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HI-Virus

(Weitergeleitet von ARV)

Abkürzung: HIV (Human Immunodeficiency Virus)
Synonyme: LAV (Lymphadenopathie-assoziiertes Virus), HTLV III (Humanes T-Zell-lymphotropes Virus III), ARV (AIDS-assoziiertes Retrovirus), AIDS-Virus, häufig fälschlicherweise auch HIV-Virus
Englisch: HIV

1 Definition

Das HI-Virus ist ein zur Gruppe der Lentivirinae innerhalb der Familie der Retroviridae gehöriges RNA-Virus, das eine HIV-Erkrankung verursacht, die üblicherweise im Spätstadium zu AIDS führt.

2 Hintergrund

Bisher sind zwei Typen von HI-Viren bekannt, das HIV-1 (inclusive Subtyp 0) mit den Subtypen M (Major), N (New) und O (Outlies) sowie das HIV-2, das im Wesentlichen in Westafrika endemisch ist und eine geringere Pathogenität aufweist. HIV-1 tritt sowohl global als auch in Deutschland deutlich häufiger auf als HIV-2. Deshalb liegt der Schwerpunkt der pharmakologischen Forschung auf dieser Virusvariante. Unter HIV-1 ist der M-Subtyp weltweit der häufigste.

Das HI-Virus ist das am besten untersuchte und am stärksten beforschte Virus überhaupt.

3 Geschichte

Über die Geschichte des HI-Virus berichten die meisten Quellen uneinheitlich.
Die am weitesten akzeptierte Lehrmeinung beinhaltet die Übertragung des Virus von Primaten auf den Menschen im Laufe der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Grund für diese Annahme ist die Ähnlichkeit zu in diesen Tieren vorkommenden Viren, vor allem dem SI-Virus (Simian Immunodeficiency Virus), das in Primaten Symptome auslöst, die denen von mit HIV infizierten Menschen ähneln.
Allgemein wird angenommen, dass die ersten Fälle von HIV-Infektionen in Afrika auftraten; von dort aus lässt sich die Erkrankung nach Haiti und später in die USA verfolgen, wo erste HIV-Fälle 1981 beschrieben wurden. Von ersten Infektionen in Europa wurde 1982 berichtet. Im Nachhinein untersuchte Blutproben wiesen HIV-Fragmente in Blutproben nach, die 1959 im Kongo entnommen wurden.

Die erste Isolierung des HI-Virus gelang Luc Montagnier 1983 aus einem Patienten mit Symptomen einer Lymphadenopathie; er nannte das Virus LAV (lymphadenopathia-associated virus). Dasselbe Virus wurde Monate später von Robert Gallo erneut isoliert, der es aufgrund seiner Ähnlichkeit zu den bereits bekannten lymphotropen Retroviren als HTLV III (human t cell lymphotropic virus) bezeichnete. Zwischen beiden Forschern entbrannte ein Streit um die Erstbeschreibung des Erregers, der erst durch eine gemeinsame Konferenz in Paris beigelegt werden konnte.
Erste Testmöglichkeiten gegen HIV kamen 1985 in Umlauf; sie basierten auf dem Nachweis von virusspezifischen Antikörpern im Blut. Dadurch wurde die Testung von Blutprodukten auf Virusbefall möglich.
Die Bindung des Virus an den CD4-Rezeptor von T-Zellen und Makrophagen wurde noch im selben Jahr nachgewiesen. 1986 entdeckte man das Typ-II-HIV und stellte mit dem AZT das erste lebensverlängernde Medikament vor.
Seit 1996 ist die Kombinationstherapie mit mehreren Virostatika Standard in der Behandlung von AIDS.

4 Struktur

Das HI-Virus hat einen Durchmesser von etwa 100 nm und erscheint auf elektronenmikroskopischen Bildern in etwa rund.

4.1 Core

Im Zentrum des Virus befinden sich zwei Kopien des Virus-Genoms in Form einzelsträngiger RNA-Moleküle, an die Proteine, vor allem das Nukleokapsid-Protein p9, gebunden sind. Ebenfalls mit der Nukleinsäure assoziiert sind die drei Hauptproteine des Virus, die Reverse Transkriptase, die Virus-Protease und die Integrase.
Das Genom des HI-Virus ist von einem Kapsid eingeschlossen, das von den Proteinen p24 und p7 gebildet wird.

