HIV

Herkomst van het hiv
Men heeft door de jaren heen veel gespeculeerd over de herkomst van het virus. Op basis van bloedmonsters en serologisch onderzoek wordt aangenomen dat hiv al reeds in de jaren vijftig in Centraal Afrika voorkwam en zich sporadisch over de wereld verspreidde. In het midden van de jaren 70 heeft er een verspreiding plaatsgevonden aan de Oost en Westkust van Amerika en nog enige jaren later in Europa. De tachtiger jaren laten een mondiale verspreiding zien, waarbij de groei in de Westerse landen enigszins achterblijft bij de geschatte verwachtingen. In Afrika zet de groei echter onverminderd voort en een explosieve vermeerdering van het aantal geïnfecteerden ontstaat in nieuwe gebieden zoals Zuidoost Azië en Zuid-Amerika. Deze groei is ook in Oost Europa te zien.

Een nieuw virus ontstaat niet vanzelf maar is onderdeel van een evolutieproces. In het geval van een virus is dat een ingewikkeld proces omdat niet alleen naar de ontwikkeling van het virus gekeken moet worden maar ook naar die van de gastheer.
Als de gastheer voldoende weerstand tegen het virus heeft is het virus geen lang leven beschoren. Virussen kunnen alleen in de gastheercellen evolueren die er weinig of geen last van hebben of die het virus niet effectief kunnen bestrijden.
 
Siv
Tevens werd er een virus gevonden dat al snel SIV (Simian Immunodeficiency Virus, Simian duidt op het voorkomen bij apen) werd genoemd.
Men besloot daarop in het wild levende Afrikaanse apen op het siv te onderzoeken. In enkele soorten, waaronder de groene meerkat, werd het siv aangetroffen. Deze dieren hadden echter geen ziekteverschijnselen. Onderzoek wees uit dat hiv en siv ongeveer voor de helft identiek is. Dat is weliswaar een aanwijzing voor verwantschap maar het is niet met zekerheid te zeggen dat hiv in de loop van de evolutie uit siv is ontstaan. Het lag daarom voor de hand om te kijken of er een tussenvorm bestaat.

Hiv 1 en hiv 2
In 1985 werd in het Westelijk deel van Afrika een andere variant op het hiv ontdekt, hiv 2 genaamd. Het oorspronkelijke virus (het eerst ontdekte virus) heet nu hiv 1, het tweede logischerwijs hiv 2. Het hiv 2 is minder agressief dan het hiv 1, het beloop is goedaardiger en langzamer. Mensen die geïnfecteerd zijn met hiv 2 hebben gemiddeld een langere levensverwachting dan de mensen die met hiv 1 geïnfecteerd zijn.
In bloedmonsters uit delen van Centraal Afrika werden antistoffen aangetroffen die zowel op viruseiwitten van hiv als siv reageerden De overeenkomst met antistoffen tegen siv bleek groter te zijn dan die tegen hiv. Dit virus, dat hiv 2 is genoemd, is dus een tussenvorm die duidelijk verschilt van hiv en meer overeenkomsten vertoont net siv. Het hiv dat aids in Europa en de Verenigde Staten veroorzaakt heet hiv 1. Vooralsnog is de meerderheid van de mensen in Centraal Afrika besmet met hiv 2.

Reproductie van het hiv
Binding eiwit
Hiv kan niet elke willekeurige cel infecteren. Het hiv moet zich op een of andere manier aan een cel kunnen binden. Bij die binding speelt het eiwit GP120, dat het grootste gedeelte van de buitenkant van het hiv bekleed, een grote rol. Op de membraan die de mogelijke gastheercel omgeeft moet een aangrijpingspunt (=receptor) zijn die de binding mogelijk maakt. Zo'n receptor komt voor op bepaalde witte bloedcellen, de T4 cellen. Wanneer het GP120 zich bindt aan deze receptor ontstaat een deuk in het membraan, waarna het virus als het ware door de celmembraan heen zakt.
Wanneer hiv een cel binnendringt komt het erfelijke materiaal van het hiv (RNA = RiboNucleic Acid) vrij en wordt het opgenomen in het erfelijk materiaal van de gastheer (DNA = DeoxyriboNucleic Acid.) Van de gastheercel wordt het productieapparaat gebruikt om viruseiwitten en kopieën van het virale erfelijke materiaal te maken. Deze kopieën worden samengevoegd tot nieuwe virussen. Virussen met erfelijk materiaal in de vorm van RNA, die na de infectie van een gastheer een kopie maken van hun eigen erfelijk materiaal, noemt men retrovirussen. Hiervoor beschikken deze retrovirussen over een enzym dat reverse transcriptase heet.

