VI SINH VẬT VIRUS HIV

MỤC TIÊU 1. Mô tả được các đặc diểm virus học, cơ chế suy miễn dịch của virus HIV. 2. Trình bày được dịch tễ học, chẩn đoán phòng thí nghiệm và cách phòng ngừa và điều trị nhiễm trùng HIV Đại cương Virus HIV là tác nhân gây hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải. Thuộc vào họ Retroviridae.

VIRUS HIV/AIDS

BSCKI TRƯƠNG VĂN LÂM

Phân loại

HIV-1: Phân lập năm 1983HIV-2: Phân lập năm 1986

TÍNH CHẤT VIRUS HIV

- Bộ gen gồm hai chuỗi ARN giống nhau, trên đó có gắn các men sao chép ngược (men RT: Reverse Transcriptase)

- Bộ gen của HIV phức tạp nhất trong các virus Retro được biết

ENV: Mã hóa cho gp160 (tiền thân của hai glycoprotein ở màng bọc là gp120 và p41)

- Hai kháng nguyên quan trọng là p17 và p24

- Kháng nguyên p24 là kháng nguyên đặc hiệu nhóm và không có tính biến đổi

- Kháng thể kháng p24 không trung hòa được virus

- Kháng thể kháng p24 là dấu hiệu huyết thanh học quan trọng trong chẩn đoán và theo dõi diễn tiến của bệnh

Màng bọc

Mang hai kháng nguyên đặc hiệu týp:

- gp120

- gp41

- Là nhú gai lồi ra ngoài màng bọc, có nhiệm vụ nhận dạng và bám lên bề mặt tế bào đích tại thụ thể CD4

- Gen mã hóa cho gp120 đột biến rất nhanh gây nên nhiều biến đổi có tính kháng nguyên của gp120

- Kháng thể kháng gp120 có khả năng trung hòa HIV

- gp120 biến đổi nhanh làm cho hiệu quả trung hòa của kháng thể cũng như điều chế vaccine bị hạn chế và khó khăn hơn

- Xuyên qua màng bọc

- Đóng vai trò trung gian trong việc hòa màng giữa màng bọc HIV và màng bọc tế bào đích

Tính chất đề kháng

HIV bị bất hoạt:

- Nhiệt độ 56 - 600 C trong khoảng 30 phút

- Các hoá chất diệt khuẩn thông thường như dung dịch natri hypochlorid 0,5%, cồn etanol 70%, và povidone - iodine

Sự nhân lên của HIV trong tế bào

Để xâm nhập vào tế bào, gp120 của HIV gắn vào phân tử CD4 trên bề mặt tế bào

Kế đến gp41 trung gian hòa màng và virus

đi vào trong tế bào

Sự nhân lên của HIV trong tế bào

- Sau khi cởi áo ngoài, ARN sợi đơn của virus được sao mã ngược để trở thành ADN chuổi đôi qua trung gian của men RT

- ADN chuổi đôi tạo thành được chuyển vào nhân tế bào và tích hợp vào nhiễm sắc thể của tế bào ký chủ, gọi là tiền virus (provirus)

- Sự gắn kết này qua trung gian của men integrase

Sự nhân lên của HIV trong tế bào

- ADN của virus được chuyển mã thành mRNA nhờ men RNA polymerase của tế bào ký chủ, từ đó tạo ra một số protein lớn

- Các protein lớn này sẽ được chẻ tách bởi men protease để thành các protein cấu trúc của virus:các proten lõi và glycoprotein ở màng bọc

Chu kỳ sinh học của HIV trong tế bào

- Sự tổ hợp và hình thành virus mới xảy ra

ở màng tế bào

- RNA mới tạo thành của virus được gói trong các protein của lõi capsid

Sự nhân lên của HIV trong tế bào

- Capsid tiếp đó nhận được vỏ ngoài khi virus đi qua màng tế bào bằng phương thức đẩy từ từ hạt virus ra ngoài như sự nảy chồi