4.2 Hülle

Bei der Freisetzung des Virus aus der Wirtszelle umgibt sich das Kapsid typischerweise mit einer Virushülle aus Phospholipiden der Wirtszellmembran. An diese Membranlipide sind virale Matrixproteine gebunden, vor allem Protein p17.
In der Lipiddoppelschicht selbst sind neben Resten zellulärer Membranproteine zwei virale Glykoproteine verankert, das Transmembranprotein gp41 und das extrazelluläre Protein gp120, das für die Infektion von Körperzellen mit dem Virus von Bedeutung ist.

5 Virusgenom und Genprodukte

Das Genom des HI-Virus enthält nur neun Gene, so dass das Virus bei Replikation und Transkription seiner Proteine weitgehend auf zelluläre Enzyme und Substrate angewiesen ist.

5.1 Aufbau der viralen Nukleinsäure

Das Virusgenom besteht aus zwei Kopien einer Plusstrang-RNA-Kette, die im Core mit Proteinen assoziiert vorliegt, jedoch bei der Transkription nicht direkt als mRNA fungieren kann.
Am 5'- und 3'-Ende der RNA befinden sich sogenannte LTR-Regionen (long terminal repeats), die bei der Bildung viraler Genprodukte als starke Promotoren wirken; dazwischen befinden sich die Gene des HI-Virus, die für alle strukturellen und enzymatisch wirksamen Proteine kodieren.

5.2 Gene des HI-Virus

Die RNA des HI-Virus weist nach bisherigen Erkenntnissen neun Gene auf; davon kodieren lediglich drei Gene (gag, pol, env) für weitergegebene Proteine, die anderen sechs Gene (Rev, Nef, Tat, Vif, Vpr, Vpu) kodieren für Regulationsfaktoren genetischer Prozesse.

  • gag (group specific antigen): Das gag-Gen kodiert für die Proteine des Kapsids, p7, p24 und p17.
  • pol (polymerase): Die Information für alle enzymatischen Proteine des Virus, für reverse Transkriptase, Protease und Integrase, befindet sich im Bereich des pol-Gens.
  • env (envelope): Das env-Gen beinhaltet die Erbinformation für die beiden Glykoproteine der Virushülle, gp 41 und gp 120.
  • rev (regulator of virion): rev stimuliert die Expression viraler Strukturproteine.
  • tat (transactivation of transcription): Das tat-Gen stimuliert die LTR-vermittelte Produktion von viraler RNA.
  • vif (virion infectivity factor): vif unterstützt die Bildung infektiöser HI-Viren
  • vpr (viral protein r): vpr unterstützt die Bildung virus-spezifischer Proteine
  • vpu (viral protein u) vpu ist essentiell für die Virusreifung und Freisetzung
  • nef (negative factor) nef hemmt die Transkription viraler Gene und die Replikation der RNA

5.3 Genom-Mutationen

Das HI-Virus besitzt nur einen Teil der Proteinausstattung, die für den Ablauf des viralen Vermehrungszyklus benötigt wird; es ist daher auf den Replikations- und Transkriptionsapparat der Wirtszelle angewiesen.
Nach Infektion einer Zelle wird das RNA-Genom des Virus in DNA transkribiert und in das Genom der Wirtszelle integriert (siehe unten: Pathomechanismus).
Sowohl die reverse Transkriptase als auch die menschlichen RNA-Polymerasen bauen statistisch gesehen etwa jede 10 000. Base fehlerhaft ein. Da beide Enzyme keine Möglichkeit von Proofreading oder Fehlpaarungsreparatur haben, verursachen sie damit mit einer Wahrscheinlichkeit von 10-4 fehlerhafte Informationen, so dass jede neu synthetisierte Nukleinsäure statistisch zwischen 3 und 5 Fehler enthält. Auf diese Weise entstehen mit der Zeit diverse Mutanten des HI-Virus, von denen einige vermehrungsfähig sind und andere Zellen infizieren. Sie weisen aber Unterschiede in der Aminosäuresequenz ihrer Proteine auf: Im Laufe der HIV-Erkrankung verändert sich damit die Struktur der Viren kontinuierlich und entzieht sich unter anderem so einer effektiven Immunabwehr.

Genom-Mutationen können zu insgesamt aggressiveren Virus-Varianten führen. Anfang des Jahres 2005 wurde in New York bei einem HIV-Patienten eine neue Variante des HI-Virus gefunden, die einen deutlich schnelleren Erkrankungsverlauf verursacht und eine multiple Resistenz gegen HIV-Therapeutika besitzt ("Super-HIV"). Diese Virus-Mutation scheint die Cytokin-Rezeptoren CCR5 und CXCR4 (X4) gleichzeitig für die Virusbindung nutzen zu können.

