Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида




Скачать 18.34 Kb.
НазваниеHematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида
страница1/5
Дата04.02.2016
Размер18.34 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5
American Society of Hematology, 2001


Hematologic Aspects of HIV/AIDS


Гематологические аспекты ВИЧ/СПИДа


Alexandra M. Levine, David T. Scadden, John A. Zaia, and A. Krishnan


Данный обзор описывает различные аспекты ВИЧ-инфекции, относящиеся к гематологии, которые включают в себя влияние ВИЧ на специфические процессы гемопоэза, а также новые данные по биологии, эпидемиологии и лечению СПИД-ассоциированных лимфом и лимфогранулематоза. Так же опубликованы результаты все более широкого использования пересадки клеток-предшественниц гемопоэза ВИЧ-инфицированным больным.

В Главе I Dr. Scadden описывает основы нарушения регуляции гемопоэза при ВИЧ-инфекции, акцентируя внимание на роли стволовых клеток при ВИЧ-инфекции. Обсуждается продукция Т-лимфоцитов, функция тимуса с упором на механизмы восстановления иммунитета у ВИЧ-инфицированных. Представлены результаты клинических и совместных с ними лабораторных исследований.

В Главе II Dr. Levine описывает последние эпидемиологические данные по распространенности лимфом с момента начала широкого использования высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ). Биологические характеристики лимфом на ВИЧ и лимфогранулематоза обсуждаются в ключе патогенеза ВИЧ-инфекции. Описываются различные варианты лечения этих патологий и роль сопутствующей антиретровирусной и химиотерапии.

Drs. Zala и Krishnan приводят новые клинические данные по пересадке стволовых клеток у больных лимфомами при СПИДе. Вдобавок они сообщают о применении генной терапии с использованием CD34+ клеток, генетически модифицированных с помощью мышиного ретровируса, для лечения основного заболевания – ВИЧ-инфекции. Приведены результаты генной пересадки и последующего генного картирования у ВИЧ-инфицированных.


Глава I. Стволовые клетки при ВИЧ-инфекции.

David T. Scadden, MD*


Основой патофизиологии синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) является неспособность иммунной системы компенсировать дефицит специфических иммунных эффекторных клеток, вызванных ВИЧ-1 (ВИЧ). Поражая специфические клетки, ВИЧ нарушает иммунных ответ, чему способствует распространение вируса в организме путем характерного самоускорения. Хотя у некоторых индивидуумов иммунная система остается «живой» и способной контролировать ВИЧ [1]. Баланс между ответом организма-хозяина и репликацией вируса очень важен в определении факта «вялого» персистирования ВИЧ, либо прогрессирования и разрушения иммунной системы. Антиретровирусная терапия может уменьшить скорость вирусного распространения, но она неспособна восстановить критический, вирус-контролирующий уровень иммунитета. Исключение составляют случаи, когда антиретровирусные препараты стали приниматься больным в течение острой инфекции [2]. Есть очень небольшое количество наблюдений, что восстановление иммунитета после антиретровирусных средств довольно значительно для того, чтобы обеспечить иммунный контроль за ВИЧ без дальнейшего приема препаратов. Методы преодоления данной проблемы и регенерации хорошего ВИЧ-специфического ответа состоят в 2 основных аспектах:

  1. Обеспечение дополнительной анти-ВИЧ защиты для развития Т-клеток;

  2. Усиление генерации специфических подтипов Т-клеток.

Потенциально новые противовирусные препараты и вакцины соответственно преследуют решение этих задач. Аутологичные клетки, подготовленные ex vivo, должны обеспечивать баланс между защитой хозяина и вирусной нагрузкой, что будет являться вероятной альтернативой. Достижение любой из этих целей у хронического больного может помочь в понимании влияния ВИЧ на стволовые клетки, функцию тимуса, от которых зависит восстановление иммунитета.


