HIV

Question 1

Gruppe(HIV)

Answer 1

Retrovirus. Lentivirus–> langsomme virusassocieret med neurologisk og immunosuppresiv sygdom.
Genomet består af enkeltstrenget RNA som skal transkriberes til cDNA før det kan indsættes i målcellens genom -> sker via selvkodet reverse transkriptase

Question 2

Størrelse(HIV)

Answer 2

80-120 nm

Question 3

Nucleinsyre(HIV)

Answer 3

+ssRNA x2 (idet der i capsidet er to identiske kopier af RNA genomet).
Virus indeholder reverse transkriptase, integrase og tRNA (fungerer som primer for RT)

Question 4

Form(HIV)

Answer 4

Nucleocapsidet af HIV-genomet har form som en keglestub (består af p24).

Question 5

Capsid(core(HIV)

Answer 5

Ja, som er omgivet af envelope: glykoproteiner fra budding fra kernemenbranen.
Inde i den kegleformede proteincore: indeholder 2 identiske kopier af +RNA

Question 6

Capsid/core antal(HIV)

Answer 6

Her findes 10-50 kopier af revers transkriptase og integraseenzymerne og 2 tRNA som fungerer som primere

Question 7

Envelope(HIV)

Answer 7

Ja, med glykoproteinerne:
gp120:
-binder til overfladereceptorer på værtscellerne.
-Bestemmer i starten vævstropismen og genkendes af neutraliserende antistoffer) og
gp41:
-promoverer celle-celle-fusion:erhverves ved budding fra plasmamembranen.
-danner slikkepindeformede spikes på overfladen af vironet sammen med gp120

Question 8

Stabilitet(HIV)

Answer 8

Inaktiveres nemt(envelope) og skal overføres via kropsvæsker

Question 9

Inddeling(HIV)

Answer 9

HIV-1, som forekommer over hele verdenen:
-4 genotyper: M(main),N,O,P som yderligere kan inddeles
HIV-2, som forekommer i Vest Afrika, er mindre smitsom

Question 10

Smittekilder(HIV)

Answer 10

Smitter ved seksuel kontakt.
Virus smitter før initiale symptomer opstår.
Hovedsmittevej: seksuel kontakt. Smitte fra moder til foster under selve fødslen og via brystmælk ved amning.
Smitte via genbrugte nåle.
Kan også smitte ved blodtransfusion.

Question 11

Replikation(HIV)

Answer 11

Replikerer og producerer viralt RNA fra et DNA-kopi af det virale RNA.

1) Gp120 binder til CD4. Dette medfører voldsomme ændringer i gp120, som gør den i stand til at binde til en G-koblet kemokinreceptor(som er co-receptor) på værtcellens membran. Co-receptoren er ved den initiale infektion CCR5 som udtrykkes på alle subtyper af Th-celler og myeloide celler(makrofager, monocytter, DC og gliaceller i hjernen). Senere under den kroniske infektion af en person muterer env-genet og dette medfører at gp120 binder til CXCR4-receptoren som udtrykkes på Th-celler og derved får virus tropisme kun for Th-celler.
2) Binding af receptor og coreceptor får virusenvelope og cellemembran i tæt kontakt. Gp41 ændrer herefter konformation og promoverer fusion af envelope og cellemembran hvilket gør at den virale genom afleveres til værtcellens cytoplasma.
3) Den tidlige fase af replikationen begynder ved at enzymet reverstranskriptase danner dobbeltstrenget DNA ud fra RNA-genomet. Herefter afleveres det dobbeltstrengede cDNA til kernen og splices ind i værtscellens kromosomer via integraseenzymet som kommer med HIV-virus. Integrationsprocessen kræver at cellen vokser, men cDNAet kan ligge cirkulært i kernen indtil det sker.
4) HIV-virus kan blive latent i kernen indtil cellen aktiveres til vækst. Når cDNA’et integreres ind i cellens DNA begynder late transkriptionen af det virale genom via cellens normale replikationsapparat. Transkriptionen producerer en RNA-streng som simple retroviruser kan processere til adskillelige mRNA’er som indeholder gag, gag-pol eller env-genet. Den store RNA-streng kan også omdannes til nye virioner.
5) mRNA’erne gag, gag-pol og env bliver translateret til polyproteiner, som kræves spaltning via en protease for at fungere.
6) De spaltede virusproteiner samles til et nukleocapsid som indeholder reverstranskriptase, integrase og to kopier af RNA-genomet. HIVs membranproteiner transporteres til værtcellens membran. Nukleocapsidet indelukkes i en udposning af cellemembranen(som bl.a. indeholder MHC og andre receptorer) som til sidst afsnøres fra værtscellen via budding. Budding dræber ikke nødvendigvis cellen. HIV kan også spredes fra celle til celle ved at danne syncytia og multinukleære kæmpeceller. Syncytia er ustabile og øger den cytolytiske aktivitet af virus. Efter frigivelse fra cellen kløver den virale protease Gag og Gag-Pol polyproteinerne for at frigive RT og forme den virale kerne.