5.4 Virus-Proteine

Neben den oben erläuterten regulatorischen Proteinen kodiert das Virusgenom vor allem für Strukturproteine und drei Enzyme, die nach der Freisetzung des Virus Bestandteil des Partikels sind.
Die strukturellen Proteine tragen Abkürzungen (p für Protein, gp für Glykoprotein) und Nummern, die das Molekulargewicht in Kilodalton (kDa) angeben:

  • Strukturproteine (kodiert in den Genen gag und env)
    • p17: p17 ist ein unterhalb der Virushülle befindliches Matrixprotein.
    • p24: Das Protein p24 bildet den Hauptbestandteil des Kapsids.
    • p9: p9 ist Bestandteil des viralen Nukleokapsids.
    • gp41: Das aus dem Vorläuferprotein gp160 zusammen mit gp120 gebildete Glykoprotein durchzieht transmembranär die Virushülle.
    • gp120: Glykoprotein 120 ist mit gp41 assoziiert, mit dem zusammen es transkribiert wird und befindet sich auf der Außenseite der Virushülle.
  • Enzyme (kodiert im pol-Gen)
    • p66 (Reverse Transkriptase): Die reverse Transkriptase ist in der Lage, entgegen dem "zentralen Dogma der Zellbiologie" RNA in DNA zu transkribieren. Dabei wird der virale RNA-Strang in komplementäre DNA (cDNA) umgeschrieben. Durch die RNA-DNA-Polymerase-Aktivität der reversen Transkriptase wird aus der cDNA die Doppelstrang-DNA gebildet. Durch die RNase H wird der RNA-Strang abgebaut.
    • p11 (Protease): Die Protease katalysiert die hydrolytische Spaltung der viralen Proteine, die zu mehreren in funktionellen Einheiten translatiert werden. Von der Polypeptidkette, die vom pol-Gen kodiert wird, spaltet die Protease erst sich selbst ab und trennt danach die reverse Transkriptase von der Integrase.
    • p32 (Integrase): Die Integrase ist in der Lage, den von der reversen Transkriptase synthetisierten DNA-Doppelstrang in das Genom der Wirtszelle einzubauen.

6 Mechanismen der Infektion

Nach heutigem Wissensstand gliedert sich der virale Zyklus in sieben Phasen, die das Virus von Befall der Wirtszelle bis zu seiner erneuten Freisetzung durchlaufen muss.

6.1 Virusadsorption

Nach dem Eindringen des Virus in die Blutbahn des Menschen hat das Virus die Möglichkeit, über sein Oberflächenprotein gp120 an den CD4-Rezeptor verschiedener Blutzellen zu binden, vor allem CD4+-T-Zellen und Makrophagen. Prinzipiell sind jedoch alle Zellen, die den CD4-Rezeptor exprimieren, potentielle Zielzellen des Virus; dies trifft damit auch auf bestimmte Mikroglia-Zellen des ZNS und Zellen des Gastrointestinaltraktes zu.

6.2 Virusfusion

Nach der Bindung des HI-Virus an seine Wirtszelle bildet sich innerhalb der Zellmembran eine Einbuchtung aus. Durch Vermittlung weiterer Rezeptoren, vor allem der Cytokin-Rezeptoren CCR5 und CXCR4, kann das Virus fester binden und seine Membran mit der Lipiddoppelschicht der Wirtszelle fusionieren. Dabei wird das Kapsid in das Zytosol freigesetzt.

6.3 Freisetzung der Virus-RNA

In einem weiteren, als Uncoating bezeichneten Vorgang, setzt das Kapsid innerhalb des Zytoplasmas der Wirtszelle das Virusgenom frei. Die dabei relevanten Mechanismen sind noch weitgehend unverstanden.

  • Anmerkung: Es ist bekannt, dass sich das HI-Virus in den meisten Primaten nicht replizieren kann. Sie haben durch die Expression des Proteins TRIM 5α einen natürlichen Schutz vor HIV, nicht aber vor SIV, ein HIV-ähnlichen Virus in Affen.