Virusproductie
Wat er verder gebeurt verschilt per keer. Het is mogelijk dat de virusproductie meteen op gang komt en zo groot is dat de gastheercel eraan ten gronde gaat. Soms sterft de gastheercel niet, het hiv deelt niet snel, maar verliest de gastheercel wel een deel van zijn functie.
Het is mogelijk dat een kopie van het hiv in het DNA van de gastheercel wordt ingebouwd, zo’n kopie heet dan het provirus. Het provirus kan in het DNA van de gastheercel blijven zitten, zonder dat er iets gebeurt. Als het provirus aanwezig is, kan het, zolang de gastheercel leeft, altijd geactiveerd worden. Gaat de cel over tot virusproductie, dan wordt het provirus-DNA gebruikt als matrijs voor RNA synthese, gevolgd door translatie van eiwitten, assamblage tot viruspartikels met behulp van het enzym protease. Nieuwe hiv-partikels verlaten via afsnoering de gastheercel, dit proces heet Budding. De nieuwe hiv-partikels worden verspreid door de bloedstromen en zijn weer in staat om nieuwe cellen te infecteren.

Stadia van de hiv-reproductie:
1: Hiv koppelt zich aan de CD4-cel, via de CD4 receptor (daar past het hiv precies op.)
2: Hiv treedt de cel in.
3: Hiv is een virus waarbij het erfelijk materiaal is vastgelegd op zogenaamde RNA. Om zich te kunnen vermenigvuldigen wordt het RNA in DNA omgezet. Hiervoor gebruikt het een enzym (chemisch stofje): transcriptase.
4: Hiv-DNA treedt de celkern in en koppelt zich aan het DNA van de CD4-cel. hiv-DNA geeft de cel de instructie kopieën te maken van het originele hiv-virus.
5: Nieuwe virussen vervolmaken zich middels eiwitsynthese met gebruikmaking van een enzym: protease.
6: Hiv gaat de CD4-cel uit, klaar om weer andere cellen te infecteren.

Nucleoside transcriptaseremmers: deze plaatsen zichzelf in het hiv-RNA waardoor het zich niet verder kan ontwikkelen.
Non-nucleoside transcriptaseremmers: deze stoppen de vermenigvuldiging van hiv door zich aan transcriptase te binden; transcriptase werkt niet meer.
Proteaseremmers: deze stoppen de vermenigvuldiging in het laatste stadium: het hiv kan zich door de proteaseremmers niet vervolmaken.
 
Afweersysteem
Klinische symptomen die we zien bij hiv geïnfecteerden zijn karakteristiek voor een T-cel deficiëntie; infectie met intracellulaire organismen, virussen, schimmels en protozoën. Hierbij hoort ook het voorkomen van neoplasieën, zoals Non-Hodgkin lymfoom en Kaposi-sarcoom. De T-helper cel heeft verschillende namen: CD-4 cel, CD4 + lymfocyt of de T4 helpercel, uiteindelijk hebben we het over dezelfde witte bloedcel.
In dit stuk gebruiken we de naam T4-cel. Wat is de functie van een T4-cel?
 
T4-cellen
Bij de afweer van het menselijk lichaam spelen de witte bloedcellen, de leukocyten genaamd, een belangrijke rol. Een subpopulatie van de leukocyten zijn de lymfocyten met veelal verschillende functies. T4 cellen zijn lymfocyten die een “helper” functie hebben: zij geven het startsignaal voor het ontstaan van een afweerreactie. Het hiv grijpt vooral aan op T4-cellen waardoor er geen “helper” functie voor het afweersysteem bestaat.
In tegenstelling tot een cel of bacterie heeft een virus geen eigen energie voorziening en kan het zelf geen eiwitten maken. Daardoor is het virus gedwongen tot een parasitaire levenswijze. Dat wil zeggen dat het productieapparaat van de gastheercel wordt gebruikt om nieuwe virusdeeltjes te maken. Deze productie van nieuwe virusdeeltjes gaat ten koste van de gastheercellen, in dit geval de T4- cellen.
Functie verschillende witte bloedcellen
Er bestaan verschillende soorten witte bloedcellen die allen een functie hebben bij de afweer van ons lichaam tegen invloeden/ ziekteverwekkers van buitenaf en binnenuit.