- Nhiều virus tồn tại bên trong tế bào và điều này gây khó khăn cho kháng thể trung hòa

CƠ CHẾ SUY MIỄN DỊCH VÀ DỊCH TỂ HỌC

Cơ chế suy miễn dịch do HIV

HIV nhiễm vào cơ thể qua ba giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Xâm nhập vào cơ thể

- Giai đoạn 2: Tấn công tế bào đích

- Giai đoạn 3: Sao chép bên trong tế bào đích và gây ra các hậu quả

Giai đoạn 1 Xâm nhập vào cơ thể

HIV xâm nhập vào cơ thể qua ba đường:

- Máu

- Sinh dục

- Mẹ bị nhiễm HIV truyền sang con trong thời kỳ chu sinh

Giai đoạn 2 Tấn công tế bào đích

Các tế bào đích của HIV bao gồm:

+ Tế bào lymphocyte T CD4+ (LT4)

+ Đại thực bào và bạch cầu đơn nhân

+ Tế bào răng cưa và tế bào Langerhans.+ Cơ quan bạch huyết

Tế bào lymphocyte T CD4 + (LT4)

- Bản chất là tế bào trung tâm giữ vai tró rất quan trọng trong đáp ứng miễn

- Trên bề mặt LT4 mang “phân tử CD4”

- Phân tử CD4 là thụ thể đặc hiệu với gp120 giúp HIV nhận dạng và bám trên bề mặt LT4

- CD4 có đồng thụ thể CXCR4 Chemokine giúp virus dễ dàng đi vào tế bào

Tế bào lymphocyte T CD4 + (LT4)

- Trong giai đoạn sớm HIV được phân lập ở đại thực bào và bạch cầu đơn nhân nhưng khi nhiễm trùng tiến triển thì HIV được phân lập nhiều ở LT4

- Thời gian bán hủy của LT4 bị nhiễm HIV

là 1,6 ngày

Đại thực bào và bạch cầu đơn nhân

Đại thực bào và bạch cầu đơn nhân đóng vai trò chính trong việc lan truyền và sinh bệnh học của nhiễm HIV

Đại thực bào và bạch cầu đơn nhân

Bạch cầu đơn nhân không thể tiêu diệt HIV

 Virus tồn tại bên trong tế bào

 Qua những bạch cầu đơn nhân bị nhiễm, virus xâm nhập các cơ quan khác trong cơ thể như não, phổi

Đại thực bào và bạch cầu đơn nhân

- Ở não: đại thực bào và bạch cầu đơn nhân

là tế bào chính bị nhiễm HIV liên quan đến triệu chứng bất thường thần kinh ở bệnh nhân AISD

- Ở phổi: đại thực bào phế nang liên quan đến viêm phổi kẽ

Giai đoạn 3:

Sao chép bên trong tế bào đích và gây ra

các hậu quả

Hiện tượng hợp bào (Syncytia)

- LT4 bị nhiễm HIV trên bề mặt sẽ xuất hiện các gp120 của virus

- Các gp120 sẽ gắn với phân tử CD4 của LT4 khác chưa bị nhiễm HIV tạo thành hợp bào

- Các hợp bào này không còn chức năng nữa và gp120 sẽ làm thay đổi bề mặt cũng như tính thấm của màng hợp bào

- Cuối cùng hợp bào sẽ chết

Hiện tượng ADCC

(Antibody Dependent Cellular Cytoxicity)

- Trên bề mặt LT4 bị nhiễm HIV có mang kháng nguyên gp120 và cơ thể tạo kháng thể kháng gp120

- Phần Fab của kháng thể này sẽ gắn lên bề mặt LT4 tại gp120, phần Fc còn lại của kháng thể sẽ gắn lên bề mặt tế bào tiêu diệt

 lympho bào T có gp120 bị tiêu diệt

Hiện tượng siêu kháng nguyên

- HIV hoạt động như là một “siêu kháng nguyên”