6.4 Reverse Transkription

Zusammen mit der Virus-RNA werden auch die im Viruskapsid enthaltenen Proteine freigesetzt. Die in die Zelle eingeführte reverse Transkriptase beginnt unmittelbar mit der Synthese des komplementären DNA-Stranges und danach mit der Bildung von DNA-Doppelsträngen, die sich zu Ringen schließen. Als Primer benutzt sie dabei menschliche tRNA-Moleküle, die im Zytoplasma vorhanden sind oder als Bestandteile des Kapsides aus lysierten Zellen mitgenommen wurden.

  • Anmerkung: Auch wenn das Erbgut des HI-Virus aus Plusstrang-RNA besteht, kann es dennoch nicht als Matrize für die Proteinbiosynthese dienen (mRNA), sondern muss erst in DNA transkribiert und ins Genom der Wirtszelle integriert werden.

6.5 DNA-Integration

Die ringförmigen DNA-Doppelstränge werden durch das Enzym Integrase katalysiert vermutlich an zufälligen Stellen in das Genom der Wirtszelle eingebaut; damit liegt das HI-Virus als sogenanntes Provirus vor. Seine Gene lassen sich nun durch die menschliche RNA-Polymerase II ablesen, wobei die LTRs als starke Promotoren wirken.

  • Anmerkung: Von der Bindung des Virus an die Wirtszelle bis zur Integration des Genoms vergehen etwa zehn Stunden. Nach Einbau der viralen DNA können Jahre vergehen, bis die Produktion der viralen Bestandteile effektiv beginnt und die Zelle schließlich unter Freisetzung neuer Viren lysiert wird. Es ist bis jetzt nicht verstanden, auf welchem Wege diese sogenannte Latenzperiode beendet wird, man schreibt jedoch dem Transkriptionsfaktor NFκB eine Funktion bei der Auslösung produktiver Zyklen zu.

Auch in der Latenzzeit kann das Immunsystem kompromittiert sein; die Ursache hierfür ist ebenfalls bisher unbekannt. Beim Befall größerer Mengen von immunkompetenten Zellen beginnt der Ausbruch von AIDS.

6.6 Biosynthese viraler Proteine

Nach Beendigung der Latenzphase beginnt die Wirtszelle mit der Transkription viraler Gene, wobei die vom HIV-Genom kodierten Regulatorproteine und wirtseigene Transkriptionsfaktoren an der Regulation beteiligt sind.
Von der gebildeten mRNA werden die viralen Proteine translatiert und posttranslational modifiziert: Zelleigene Glykosyltransferasen sorgen für die Glykosylierung der Hüllproteine gp41 und gp120, während die viruseigene Protease die beiden Proteine aus dem Vorläuferprotein gp160 freisetzt. Sie spaltet auch das Genprodukt von pol in die drei Enzyme Protease, Integrase und reverse Transkriptase

6.7 Assembling und Reifung

Aufgrund noch nicht verstandener Mechanismen bilden sich an bestimmten Stellen der Zellmembran Komplexe viraler Proteine, die die Ausknospung der Membran verursachen. Schließlich entstehen reife Viruspartikel, die alle für einen weiteren Infektionszyklus benötigten Proteine enthalten.
Durch Lyse der Wirtszelle werden sie wieder ins Blut freigesetzt und binden erneut an CD4+-Zellen.

6.8 Resistenz

In Patienten mit einer bestimmten Mutation des Zytokinrezeptors CCR5 kann sich das HI-Virus nur schwer replizieren, da die Virusfusion erschwert ist. Bei heterozygoten Merkmalsträgern ist die Infektion erschwert, bei homozygoten Personen scheint eine natürliche Resistenz gegen HIV vorzuliegen.

7 Mechanismen der Immunsuppression

Die genauen Mechanismen der Wirkung von HIV auf das Immunsystem sind noch weitgehend unbekannt. Man weiß, dass nach einer Infektion mit dem HI-Virus das Immunsystem über die primäre Immunantwort in der Lage ist, die Viruslast im Blut nahezu auf null zu senken; allerdings überdauern HI-Viren in T-Helferzellen und anderen Zellen und entziehen sich auf nicht genau verstandene Weise dem Immunsystem: Vermutlich exprimieren die infizierten Zellen keine viralen Proteine auf ihrer Oberfläche und können damit nicht als befallen erkannt werden. Die sekundäre Immunantwort läuft aufgrund der T-Zell-Hemmung nur schwach ab und spielt daher bei der Abwehr von HIV nur eine untergeordnete Rolle.
Paradoxerweise sinkt die Anzahl der T-Helferzellen im Blut stärker ab, als man den Virustitern nach erwarten dürfte. Man vermutet, dass es neben dem Befall dieser Zellen durch das HI-Virus noch andere Mechanismen gibt, die zu einer Suppression der T-Zell-vermittelten Immunantwort führen.