Question 12

Virulensfaktorer(HIV)

Answer 12

HIV giver immunosuppression ved at reducere antallet af CD4-T-celler.
Den afgørende determinant for virussets patogenese er den tropisme for CD4-celler og myeloide celler.
Virus inficerer som regel slimhinder, opfanges af bl.a. DC-celler som præsenterer virus i lymfeknuderne for T-celler.
Spredes herfra til blodet. Antallet af CD4-celler begynder at falde(Man måler på CD4-load og viralt-load for at måle sygdomsprogressionen).
Udviklingen af AIDS-symptomer er associeret til øget virusfrigivelse til blodet, øget T-celle tropisme, fald i antal CD4-T-celler og dermed fald i total T-celle antal p.g.a. manglende hjælperfunktion.
M-tropisme i starten -> binder makrofager, DC, T-celler og hæmopoeitiske stamceller–> mutation i ENV for gp120–> ændrer tropisme fra CCR5-receptor til CXCR4 som kan findes på T-celler. Mangler man CCR5-receptor er man resistent over for HIV

Question 13

Vigtige gener(HIV)

Answer 13

Gag: Koder for strukturelle proteiner (fx capsid p24)
Env: Koder for glykoproteiner og envelope
Pol: Koder for polymerase, integrase, og protease
Tat: Stimulerer syntesen af proteiner ved at opregulere transkriptionen af mRNA
Rev: Fører usplicet mRNA ud i cytosolen
Nef: Nedregulerer CD4 og MHC1 ekspressionen (vigtig!) Essentiel for udvikling af HIV til AIDS

Question 14

Årsager til fald i T-celler(HIV)

Answer 14

1) HIV-induceret cytolyse af inficerede CD4+Th-celler som har undgået immunforsvaret(permissive cell).
2) Tc-celle cytolyse
3) Kronisk immunaktivering som følge af HIV-antigenudfordringen
4) Induktion af pyroptosis af CD4+Th-celler, - induceres af DNA’et. Inflammatorisk celledød, som tiltrækker flere T-celler, som også kan inficeres. Kan også dø ved apoptose.
5) Syncytiadannelse ødelægger cellen.
6) Nedsat produktion af T-celler fra thymus.

Question 15

HIV-undgåelse af immunsystemet(HIV)

Answer 15

1) Infektion af lymfocytter og makrofager, inaktivering af CD4-celler –> inaktivering af regulation af immunsystemet
2) Undgåelse af antistoffer: antigendrift via mutation af gp120, glykosylering af gp120 og direkte celle-cellespredning og syncytiadannelse. Skyldes at reverstranskriptasen er meget error prone.

Question 16

Kliniske symptomer/sygdomme(HIV)

Answer 16

HIV–> immunsystemet svækkes(p.g.a. fald i antallet af CD4+T-celler –> mere modtagelig for opportunistiske patogener og andre infektioner.
HIV kombineret med bestemte opportunistiske infektioner = AIDS=immunsuppression. Sygdom kan også skyldes HIVs direkte effekt på CNS.

AIDS-associerede sygdomme(opportunistiske infektioner):

• Candida albicans
• Pneumocystisk pneumoni
• Tuberculose
• Toxoplasmose –> rammer hjernen
• HIV-demens –> HIV-infektion af mikrogliaceller i hjernen
• Lymfomer, fx EBV, Kaposis sarcom(HHV-8)
• Lymfodenopati og feber: vægttab, utilpashed, opportunistiske infektioner, diarré, nattesved, træthed
• Cytomegalovirus kan inficere øjenene og medføre blindhed
• JC-virus

Question 17

Symptomer på AIDS i udbrud(HIV)

Answer 17

Vægttab
Feber
Diarré
Hvide belægninger i mund og på tunge(c. albicans)
Opportunistisk infektioner