- Siêu kháng nguyên này sẽ hoạt hóa không chuyên biệt nhiều tế bào lympho T giúp đỡ

và dẫn đến sự chết của chúng

- HIV gây nhiễm và tiêu diệt LT4 dẫn đến

sự suy giảm miễn dịch mắc phải

- Hậu quả là nhiễm trùng cơ hội và ung thư phát triển

Miễn dịch học

- Những tế bào bị nhiễm virus liên tục tạo

ra HIV để duy trì tình trạng nhiễm trùng trong cơ thể vĩnh viễn

- Do đó, một người bị nhiễm HIV là suốt đời

Miễn dịch học

- Có một số ít trường hợp không tìm thấy kháng thể trong huyết thanh

- Để xác định người ta tìm kháng nguyên của virus

Miễn dịch học

Sự sụt giảm lượng kháng thể chống p24 là dấu hiệu quan trọng dự báo sự bắt đầu xuất hiện các triệu chứng lâm sàng của AISD

Dịch tễ học

Hội chứng suy giảm miễn dịch tìm thấy đầu tiên năm 1981 ở những người nghiện chích thuốc

1983 L Montagnier ở Pháp phân lập được virus và gọi nó là LAV (lymphadenopathy-associated virus)

Dịch tễ học của nhiễm trùng HIV

- R Gallo ở Hoa kỳ (1983) đã nuôi cấy được virus từ bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch và phân tích về sinh học phân tử của nó và đặt tên virus này là HTLV III (Human T cell leukemia virus type III), các virus này hầu như rất giống nhau.

- Đến 1986 Uỷ ban quốc tế về danh pháp virus thống nhất tên gọi cho các virus này là HIV (Human immunodeficiency virus ).

Dịch tễ học của nhiễm trùng HIV

Hiện nay có khoảng 30 triệu người bị nhiễm HIV trên toàn thế giới, có 2 týp virus gây bệnh là HIV1 và HIV2

HIV1 gây bệnh gặp ở khắp nơi trên thế giới, trong khi đó HIV2 chỉ gặp ở một số nơi ở Tây phi

Dịch tễ học của nhiễm trùng HIV

HIV1 được chia thành các dưới týp (subtype) từ A - J và dưới týp O và HIV2 thành dưới týp từ A - G

Nhiễm trùng HIV ở một nước hoặc một vùng địa lý thường do một vài dưới týp nổi bật

Đường truyền bệnh của HIV1 và HIV2 hoàn toàn giống nhau

Khả năng lây truyền HIV

- Máu, dịch não tủy, tinh dịch, dịch âm đạo, sữa mẹ, nước mắt, nước bọt…

- Sự lây truyền xảy ra bằng cách truyền những tế bào nhiễm HIV hoặc HIV tự do

- Chưa có bằng chứng nào nói lên vai trò của nước mắt, nước bọt, côn trùng trung gian truyền bệnh trong việc lây nhiễm HIV

Đường lây truyền bệnh

- Truyền qua tiếp xúc sinh dục

- Truyền qua máu

- Truyền từ mẹ cho con

Truyền qua tiếp xúc sinh dục

- Đường sinh dục là một trong các đường chính mà virus HIV truyền từ bệnh nhân bị nhiễm HIV qua người lành

- Những tế bào bị nhiễm virus và virus tự

do ở trong dịch âm đạo và trong tinh dịch đều có khả năng truyền bệnh

Truyền qua tiếp xúc sinh dục

Khả năng lây nhiễm phụ thuộc vào:

- Số lần tiếp xúc sinh dục với người bị nhiễm

- Sự có mặt của các bệnh nhiễm trùng sinh dục như giang mai, lậu

- Các viêm nhiễm và xây xát ở đường sinh dục

Các yếu tố này làm tăng sự lây nhiễm HIV

Lây truyền qua máu

Virus lây truyền qua máu có thể ở dạng tự

do, ở trong tế bào lymphocyte, hoặc trong đại thực bào

Lây truyền qua máu

Đường lây truyền thường gặp:

- Do truyền máu hoặc các sản phẩm của máu bị nhiễm

- Do dùng chung kim tiêm

- Các tai biến nghề nghiệp do các vật sắc nhọn như dao, kim tiêm, ống nghiệm có dính máu người bệnh

Lây truyền qua máu

Các tổn thương nông trên da có thể là đường vào của virus khi tiếp xúc với máu

bị nhiễm HIV

Truyền từ mẹ cho con

HIV có thể truyền từ mẹ sang con trong thời kỳ mang thai, trong khi sinh và sau khi sinh

HIV thường truyền qua con trong giai đoạn sau của thai kỳ

Truyền qua thai nhi sớm khoảng 8 tuần sau khi có thai cũng được khảo sát

CHẨN ĐOÁN PHÒNG THÍ NGHIỆM

Thử nghiệm phát hiện kháng thể HIV

- Phát hiện kháng thể HIV trong huyết thanh bệnh nhân

- Các thử nghiệm được dùng rộng rải ở các phòng thí nghiệm để xác định kháng thể với virus HIV:

+ ELISA

+ Thử nghiệm Western – Blot

Phản ứng ELISA

Kết quả âm tính giả:

- Khi xét nghiệm được làm trong vài tuần đầu tiên nhiễm HIV

- Không thực sự “âm tính giả” vì kháng thể chưa thực sự hình thành trong giai đoạn này của bệnh (giai đoạn cửa sổ)

Phản ứng ELISA

Kết quả dương tính giả:

Do người xét nghiệm đang mắc các bệnh

tự miễn, bệnh thận, bệnh gan, đa thai hoặc

dã chủng ngừa các bệnh viêm gan B, cúm, dại

Thử nghiệm Western - Blot

Thử nghiệm có gía trị khẳng định nhiễm trùng HIV

Thử nghiệm Western - Blot nhằm phát hiện kháng thể đối với các protein chủ yếu của HIV:

- KN lõi: p17, p24, p55

- KN polymerase: p31, p51, p66

- KN màng bọc: gp 41, gp 120 hoặc gp160

Thử nghiệm Western - Blot

+ Kết quả dương tính: Hai loại gp được phát hiện hoặc 1 gp + p24

+ Kết âm tính: Không có loại protein nào được phát hiện

+ Kết quả không xác định: Có một vài protein được phát hiện nhưng không thuộc tiêu chuẩn kết quả dương tính

Thử nghiệm Western - Blot

Trong thực tế, một thí nghiệm đơn lẻ không

đủ để xác định một kết quả HIV (+) mà cần phải tiến hành nhiều xét nghiệm trên cùng một bệnh nhân

Thử nghiệm Western - Blot

- Tại Mỹ và Châu Âu:

Xác định HIV (+) khi cả ELISA và Western-Blot đều dương tính

- Tại Châu Phi:

Xác định HIV (+) khi cả hai ELISA đều dương tính

Thử nghiệm Western - Blot

Tại Việt Nam:

Xác định HIV (+) khi cả ba ELISA đều dương tính

Hiện nay có một số xét nghiệm tìm kháng thể kháng HIV trong nước bọt và nước tiểu

có độ nhạy và độ đặc hiệu cao

Thử nghiệm phát hiện kháng nguyên virus p24

Kháng nguyên p24 hiện diện trong máu với

số lượng lớn khi nhiễm HIV

Xét nghiệm tìm p24 không áp dụng cho chẩn đoán HIV thường quy

Thử nghiệm phát hiện kháng nguyên p24

có giá trị chẩn đoán nhiễm HIV cấp tính và tiên lượng tình trạng bệnh

Thử nghiệm phát hiện RNA HIV

ARN HIV thường xuất hiện với nồng độ cao ở bệnh nhân nhiễm HIV

Thử nghiệm PCR để phát hiện RNA HIV:

- Là phương pháp tin cậy nhất để chẩn đoán nhiễm HIV trong giai đoạn cửa sổ

- Khi các xét nghiệm tìm kháng thể còn âm tính

Thử nghiệm phát hiện RNA HIV

PCR giúp theo dõi sự đáp ứng của bệnh nhân trong điều trị

Do kỷ thuật phức tạp và đắt tiền nên PCR không được chỉ định rộng rãi

Các xét nghiệm thường quy theo dõi tình trạng nhiễm HIV

Đếm số lượng LT4

Đếm số lượng LT4 là xét nghiệm chỉ điểm tiên lượng sự tiến triển bệnh và giá trị đối với việc quyết định điều trị trên lâm sàng

Đếm số lượng LT4

- Khi số lượng LT4 giảm dưới 350 tế bào/mm3:

+ Khởi đầu điều trị chống virus Retro

+ Sau đó theo dõi số lượng LT4 mỗi 3 - 6 tháng một lần

- Khi số lượng LT4 giảm dưới 200 tế bào/mm3: Khởi đầu điều trị nhiễm trùng cơ hội

Định lượng RNA HIV

- Nồng độ RNA HIV phản ánh sự tiến triển nhanh của bệnh và là dấu hiệu chỉ điểm tiên lượng trong nhiễm HIV

- Theo dõi đáp ứng điều trị

Xét nghiệm kháng nguyên p24

- Có giá trị tiên lượng tình trạng bệnh

- Kháng nguyên p24 xuất hiện sớm sau khi nhiễm HIV và kháng nguyên này thường không phát hiện được sau khi kháng thể xuất hiện

- Kháng nguyên p24 xuất hiện trở lại và tăng cao dần là dấu hiệu dự báo tiên lượng xấu cho bệnh nhân

Phòng ngừa

- Cần khuyến cáo cho nhân viên trực tiếp làm việc với bệnh nhân hoặc với máu bệnh nhân về các nội quy an toàn, tránh sự lây nhiễm do bất cẩn

- Ngăn cấm tiêm chích ma túy và tệ nạn mãi dâm, giáo dục về an toàn tình dục

- Hiện nay chưa có vaccine hiệu quả để phòng bệnh

Điều trị

Có 3 nhóm thuốc điều trị chống HIV:

- Các thuốc ức chế men sao chép ngược nucleoside

- Các thuốc ức chế men sao chép ngược không nucleoside

- Các thuốc ức chế protease

Thuốc ức chế men sao chép ngược nucleoside

-NRTIs ức chế tổng hợp DNA của HIV-1

bởi men sao chép ngược

- Tác dụng phụ: Rối loạn tiêu hóa, biến chứng thần kinh, viêm tủy

- Các thuốc tiêu biểu thuộc nhóm này:

Azidothymidine (AZT), dideoxycytidine, didanosine, lamuvidine

Thuốc ức chế men sao chép ngược nucleoside

AZT có tác dụng giảm thiểu các bệnh nhiễm trùng cơ hội, kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân nhưng không loại trừ hoàn toàn HIV

Thuốc ức chế men sao chép ngược nucleoside

Hiện nay:

- Đã xuất hiện dòng HIV kháng với AZT.

- Bệnh nhân không dung nạp được AZT

- Tác dụng phụ của AZT

 hạn chế rất nhiều đến hiệu quả của thuốc

Những trường hợp này có thể thay thế bằng các thuốc khác.

Thuốc ức chế men sao chép ngược không nucleoside

- Tác dụng chống men sao chép ngược của HIV-1

- Tác dụng phụ: Phát ban, viêm gan

- Các thuốc tiêu biểu thuộc nhóm này: Efavirenz (EFV), Nevirapin (NVP)…

Các thuốc ức chế protease

Tác dụng chống men protease của HIV-1

Tác dụng phụ: Rối loạn tiêu hóa, rối loạn lipid

Các thuốc tiêu biểu thuộc nhóm này: Saquinavir, Ritonavir, Indinavir

Điều trị

Sự phối hợp các thuốc trên làm giảm lượng virus máu nhanh, kéo dài đời sống bệnh nhân, hạn chế được các biến chủng virus kháng thuốc