Клеточная кинетика и регенерация при ВИЧ-индуцированном иммунодефиците


Кинетика Т-клеток была точно изучена при ВИЧ-инфекции с использованием глюкозы, меченной дейтерием. Было показано, что период полужизни периферических Т-клеток снижается с 82 до 23 дней [3]. В этой связи начинается компенсаторный рост продукции CD8+ клеток, хотя он ограничен только лишь CD8+ клетками, а не CD4+ клетками, что приводит к полному истощению пула CD4+ клеток при прогрессии до стадии СПИД. В том же исследовании было показано, что с началом антиретровирусной терапии не наблюдалось увеличения продолжительности полужизни лимфоцитов (период полужизни снижался как для CD4+, так и для CD8+ клеток), хотя продукция Т-клеток возросла. Рост количества Т-клеток в периферической крови пролеченных пациентов объясняется в основном улучшением продукции вследствие нескольких механизмов: экспансия или перераспределение существующих подтипов Т-клеток; генерация de novo Т-клеток из тимуса.

Рост числа Т-клеток после начала ВААРТ имеет двуфазный характер. В период сразу после начала ВААРТ происходит быстрый рост CD4+ и CD8+ клеток, которые преимущественно состоят из клеток памяти (CD45R0+ или CD45RA+ CD62L-). Скорость прироста клеток отличается: для CD4+ клеток скорость более высока (0,027/день) и плато роста достигается на 3 неделе. Для CD8+ клеток скорость более низкая (0,008/день) и плато роста достигается на 8 неделе [4]. Предполагается, что этот рост обусловлен перераспределением клеток из периферических тканей, простимулированных за счет увеличения антигенной вирусной нагрузки. Этот первичный рост циркулирующих Т-клеток все равно не обеспечивает нормального количества лимфоцитов [5, 6]. Вторая, более медленная фаза прироста может длиться месяцы-годы. При этом будут в основном представлены клетки с фенотипом «наивных» (CD45RA+ CD62L+). Растущая популяция «наивных» Т-клеток несет на себе Т-клеточный рецептор TREC – индикатор реаранжировки Т-рецептора, который соответствует ранней Т-клеточной дифференцировке [7]. Эта популяция является тимус-зависимой и отвечает за весь комплекс иммунных ответов.


Функция тимуса при ВИЧ-инфекции


Изменения, найденные в тимусе при ВИЧ-инфекции, частично зависят от стадии болезни и от возраста пациента. На ранних стадиях ВИЧ в тимусе обнаруживаются периваскулярная инфильтрация тимоцитами области коры железы, где происходит дифференцировка Т-клеток и их пролиферация [8, 9]. На более поздних стадиях ВИЧ в тимусе начинает появляться глубокая атрофия архитектуры железы, сравнимая с той, что обнаруживается у пожилых людей [10]. Периваскулярное пространство заполнено жировой тканью, происходит отрыв коры от медуллярного слоя тимуса и эпителиальные клубочки, составляющие тельца Гассаля, уменьшаются и иногда кальцифицируются. Эпителиальные клетки тимуса могут быть прямо поражены вирусом ВИЧ, что может быть частично подсчитано по промежуткам между клетками [10]. Однако несмотря на эти множественные поражения, остаточная функция тимуса все же присутствует.

McCune и коллеги обнаружили, что около 50% ВИЧ-инфицированных взрослых в возрасте 20-40 лет имеют определяемую радиографическим методом ткань тимуса. Количество этой ткани коррелирует с обилием циркулирующих «наивных» Т-клеток [11]. Возможность обнаружить клетки, в которых недавно произошла реаранжировка Т-клеточного рецептора (маркер de novo Т-лимфоцитопоэза), в последующем дает возможность сказать, что остаточная функция тимуса и его активность улучшается с применением антиретровирусной терапии. Сниженная продукция TREC+ клеток может ликвидироваться с применением эффективной вирусной супрессии [7]. К тому же, модели in vivo определили, что эндо- и экзотимическое развитие Т-клеток из предшественников способствует контролю виремии [12, 13]. Таким образом, функция тимуса обратима и не ограничивает восстановление функции иммунитета с началом эффективной ВААРТ. Более того, пул стволовых клеток или ранних клеток-предшественниц может помочь различить больных, у которых количество Т-клеток будет нормальным или близким к норме, и тех, у кого не будет этого.


Поражение гемопоэза


Наличие цитопений вместе с CD4+-Т-лимфопенией при ВИЧ-инфекции давно подтвердило тот факт, что ВИЧ угнетает гемопоэтическое микроокружение и супрессивно влияет на все ростки кроветворения, а не только на Т-лимфоциты. Многочисленные исследования оценивали костномозговое микроокружение, цитокиновый профиль, количество и функции примитивных гемопоэтических элементов при ВИЧ-инфекции. Каждое из них подтвердило, что ВИЧ супрессивно влияет на нормальную продукцию клеток [14].

