • Korelacja ze zmniejszaniem wiremii (mimo zmniejszenia ekspresji MHC-I przez HIV-Nef) • Punkt ustawienia wiremii (średnio 104 - 105 ) • Brak różnic fenotypowych: z zakażeniem niepostępującym i postępującym
Limfocyty CD8 • Zaburzenia dojrzewania (różnicowania) • Upośledzenie proliferacji (wyższa u zakażonych bez postępu choroby) • Niedobór wytwarzania IL-2 w zakażeniu postępujacym (większe u zakażonych bez postępu choroby) • Zmniejszenie potencjału cytolitycznego
Powstawanie mutantów • Replikacja HIV jest wypadkową: • niszczenia wirusa • powstawania opornych mutantów • Mutanty: • „ucieczka” przez zmianę epitopów (w każdym miejscu genomu każdego dnia) • lepiej przystosowane do przeżycia i letalne
Cytotoksyczność a mutanty 2 typy cytotoksyczności, 2 konsekwencje • efektywna przeciw regionom konerwatywnym HIV mutant (gorzej przystosowany) • nieefektywna przeciw regionom niekonerwatywnym HIV mutant (wysoko replikatywny)
Latencja • Podstawowy mechanizm przetrwania zakażenia • Rezerwuary komórkowe i tkankowe • Nie ulega likwidacji podczas ART • Może być źródłem „przechowywanych” wariantów HIV lekoopornych
HIV: zintegrowany, nieproduktywny, chroniony Replikacja Odrębna ewolucja Wg Ch.M. Haggarty ea.: Curr Opin HIV AIDS 2006, 1: 62
Latencja u optymalnie leczonych ARV • Wiremia 1-50 kopii/ml • Brak ewolucji w kierunku oporności na leki • Brak wyłomu wiremii
Makrofagi • Są zakażane produktywnie • Mała ekspresja cząstek CD4 • Duża ekspresja syndekamu (proteoglikan) adsorbującego HIV via gp120 • Zakażanie komórek mikrogleju (makrofagopochodny)
Komórki NK • Zakażenie zależne od ekspresji cząstek CD4 • Ważny rezerwuar zakażenia w węzłach chłonnych, także podczas ART
Immunopatologia HIV w warunkach ART • Oddziaływanie przez zmniejszenie wiremii • Niedostateczna repopulacja komórkami immunokompetentnymi w błonach śluzowych • Odbudowanie proliferacji i wytwarzania IL-2 przez limfocyty CD4
Immunopatologia HIV w warunkach ART • Indukcja aktywności limfocytów cytotoksycznych • Braki wpływu na pulę „rezerwową” zakażonych komórek (w tym pamięci) • Gorsza odpowiedź: mało limfocytów CD4 bezpośrednio po zakażeniu
IRIS (immune reconstruction inflammatory syndrome; zespół odbudowy odporności) • Występuje także bez liczby limfocytów CD4 (także inny czynnik rekonstrukcji ?) • 10-25% leczonych ART. • Warunki: • długość okresu zakażenia • stopień odbudowy oporności
IRIS • Nawet już po pierwszych dniach terapii • Pacjenci z CD4 < 50: najczęściej po 8 tygodniach • Pacjenci z IRIS • lepsza odpowiedź wirusologiczna • większy przyrost liczby limfocytów CD4 (obserwacja dwuletnia)
IRIS • Kryteria duże • Rozpoznanie AIDS wg kryterium < 200 limfocytów CD4 • ART: zmniejszenie wiremii, liczby CD4 • Nietypowe objawy zakażenia oportunistycznego • Objawy inne niż poprzednie zakażenia oportunistyczne lub związane z lekami
IRIS • Kryteria małe • wzrost liczby CD4 • pojawienie się odpowiedzi na antygeny przypominajace • samoistne ustąpienie objawów bez swoistego leczenia
IRIS • Atypowość • zapalenia miejscowe (także ziarniniaki) • objawy od miernych po ciężkie • około 20 patogenów
IRIS • Zakażenia gruźlicze • wznowa (płuca, inne narządy) • Limfadenopatia • ropnie śledziony • zapalenia kości i stawów • Najczęściej po około 6 tygodniach ART
IRIS (poza tbc) • CMV (vitritis, uveitis, cataracta) • Kryptokokoza OUN • Przewlekła leukoencefalopatia wieloogniskowa • HCV: ALT, przyspieszenie włóknienia wątrobowego
Perspektywy immunoterapii • Stosowanie IL-2 wydłuża czas półtrwania limfocytów CXD4 nawet do 3 lat versus 8 tygodni • Powoduje wzrost liczby limfocytów CD4 (typu naïve i pamięciowych, lecz nie efektorowych oraz limfocytów CD8 typu naïve • Także w badaniach: IL-7 i szczepionka terapeutyczna
Podsumowanie • W zakażeniu HIV dochodzi do przewlekłej aktywacji układu odpornościowego • Ostatecznie powstaje stan krańcowej dysregulacji homeostazy immunologicznej • Mimo postępów, nie znamy wielu mechanizmów patogenetycznych zakażenia
Podsumowanie • ART doprowadza do częściowej odbudowy odporności • Nie doprowadza do eradykacji wirusa • U części pacjentów ART powoduje wtórne objawy wynikające z rekonstrukcji immunologicznej