B-cellen
B-cellen hebben eiwitten (receptoren) aan hun oppervlak, waarmee ze vreemde stoffen van eigen stoffen kunnen onderscheiden. Zo'n lichaamsvreemde stof (antigeen) kan bijvoorbeeld een eiwit zijn dat op een bepaalde ziekteverwekker voorkomt. Wanneer een B-cel zich aan een antigeen bindt, gaat zij zich delen. De cellen die daarbij ontstaan, maken vervolgens eiwitten (antistoffen) die zich aan het antigeen van de indringer binden.
De indringer kan daardoor worden herkend en onschadelijk gemaakt worden door een ander type witte bloedcel; de macrofagen. Voor elk antigeen wordt een specifiek antistof gemaakt. De B-cellen beschikken n.l. over een geheugen dat hen in staat stelt een antigeen waar ze eerder mee te maken hebben gehad, te herkennen. Ze kunnen dan onmiddellijk met de productie van de benodigde antistof beginnen. Dat is ook de reden waarom we veel infectieziekten maar één keer in ons leven krijgen.

T- cellen
T-cellen werken op een iets andere manier. Deze reageren als een antigeen zich al aan een lichaamscel heeft gebonden. T4-cellen worden n.l. pas actief als ze behalve de antigeen ook een lichaamseigen stof aantreffen. Ze zijn niet alleen gericht op het vernietigen van geïnfecteerde cellen, maar spelen ook een belangrijke rol bij het regelen van de afweer. Er bestaan verschillende typen T-cellen.

Cytotoxische T-cellen
Cytotoxische T-cellen zijn in staat om lichaamscellen die een antigeen aan de buitenkant dragen, te doden. Zij worden in hun werking gestimuleerd door een tweede type T- cel, de T4-helper cellen. Deze kunnen, als ze een lichaamscel tegenkomen met een antigeen erop, ook de
B-cellen activeren tot het vormen van antistoffen. Daarnaast helpen ze de cytotoxische T-cellen.
T4 cellen zetten B-cellen aan tot productie van antistoffen. Door middel van deze antistoffen kunnen geïnfecteerde cellen en eventueel vrij in het bloed aanwezige ziekteverwekkers bestreden worden. Wanneer de T4-cel afneemt zal de stimulering van de B-cellen afnemen of zelfs verdwijnen. De T4 cellen spelen dus een centrale rol in het afweersysteem. Het abnormaal functioneren of verdwijnen van de T4 cellen betekend in feite dat de centrale coördinator van het afweersysteem wegvalt. Juist dit deel van het afweersysteem is van vitaal belang voor de bestrijding van virussen, schimmels, parasieten en bepaalde bacteriën. De infecties die bij hiv kunnen optreden worden dan ook door deze organismen veroorzaakt.

Interleukine-2
T4 cellen worden door antigenen ook aangezet tot het afgeven van de stof interleukine-2. Hierdoor worden andere T-cellen weer geactiveerd, zoals de cytotoxische cellen. Na infectie met het hiv virus blijken de T4 cellen nog maar een zeer geringe hoeveelheid interleukine -2 te produceren. Het gevolg daarvan is dat de cellen, die normaal door de cytotoxische cellen zouden worden aangevallen nu ongemoeid gelaten worden. Ook de activering van afweer cellen die kankercellen kunnen aanvallen, de z.g. natural killer cellen en macrofagen is dan onvoldoende.

T-surpressor
Het derde type T-cellen is de T-surpressor cel, deze remt de activiteit van de T-helper cellen, om te voorkomen dat deze doorgaan terwijl de infectie allang bestreden is.