Symptomer starter når CD4-cellerne når under 350/µL og virusmængden stiger
Full-blown AIDS –> CD4 mindre end 200/µL og virusload er større end 75000 kopier/mL –> giver vægttab, diarré osv. i mere end 1 måned + opportunitistiske infektioner, malignitet og demens

Question 18

Forløb(HIV)

Answer 18

1) Smitte
2) Akutfase infektion. Inficerer og dræber CD4 CCR5 hurtigt. Stor virusproduktion. T-celle proliferation som svar på antigenpræsentation af inficerede dendritiske celler, makrofager og akiverede CD4-T-celler. CD8-T-celler dræber mange inficerede celler og begrænser virusproduktionen, og niveauet af virus i blodet falder til et bestemt setpoint. Lidt over halvdelen vil oplevele symptomer, som er ukarakteristiske, - feber, hududslæt, hævede lymfeknuder og pharyngitis.
3) Latens/asymptomatisk periode: Kan vare flere år. Der foregår replikation af virus i lymfeknuder. Virus forbliver også latent i makrofager, DC og memory-T-celler+ hæmopoeitiske stamceller. CD4 T-celle niveauet falder.
4) Til sidst bliver det sådan, at CD4+ T-celler falder så meget, at de ikke kan vedligeholde den antivirale bekæmpelse styret CD8 cellerne, og så stiger virus i blodet i høj grad. T-tropismen stiger og CD4 T-celler falder hurtigere, og man bliver immunodeficient. CD4-celler er vigtige for at initiate immunrespons ved at frigive cytokiner for at aktivere epitelceller, neutrofile, makrofager og andre T-celler, B-celler og NK-celler. CD4-tallet falder og virusmængden i blodet stiger. Man kan få mange opportunistiske infektioner.

Question 19

Diagnose(HIV)

Answer 19

Diagnosten sittles ved påvisning af antistoffer mod HIV i en blodprøve (ELISA), - den bliver positiv ca. fire uger efter smitte og forbliver positiv derefter. I det primære stadium, - efter 1-4 uger smitte, kan man ikke påvise antistoffer, men man kan påvise den vha. en HIV-antigentest. Man kan også benytte RT-PCR af viralt RNA som kan måles ca 10 dage efter primære infektioner.
Oftest laver man en kombitest, - antigen og antistof.
Antistoffundet kan bekræftes ved en immunoblotting teknik

Monitorering af T-celleload og måling af viralt RNA i plasma –> real time-PCR –> fortæller om graden af progression.

Hos nyfødte børn kan der ikke bruges serologi før de er 18 måneder, da moderens antistoffer stadig kan findes i blodet. PCR bruges i stedet.

Question 20

Behandling(HIV)

Answer 20

Behandling beseres på HIVs replikationstrin.

1) Medicin kan angribe entry og binding af virus, som binder til CCR5-receptoren, via receptoragonist(maraviroc).
2) Stof som blokker fusionen mellem virus og cellen(blokerer gp41-molekyler): enfuvirtid.
3) Medicin der blokerer for integrasen, så virus ikke kan integreres i cellen.
4) Proteasehæmmere, som hæmmer modningen af viruspartiklen –> forhinderer kløvning af Gag og GagPol polypeptiderne =inaktiv viron.
5) Nukleosid revers transkriptasehæmmere(snydestoffer som ligner nukleosider) –> blokerer cDNA-syntesen :AZT
6) Nonnukleosid revers transkriptasehæmmere(allosterisk hæmmere af revers transkriptase)

Behandles ud fra HAART(highly active antiretroviral treatment)-princippet, i det dette mindsker udviklingen af resistens over for antiviralt medicin. Mange bivirkninger.

Behandles hvis:

• AIDS-symptomer
• CD4 under 200/µL
• Høj viral load over 100.000
• Postexposure profylakse efter fx nålestik

Question 21

Profylakse(HIV)

Answer 21

Ingen vaccine
Risikoreduktion
Sikker sex
Medicinsk terapi til mor og barn, hvis der er risiko for smitte
Tjekke donorblod og organdonor for HIV

Question 22

Epidemiologi(HIV)

Answer 22

40 millioner i verden er smittet i 2006.

I Danmark omkring 5000 smittede og der diagnosticeres omkring 300 årligt.

Question 23

Hvilken betydning har det for forløbet at HIV også inficerer myeloide celler i starten af forløbet?(HIV)

Answer 23

Afgører tropisme i starten af forløbet.

Kan give hjerneskader hvis virus inficerer makrofager eller mikroglia i hjernen.