Возможность ВИЧ угнетать гемопоэз, действуя на сами ранние клетки-предшественницы гемопоэза, было доказано во многочисленных экспериментальных исследованиях. Популяции предшественников мегакариоцитов и моноцитов являются инфицируемыми [15, 16]. Однако для стволовых клеток характерна иная картина. Модель in vivo, представляющая собой фетальные стволовые клетки человека, взятые из печени и тимуса плода, имплантируются иммунодефицитной мыши (SCIDhu мышь). Модель получилась информативной. Используя такую модель с пересаженным туда рекомбинатным геном ВИЧ, Zack и соавторы продемонстрировали, что ранние клетки не могут инфицироваться, хотя их функция значительно нарушается из-за присутствия вируса [17]. Данный факт был в дальнейшем подтвержден другими лабораториями, оценивающими возможность прямого инфицирования стволовых клеток взрослого человека. Weichhold и Young обнаружили, что длительно выращиваемая культура клеток (LTC-IC) первично не была поражена ВИЧ, и ни один вирус не был обнаружен в культуре клеток.

Мы оценили, насколько стволовые клетки способны воспроизводить молекулярный рецептор и корецепторы, необходимые для взаимодействия с ВИЧ. Обнаружилось, что стволовые клетки имеют низкую экспрессию мРНК, поверхностных белков CD4, хемокиновых рецепторов, CXCR-4 и в меньшей степени CCR-5. По внутриклеточному току кальция было очевидно, что эти рецепторы способны связывать нативные лиганды, хотя они и не работают как вирусные корецепторы [18]. Сами клетки могут поддерживать ВИЧ-инфекцию и обеспечивать обратную транскрипцию, если используется альтернативные компоненты мембраны вируса (VSVg). Но мембраны «диких» штаммов вируса ВИЧ не могут обеспечить себе вход в клетку. Блокирование инфицирования происходит либо на этапе вирус-рецепторного взаимодействия, либо слияния мембран вируса и клетки, т.е. механизм до сих пор остается неясным.

В то время как прямое инфицирование стволовых клеток не происходит, обнаруживаются нарушения функции и числа стволовых клеток. Непрямое влияние инфекции на гемопоэтические клетки (в отличие от стволовых и клеток-предшественниц) наблюдалось на модели SCID-hu мыши [17]. Возможно, что повреждение больше коснулось стромальных элементов, как было показано в исследованиях Bahner и Kohn [19]. Они подтвердили, что состояние стромального микроокружения долгорастущей культуры клеток костного мозга в присутствии вируса ВИЧ зависело от чувствительности стромальных элементов к ВИЧ. Когда строма была эндогенно или генетически нечувствительна к ВИЧ, гемопоэз протекал нормально. Но чувствительная к ВИЧ строма обеспечивала уменьшение количества клеток на выходе из костного мозга (у человека и мыши). Как микроокружение индуцирует такие повреждения неизвестно. Gradstein и соавторы изучали влияние цитокинов на гемопоэз и выяснили, что in vitro белок-рецептор к ТНФ-α восстанавливает нормальный гемопоэз [20]. Влияние репликации вируса на индукцию дефектов гемопоэза легко понять по клинической картине, особенно когда больные начинают принимать антиретровирусные препараты.

Среди больных, которым была начата ВААРТ, Huang и McCune заметили значительный прирост лейкоцитов, мононуклеаров и тромбоцитов (вдобавок к CD4+ клеткам), в то время как уровень вирусной РНК в плазме снижался [21]. К тому же, Isgro и Aiuti опубликовали данные о повышении количества мононуклеаров в костном мозге, улучшении функции клеток-предшественниц (CFC) и стволовых клеток (LTC-IC) [22]. Основой этих положительных фактов является ингибирование репликации вируса, хотя Sloand и Young предположили, что ингибиторы ВИЧ-протеазы могут прямо действовать на гемопоэтические клетки [23]. Они обнаружили ингибирование каспазы I после приема препарата ритоновир (ингибитор протеаз), что привело к уменьшению процессов апоптоза и улучшение формирования колоний клеток в костном мозге ВИЧ-инфицированных. Таким образом, антиретровирусные препараты могут иметь дополнительный эффект, что увеличивает их первоначальную роль в угнетении репликации вируса.