8 HIV-Infektion

Die HIV-Infektion ist weltweit zu einer der häufigsten Krankheiten geworden, als Todesursache nimmt die durch das Virus bedingte Erkrankung AIDS Platz vier in der Liste der häufigsten erkrankungsbedingten Todesursachen ein.

8.1 Epidemiologie

Weltweit haben sich seit der Entdeckung des HI-Virus etwa 60 Millionen Menschen infiziert, davon lebten im Jahr 2002 42 Millionen Menschen, darunter etwa 60 000 in Deutschland. Jährlich infizieren sich etwa 1,8 Millionen Menschen mit dem Virus, davon 160 000 Kinder. In Deutschland nimmt man an, dass sich pro Jahr etwa 2000 Menschen neu mit HIV anstecken. Große Teile Afrikas und Südostasiens gelten als Hochrisikogebiete; in manchen Ländern dieser Regionen gelten zwischen 30 und 50% der Bevölkerung als infiziert.

8.2 Vorkommen des Virus

Im menschlichen Organismus ist das HI-Virus in den meisten Körperflüssigkeiten nachzuweisen. Neben dem Blut und der Lymphe kommt das Virus auch in Speichel, Vaginalsekret, Ejakulat und Muttermilch vor.
Das HI-Virus ist vermutlich nicht plazentagängig, kann aber über Blutkontakte während des Geburtsvorganges auf das neugeborene Kind übertragen werden.

8.3 Übertragungswege des Virus

Das HIV ist sehr empfindlich gegenüber Luftexposition und Desinfektionsmitteln, so dass eine Übertragung durch Tröpfchen- oder Schmierinfektion nahezu ausgeschlossen ist.
Vor allem ein direkter Kontakt mit Körperflüssigkeiten, vorwiegend Blut und Genitalsekreten, führt (allerdings statistisch gesehen nur in seltenen Fällen) zu einer Aufnahme des Virus und damit zu einer HIV-Infektion.
Typische Übertragungswege beinhalten den Geschlechtsverkehr, Gebrauch von infizierten Kanülen (Nadelstichverletzung) und medizinischen Geräten, intravenöse Übertragung von Blutprodukten und die perinatale Weitergabe.

8.4 Einteilung nach CDC-Klassifikation

(CDC = Centers for Disease Control and Prevention)

Die HIV-Infektion kann klinisch sowie laborchemisch in jeweils drei Kategorien unterteilt werden.

Laborchemisch unterscheiden die CDC ebenfalls drei Kategorien anhand der Anzahl CD4-positiver Lymphozyten:

  • Kategorie 1: ≥ 500 CD4-Lymphozyten/μl
  • Kategorie 2: 200 - 499 CD4-Lymphozyten/μl
  • Kategorie 3: < 200 CD4-Lymphozyten/μl

9 Labormedizin

Eine Testung auf HIV bedarf grundsätzlich der Einwilligung des Patienten. Eine Testung ohne Einwilligung des Patienten ist nicht erlaubt und letztendlich sogar ein Straftatbestand. Dies gilt auch im Krankenhaus, bei Untersuchungen vor operativen Eingriffen und bei Einstellungsuntersuchungen.

Da erst nach etwa 6 Wochen die ersten viralen Proteine in ausreichender Konzentration im Blut nachweisbar sind, muss nach einer Exposition diese Zeitspanne abgewartet werden, bevor ein aussagekräftiger Test durchgeführt werden kann.

9.1 Suchtest

Der routinemäßig durchgeführte HIV-Suchtest beruht auf dem serologischen Nachweis von im Blut befindlichen Antikörpern gegen Proteine von HIV-1 und HIV-2, sowie des p24-Proteins des Viruskapsids (kombinierter Antigen/Antikörpertest) im ELISA-Verfahren. Bis zur Nachweisbarkeit spezifischer Antikörper nach einer Infektion mit dem HI-Virus vergehen im Durchschnitt 22 Tage. Das p24-Antigen ist bereits nach 16 bis 18 Tagen im Serum nachweisbar. Der Test weist eine hohe Sensitivität auf. Auf Grund der niedrigen Prävalenz von HIV in Deutschland ist die Rate an falsch positiven Testergebnissen im Suchtest jedoch verhältnismäßig hoch (geringe Prätestwahrscheinlichkeit), weshalb nach einem positiven Befund im Suchtest immer ein Bestätigungstest erfolgen sollte.

Für die Untersuchung werden 3 ml Serum benötigt.

9.2 Bestätigungstest

Üblicherweise wird bei einem positiven Testergebnis im ELISA-Suchtest ein zweimal durchzuführender Nachweis viraler Proteine durch einen Western Blot (Bestätigungstest) angeschlossen, um falsch positive Resultate zu vermeiden. Damit lässt sich die Wahrscheinlichkeit einer falsch diagnostizierten HIV-Infektion auf einen von 20.000 Fällen reduzieren. Der Bestätigungstest gilt als positiv, wenn Antikörper gegen mindestens ein Glykoprotein (env-Gen) und ein weiteres Protein aus einem anderen Genombereich (gag- oder pol-Gen) nachweisbar sind. Der Test weist eine hohe Spezifität auf.

Ein bestätigtes positives Ergebnis bedeutet, dass der Patient mit HI-Viren Kontakt hatte und Antikörper gebildet hat, erlaubt jedoch keine Aussage über das Stadium des Infektes. Bei unklaren Testergebnissen sollte eine Verlaufskontrolle nach 1 bis 3 Wochen erfolgen, bei dringendem Verdacht auf eine Infektion mit dem Hi-Virus ist eine RT-PCR durchzuführen.

9.3 RT-PCR

Ein anderes, aus Kostengründen nicht routinemäßig durchgeführtes Verfahren zur HIV-Testung basiert auf dem Nachweis von viraler RNA mittels RT-PCR und anschließenden Quantifizierungsverfahren. Die RT-PCR verfügt über eine hohe Spezifität und Sensitivität und ist in der Lage, auch geringe Mengen an Viruskonzentration (40 Kopien/ml) im Blut zu detektieren. Im Vergleich zu den serologischen Testverfahren ist der Nachweis von viraler RNA im Blut bereits nach durchschnittlich 11 Tagen möglich, was die RT-PCR zu einem verlässlichen Diagnostikum im Frühstadium der Infektion macht.

Die Hauptindikation für die Durchführung einer RT-PCR liegt insbesondere bei der Bestimmung der Viruslast zur Beurteilung der Krankheitsprogression und dem Monitoring der antiretroviralen Therapie. Weitere Indikationen sind:

  • Testung eines Neugeborenen einer mit HIV infizierten Mutter (falsch positive serologische Testverfahren auf Grund der mütterlichen Antikörper)
  • Abklärung unklarer Befunde
  • Ausschluss falsch positiver serologischer Befunde

Für die Untersuchung werden 5 ml EDTA-Blut benötigt.

9.4 HIV-Schnelltests

Neben den labormedizinischen Nachweisverfahren gibt es inzwischen auch HIV-Schnelltests, die Antikörper gegen HIV-1 und HIV-2 nachweisen können. Es gibt auch neuere Tests, die analog zum ELISA-Suchtest zusätzlich zu den Antikörpern das p24-Antigen bestimmen können. Die Test liefern schnell (15 Minuten) ein Ergebnis, sind jedoch anfällig für Anwendungsfehler und erfordern bei einem positiven Ergebnis einen anschließenden Bestätigungstest (s.o.). HIV-Schnelltests sind seit 2018 in Deutschland als Heimtests frei verkäuflich.

9.5 Laborkontrollen bei HIV-Infektion

Bei bekannter HIV-Infektion sollten weitere Laborparameter bestimmt und Koinfektionen ausgeschlossen werden. Die Wahl der Parameter richtet sich insbesondere nach dem Ausmaß des Immundefektes (CD4+-T-Helfer-Zellzahl) und der klinischen Symptomatik des Patienten.

Bei der Erstuntersuchung nach positivem Testergebnis sollten folgende Parameter bestimmt werden:

Bei niedriger Zellzahl der CD4+-T-Helfer-Zellen (< 100/µl) sollten monatliche Kontrolluntersuchungen und der regelmäßige Ausschluss opportunistischer Infektionen erfolgen.

10 Molekulare Grundlagen einer Anti-HIV-Therapie

Mittlerweile gibt es eine Reihe von antiretroviralen Medikamenten, die an verschiedenen Stellen im Vermehrungszyklus von HIV ansetzen (siehe auch: Virostatikum):

10.1 Hemmung der reversen Transkriptase

Durch eine Hemmung der reversen Transkriptase kann das Virusgenom nicht mehr in DNA umgeschrieben werden und damit wird die Möglichkeit der Bildung neuer Viren unterbunden.
Heute stehen zur Hemmung der reversen Transkriptase eine Reihe von Medikamenten zur Verfügung, vor allem Analoga von Nukleosiden, die als Substrat verwendet werden können und zur Hemmung des Enzyms beziehungsweise zum Abbruch der DNA-Kette führen:

10.2 Hemmung der Integrase

Durch die Hemmung der Integrase kann die zuvor gebildete virale DNA nicht mehr in das Genom der Wirtszelle eingebaut werden. Folglich wird die Translation von viralen Genprodukten unterbunden. Medikamente, die der Gruppe der Integrase-Inhibitoren angehören sind:

10.3 Hemmung der Protease

Die Protease spaltet die nach den viralen Genen translatierten Aminosäureketten in funktionelle Proteine. Durch eine Hemmung des Enzyms unterbleibt dieser Schritt mit der Folge eines Mangels an Genprodukten für das Assembling neuer Viren.
Gängige Präparate, die zur Therapie einer HIV-Infektion eingesetzt werden, sind im Folgenden aufgelistet:

Protease-Hemmer haben üblicherweise starke Nebenwirkungen, da sie mit Cytochrom-P-450-Enzymen der Leber interagieren und damit den Abbau anderer Substanzen über den P-450-Weg beeinflussen.

Die Therapie einer HIV-Erkrankung erfolgt üblicherweise nicht über ein Schema. Allerdigs folgt die Gabe von Medikamenten einigen Grundsätzen: Man kombiniert mehrere Medikamente, um eine Bildung resistenter Viren zu verzögern (HAART). Die bis vor kurzem dogmatische Devise "Hit early, hit hard" hat sich in letzter Zeit etwas relativiert, da bei einigen Patienten bereits im Frühstadium Resistenzen auftraten und die Medikamente oft massive unerwünschte Wirkungen zeigen.

  • Anmerkung: Die üblicherweise in Kombination applizierten Medikamente führten zur verpflichtenden Einnahme von großen Mengen Tabletten, so dass bereits aufgrund der Menge an Medikamenten die Compliance von HIV-Patienten mit der Zeit sank. Daher werden seit einiger Zeit Kombinationspräparate angeboten, die die Anzahl von Tabletten bei gleicher Wirkstoffgabe stark reduzieren.

11 Prophylaxe

Die Prophylaxe einer HIV-Infektion nimmt einen wichtigen Stellenwert ein, da keine vollständige Viruselimination möglich ist. Latexhandschuhe sind bei der Arbeit mit Blut oder Blutprodukten Standard. Blutkonserven werden routinemäßig auf einen Virusbefall getestet. Geschützter Geschlechtsverkehr mit Gebrauch von Kondomen gilt besonders unter Risikogruppen (Homosexuelle, Prostituierte, andere promiskuitiv aktive Menschen) als der beste Weg der Prophylaxe einer geschlechtlich übertragenen Infektion.

11.1 Präexpositionsprophylaxe (PrEP)

Neben der Prophylaxe mit Kondomen ist in Hochrisikogruppen auch eine medikamentöse Präexpositionsprophylaxe (PrEP) mit der Kombination Tenofovir/Emtricitabin (Truvada®) möglich. Sie ist ein Europa seit August 2016 zugelassen. Die Erfolgsraten der medikamentösen Prophylaxe liegen in klinischen Studien zwischen 62 und 86%.

11.2 Postexpositionsprophylaxe (PEP)

Die Gabe von antiretroviralen Medikamenten nach einer möglichen Infektion bezeichnet man als Postexpositionsprophylaxe (PEP). Die Therapie sollte möglichst schnell nach dem Ereignis (nach Möglichkeit innerhalb von 24 Stunden, besser innerhalb von 2 Stunden) erfolgen und für mindestens 28 Tage durchgeführt werden. Bei mehr als 72 Stunden zwischen Exposition und möglichem Beginn der PEP ist die Prophylaxe nach derzeitigem Kenntnisstand (2021) nicht mehr zu empfehlen.

Die Standardprophylaxe (medikamentöse PEP) besteht aus einer Kombinationstherapie:

  • Tenofovir/Emtricitabin (Truvada®) 1 x 200/245 mg plus
  • Raltegravir 2 x 400 mg oder 1 x 1200 mg
  • Dolutegravir 1 x 50 mg

Hinweis: Diese Dosierungsangaben können Fehler enthalten. Ausschlaggebend ist die Dosierungsempfehlung in der Herstellerinformation.

11.2.1 Berufliche Exposition

Indikationen zur HIV-PEP bei beruflicher Exposition (Indexperson HIV-positiv) sind:

 Expositionsereignis  Viruslast > 50 Kopien/ml*  Viruslast < 50 Kopien/ml
  • Massive Inokulation (> 1 ml) von Blut oder anderer (Körper-)Flüssigkeit mit (potentiell) hoher Viruskonzentration
 Empfehlen  Empfehlen
 Empfehlen  Anbieten
  • Oberflächliche Verletzung (z. B. mit chirurgischer Nadel) ohne Blutfluss
  • Kontakt von Schleimhaut oder verletzter/geschädigter Haut mit Flüssigkeit mit potentiell hoher Viruskonzentration
 Anbieten  Nicht indiziert
  • Perkutaner Kontakt mit anderen Körperflüssigkeiten als Blut (z.B. Urin oder Speichel)
  • Kontakt von intakter Haut mit Blut (auch bei hoher Viruskonzentration)
  • Haut- oder Schleimhautkontakt mit Körperflüssigkeiten wie Urin und Speichel
 Nicht indiziert  Nicht indiziert

* oder unbekannt

11.2.2 Nicht-berufliche Exposition

Indikationen zur HIV-PEP bei nicht-beruflicher Exposition sind:

Parenterale Exposition
Expositionsereignis PEP-Indikation
Versehentliche Transfusion von HIV-haltigen Blutkonserven oder Erhalt von mit hoher Wahrscheinlichkeit HIV-haltigen Blutprodukten oder Organen PEP empfehlen
Nutzung eines HIV-kontaminierten Injektionsbestecks durch mehrere Drogengebrauchende gemeinsam PEP empfehlen
Verletzung an altem, weggeworfenem Spritzenbesteck – z.B. bei spielenden Kindern keine PEP-Indikation
Sexuelle Exposition
Expositionsereignis PEP-Indikation
Ungeschützter insertiver oder rezeptiver vaginaler oder analer Geschlechtsverkehr (z.B. infolge eines geplatzten Kondoms) mit einer bekannt HIV-infizierten Person

PEP empfehlen, wenn:

  • Indexperson unbehaldelt bzw. Behandlungsstatus nicht eruierbar
  • Indexperson mit Viruslast > 1.000 Kopien/ml

PEP anbieten, wenn:

  • Indexperson mit Viruslast zwischen 50 und 1.000 Kopien/ml

keine PEP-Indikation, wenn:

  • Indexperson wirksam behandelt (Viruslast < 50 Kopien/ml)
Sexuelle Exposition bei unbekanntem HIV-Status der Indexperson
Expositionsereignis PEP-Indikation
Ungeschützter Analverkehr zwischen Männern PEP anbieten
Ungeschützter heterosexueller Vaginal- oder Analverkehr
  • mit aktiv intravenös Drogen konsumierendem Partner/in
  • mit bisexuellem Partner
  • mit Partner/in aus HIV-Hochprävalenzregion (v.a. Subsahara-Afrika)
PEP anbieten
Ungeschützter heterosexueller Vaginal- oder Analverkehr keine PEP-Indikation
Ungeschützter Oralverkehr mit Aufnahme von Sperma eines sicher oder wahrscheinlich mit HIV-infizierten Partners keine PEP-Indikation
Küssen oder Hautkontakt keine PEP-Indikation

12 Impfindikationen bei HIV

Von der Ständigen Impfkommission (STIKO) empfohlene Impfungen bei Patienten mit einer HIV-Infektion und zugehörige Anwendungshinweise finden sich im Hauptartikel Impfindikationen (HIV).

13 Perspektiven

Eine Eradikationstherapie im Sinne einer Heilung ist bis heute (2021) nicht in Sicht. Allerdings ist durch die Einführung wirksamer Medikamente das Bewusstsein der Gefahr einer HIV-Infektion in der Bevölkerung zurückgegangen. In den letzten Jahren lässt sich daher wieder eine leichte Zunahme der Neuinfektionen beobachten.

14 Literatur

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Fachgebiete: Immunologie, Virologie

Diese Seite wurde zuletzt am 23. März 2021 um 20:26 Uhr bearbeitet.

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