В то время, как продукция лейкоцитов снижалась, было трудно оценить влияние ВИЧ in vivo на количество стволовых клеток. Отсутствие приемлемого метода подсчета пула клеток-предшественниц человека ограничивало такой анализ. Чтобы преодолеть эти трудности, AIDS Clinical Trials Group изучила концентрацию CD34+ клеток в кровотоке после мобилизации Г-КСФ и построила график зависимости для больных на разных стадиях ВИЧ-инфекции. Результаты показали обратную зависимость между количеством мобилизованных CD34+ клеток и базальным уровнем CD4+ клеток. В то время, как у больных с низкой концентрацией CD4+ клеток концентрации мобилизованных CD34+ клеток так же низки, общее количество собранных CD34+ клеток достаточно для клинического использования даже у больных с числом CD4+ клеток 200/мм*3 [24]. Хотя снижение числа стволовых клеток под влиянием ВИЧ обратимо с началом ВААРТ, механизмы этого до конца не известны и нуждаются в дальнейшем изучении.


Перспективы терапии в будущем


Отсутствие ВИЧ в стволовых клетках и их способность быть высокорезистентными к вирусу исключает стволовые клетки из вероятных резервуаров ВИЧ. Возможность трансдукции генетического материала лентивирусов в стволовые клетки в перспективе будет использоваться в терапии ВИЧ-инфекции. Многочисленные исследования, в которых использовалась ретровирусная трансдукция ранних клеток-предшественниц, содержат материал для дальнейших изучений такого подхода. Трансдукция генетических «конструкций» в клетки позволит защитить их от ВИЧ-инфекции, ускорить восстановление иммунной системы, что в настоящее время тщательно исследуется. Целевой уровень виремии должен контролироваться в течение пересадки, а способность клеток к созреванию и поддержанию эффективного иммунного ответа должна быть сохранена.

В конечном итоге целью генной терапии стволовых клеток является создание популяции клеток, которые будут способны окончательно разрушить все механизмы патофизиологии ВИЧ-инфекции. Системы индукции экспансии стволовых клеток in vitro еще недостаточно хорошо переносят гены в эти клетки, что может повредить эффективности терапии. Например, было замечено, что присутствие сыворотки в культуре клеток, а также flt-3 лиганда или ИЛ-3 может «сдвинуть» дифференцировку стволовых клеток в сторону лимфоидных предшественников, но не миелоидных [25-27]. Альтернативные исследования публикуют данные о том, что на стволовые клетки влияют такие лиганды, как Notch-лиганд [28]. Активация Notch влияет на Т-лимфоидную дифференцировку [29, 30] и может повредить стволовоклеточной лимфоидной линии, если используется технология экспансии стволовых клеток. Усиление восстановления Т-лимфоцитов является крайне важной целью, которую в конечном итоге должна достичь технология экспансии стволовых клеток. К тому же, сейчас разрабатываются системы Т-клеточной дифференцировки ex vivo.

Очень трудно провести генерацию Т-клеток ex vivo, за исключением использования культуры органов или (в ограниченном числе случаев) со-культурных систем. В настоящее время существуют иные подходы, использующие трехмерные матрицы, которые позволяют одиночным CD4+ и CD8+ клеткам развиваться из CD34+ или АС133+ клеток костного мозга [31]. В то время как Т-клеточная генерация de novo при использовании таких систем доказана путем циклического анализа Т-клеточного рецептора, и представлен широкий профиль Vβ цепей Т-клеточного рецептора, возможность использования таких систем в клиническом масштабе не изучалась. Такие стратегии потребуют строгого тестирования, чтобы обеспечить выбор подходящих Т-клеток для избегания аутоиммунной реакции и демонстрации защиты организма хозяина Т-клетками. Если испытания будут успешными, то подобные подходы дадут возможность обеспечить ВИЧ-специфический иммунитет и, в последующем, обеспечить его легкую приживляемость in vivo.

Изучены альтернативные стратегии улучшения иммунитета с использованием манипуляций с Т-клетками ex vivo. Один из таких методов включает увеличение количества циркулирующих Т-клеток ex vivo от ВИЧ-инфицированных больных с использованием способа, разработанного June и соавторами, заключающегося в получении интактной от ВИЧ популяции CD4+ и CD8+ клеток [32]. Модификацией данного подхода является трансдукция химерного гена Т-клеточного рецептора в Т-лимфоциты в период увеличения количества клеток. Данный ген является продуктом слияния ζ-цепи Т-клеточного рецептора с CD4. ζ-цепь Т-клеточного рецептора является решающим элементом для передачи сигнала и активации Т-клеток в течение периода «постройки» рецептора. Комбинируя внеклеточную и трансмембранную части CD4 с ζ-цепью Т-клеточного рецептора, вновь образованная молекула свяжет ВИЧ через гликопротеин gp120 [33]. С размещением гибридного гена с внутриклеточной ζ-цепью Т-клеточного рецептора, клетка будет активирована, что приведет к мощному эффекторному ответу [34]. Клинические исследования такого подхода продемонстрировали успешный перенос и выживаемость Т-клеток in vivo в течение 6 месяцев [35]. В дальнейшем эти клетки достигли слизистых оболочек и показали умеренное противовирусное действие. Такой подход подразумевает, что усиленный анти-ВИЧ ответ иммунной системы является многообещающим, несмотря на некоторые технические сложности.

Таким образом, иммунная регенерация является лишь частично успешной с использованием всевозможных антиретровирусных режимов терапии, обеспечивающих защиту от большинства оппортунистических инфекций. Пока не удалось достичь иммунного контроля за ВИЧ, что предположительно возможно. Достижение иммунного контроля без необходимости в постоянном приеме антиретровирусных препаратов является первостепенной задачей и потребует восстановления мощного ВИЧ-специфического иммунного ответа, наблюдаемого при острой ВИЧ-инфекции. Дальнейшие «события» болезни, ограничивающие восстановление иммунного контроля, и стратегии преодоления таких «событий» являются текущей проблемой с огромным терапевтическим потенциалом. Терапия, направленная на гематологические изменения при ВИЧ-инфекции, использующая генетически модифицированные клетки или ex vivo полученные клетки, в перспективе возможна.


  1   2   3   4   5

Похожие:

Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconПрограмма интегрированного курса по профилактике вич/спида
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Башкирская гимназия – интернат г. Белебея муниципального района Белебеевский...
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconИммунитет. Профилактика спида
Сформировать у учащихся необходимые знания о существующей проблеме современности вич/спиде и личной ответственности за свое поведение....
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconPractical aspects of installation and maintenance of biofuel boilerhouses for municipal heat supply”
«практические аспекты строительства и эксплуатации котельных на биотопливе в системах муниципального теплоснабжения»
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconОрганизация Объединенных Наций dp
В докладе прежде всего рассматриваются условия, в которых осуществляются мрф. В частности, в докладе характеризуются катастрофические...
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconДепартамент здравоохранения города москвы департамент образования города москвы
Методическое пособие предназначено для педагогов общеобразовательных школ. Проведение специальных междисциплинарных уроков по профилактике...
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconЦель Сократить передачу вич половым путем на 50% до 2015 года
Процент молодых женщин и мужчин в возрасте 15–24 лет, которые правильно указывают способы профилактики передачи вич половым путем...
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconПриказ 12 июля 1989 Г. N 113 о серьезных недостатках в работе органов и учреждений здравоохранения ростовской области по профилактике спида
В период с марта по июнь 1989 г в Ростовской области выявлено 13 вич-инфицированных лиц, в том числе 11 детей. Как показал анализ,...
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconПрограмма по первичной профилактике вич-инфекции в образовательной среде, формированию толерантного отношения к вич-позитивным людям и их ближайшему окружению Раздел
«Современные технологии первичной профилактики наркомании и вич-инфекции в образовательной среде в контексте требований фгос»
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconПрограмма учебной дисциплины Региональные аспекты современных международных отношений. (Regional Aspects of Modern International Relations) Федерального компонента опд. Ф. по направлению «Международные отношения»
Ознакомить студентов факультета международных отношений с наиболее значимыми региональными международными организациями, причинами...
Hematologic Aspects of hiv/aids гематологические аспекты вич/спида iconЗаместительная терапия наркомании – новая проблема биомедицинской этики и медицинского права
«конца жизни» (хосписы и эвтаназия), аборта, этические аспекты психиатрии и оказания помощи больным с вич/спидом [1, 4, 6, 7, 14,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница