میکروب شناسی پزشکی

8. ویروس شناسی بالینی

8.2. رتروویروسها، HIV و ایدز

 رتروویروسها گروه بزرگی از ویروسهای RNAدار هستند که به انسان و حیوان سرایت و آنها را آلوده می کنند. شکل 25-1 : سه مفهوم اصلی منحصر به رتروویروسها در این شکل می باشد: رترو ، رشد و تخریب. 1)رترو : بیشتر ویروسهای RNAدار (منفی یا مثبت) وارد سلول میزبان می شوند و همچون mRNA عمل می کنند یا در mRNA نوشته می شوند. رترو ویروسها متفاوت هستند. آنها با خود آنزیم منحصر به فردی را حمل می کنند به نام آنزیم وارانویس (ترانس کریپتاز معکوس). این آنزیم یک DNA پلیمراز وابسته به RNA است که RNAی ویروسی را به DNA تبدیل می کند. این DNA ویروسی پایانه های "چسبناک" خاصی دارد که به آن اجازه می دهد تا در DNA میزبان ادغام شود همچون ترانسپوزونها. 2) رشد : رتروویروسها عامل سرطان در سلولهایی هستند که به آنها سرایت می کنند. ژنهایی به نام آنکوژن در انسان و حیوان می تواند باعث تبدیل سلولهای طبیعی به سلولهای سرطانی شود. برخی رتروویروسها آنکوژنها را در ژنوم هایشان حمل می کنند. آنکوژنهای غیر فعال در انسان و حیوان پروتو آنکوژن خوانده می شوند. اینها بمبهای ساعتی ژنتیکی هستند که منتظر فعال سازی اند که این فعال سازی توسط جهش سرطان زای DNA یا به وسیله سرایت رتروویروسها رخ می دهد. 3) تخریب : بعضی از رتروویروسها برای سلولهای مشخصی سمی هستند و باعث انفجار و از بین رفتن آنها می شوند. قابل ذکرترین آنها ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV/Human Immumodeficiency Virus) است که لنفوسیتهای T-helper را که به آنها سرایت کرده است ویران میکند، که این امر در نهایت منجر به تخریب و نقص ایمنی می شود. در این فصل ما به موارد زیر خواهیم پرداخت : 1) آنکوژنها. 2) رتروویروسهای انسانی ، استفاده از HIV به عنوان مدلی برای ژنتیک و ساختار رتروویروسی ، و 3) سرایت HIV ، 4) سندروم نقص ایمنی اکتسابی (AIDS) که HIV باعث آنست. آنکوژنها سرطان چیست؟ سلولهای طبیعی بدن کنترل رشد دقیقی دارند. آنها در مدت زمان معین بارها و به اندازه دقیق تقسیم می شوند، البته بستگی دارد که در کدام قسمت بدن قرار دارند. زمانیکه سلول های طبیعی بر روی پوسته محیطی مغذی رشد می کنند لایه ای را شکل می دهند و زمانیکه یکدیگر را لمس می کنند تقسیم را متوقف می کنند. این کار را جلوگیری از تماس می گویند. سلولهای بدخیم، جلوگیری و توقف تماس را از دست می دهند و در محیط مصنوعی جمع می شوند. آنها همیشگی می شوند و تا زمانیکه مواد مغذی وجود دارد، بطور مرتب به رشد خود ادامه خواهند داد. در بدن این رشد کنترل نشده باعث صدمات جسمی با تکثیر در محل می شود، مواد مغذی را از سلولهای سالم می گیرد و بطور غیر طبیعی سطح بالایی از هورمون و دیگر فراورده های سلولی را تولید می کند و می تواند به نواحی که دیگر سلولها در آن رشد می کنند نفوذ کند (مثل مغز استخوان). آنکوژنها چگونه باعث سرطان می شوند؟ سلول طبیعی دارای پروتئنهای گیرنده در غشای سلولی است که رشد سلول را کنترل می کنند. فاکتورهای رشد (میتوژن) برای کنترل رشد به این گیرنده ها می چسبند. گیرنده انسولین، گیرنده فاکتور رشد اپیدرمال (EGF) و گیرنده فاکتور رشد مشتق از پلاکت (PDGF) نمونه هایی از این گیرنده ها می باشند. تحریک میتوژن از این گیرنده ها باعث فسفریلاسیون درون سلولی تیروزین می شود. سپس فسفوتیروزین همچون پیامبر رشد درون سلولی عمل می کند. شکل 25-2 : آنکوژن ویروس روس سارکوما (Rous sarcoma/src)، پروتئین تراغشایی را کد می کند که تیروزین را فسفریله می کند ، اما ده برابر میزان طبیعی!!! آنکوژن erb-B که باعث سرطان در مرغ است، پروتئینی شبیه گیرنده EGF را کد می کند. دیگر آنکوژنها پروتئنهایی که شبیه به گیرنده های PDGF و انسولین هستند را به رمز در می آورد! اما سایر آنکوژنها پروتئینهایی را به رمز در می آورند که در سطح هسته ای عمل می کنند، تا بیان کنترل نشده ژنهای رشد را توسعه دهند. رتروویروس ها و آنکوژن ها به دلیل اینکه بیشتر رتروویروس های جدا شده تا امروز در میزبان مهره دار باعث لوسمی یا سارکوما می شود، آنها را ویروس لوسمی سارکوما (Leukemia sarcoma virus) می گویند. برخی رتروویروس ها با گنجاندن یک آنکوژن سالم در DNA میزبان، بطور مستقیم (حاد) باعث سرطان می شوند. دیگر رتروویروسها بطور غیر مستقیم (غیرحاد) با فعال کردن یک پروتو آنکوژن میزبان باعث سرطان می شوند. ویروس هاییکه بصورت حاد تغییر شکل می دهند شکل 25-3 : تعدادی از رتروویروس ها، ویروس هاییکه بصورت حاد تغییر شکل می دهند، آنکوژن های سالم را در ژنوم ویروسی شان منتقل می کنند، و زمانیکه در DNA میزبان گنجانده و ادغام شدند، باعث تغییر شکل خطرناک و زیان آوری می شوند. این ادغام توسط پایانه های "چسبناک" و آنزیمی به نام اینتگراز تسهیل می شود. ویروس هاییکه بطور حاد تغییر شکل می دهند، در سال 1911 زمانیکه پیتون روس مواد فیلتر شده بدون سلول زنده را از یک تومور مرغ به مرغی دیگر تزریق کرد کشف شد. متعاقبا تومور در مرغ دیگر رشد کرد. این عامل امروزه یک رترو ویروس با نام ویروس روس سارکوما که درون DNA خود یک آنکوزن سالم به نام src دارد، شناخته می شود. زمانیکه ویروس روس سارکوما سلولی را آلوده می کند و به آن سرایت می کند، RNA را بصورت معکوس در DNA رونویسی می کند. DNA در ژنوم میزبان توسط اینتگراز ادغام می شود. وقتی ژن src ادغام شده ابراز می شود، باعث تغییر شکل زیان آور و بدخیم می شود. آنکوژن های ویروسی از کجا آمده اند؟ مطالعات نشان می دهد DNA طبیعی میزبان توالی ای دارد که همسان است با آنکوژن ویروسی ولی غیر فعال می باشد(پروتو آنکوژن). این ژن ها به احتمال زیاد در تنظیم رشد سلولی دخالت دارند. به دلیلی، طی عفونت و ادغام ویروسی طبیعی، اشتباهی در ویرایش رخ داد و ویروس یک پروتو آنکوزن را "به دام انداخت". نهایتا این پروتو آنکوژن در ویروس فعال شد، پس ویروس اکنون آنکوژنی را حمل می کند. توالی ژن آنکوژن بسیار طویل است، بطوریکه اکثر ویروس هاییکه بطور حاد تغییر شکل می دهند RNA خود را که برای تکثیر ویروسی اهمیت دارد، از دست داده اند. این ویروسها به نام ویروس هایی معیوب که بصورت حاد تغییر شکل می دهند، خوانده می شوند و برای ایجاد سرطان نیازمند ویروس آلوده دیگری هستند. ویروس روس سارکوما تنها ویروس تغییر شکل یافته حادی است که غیر معیوب می باشد. این ویروس ژنوم کامل RNA که برای تکثیر لازم است را دارد ، همچنین یک آنکوژن src فرعی را حمل می کند. ویروس هاییکه بصورت غیر حاد تغییر شکل می دهند شکل 25-4 : رتروویروس های دیگر، ویروس هاییکه بطور غیر حاد تغییر شکل می دهند، ازطریق ادغام DNA ویروسی در یک منطقه تنظیمی کلیدی، پروتو آنکوژن های سلول میزبان را فعال می کند. این ویروس ها آنکوژن ها را حمل نمی کنند و برای کل ژنوم لازم برای تکثیر ویروسی جا دارند. رتروویروس های انسانی در اواسط دهه 70 میلادی، رتروویروس ها در بسیاری از مهره داران کشف شده بودند، از جمله میمون. این فرضیه که انسان نیز ممکن است آلوده به رتروویروس باشد نهایتا منجر به انجام تحقیقاتی شد که نتیجه آن جداسازی یک رتروویروس از خط سلول و خون بیماران با لوسمی سلول T بزرگسالان بود. این ویروس به نام ویروس لوسمی سلول T انسانی (Human T-cell Leukemia Virus/HTLV-I) نامیده می شود. HTLV_I(ویروس لنفوتروپیک تی انسانی نوع یک)امروزه همراه است با یک بیماری فلج که در مناطق گرمسیری (جزایر کارائیب) رخ می دهد و به نام فلج اسپاستیک گرمسیری خوانده می شود. HTLV-1 ناشی از لوسمی در کارائیب و ژاپن توضیح داده شد. دومین رتروویروس انسانی از سلول T بیماران با یک سلولT متفاوت از لوسمی سلول مویی جدا شد و HTLV-II خوانده می شود ولی این ویروس در شیوع بیماری نقش مهمی ندارد. نخست در اوایل دهه 80 میلادی بیماری واگیرداری اعلام شد، که امروزه آن را سندروم نقص ایمنی اکتسابی (ایدز/AIDS) می نامیم. فاکتورهای متعددی وجود داشت که علت این بیماری یک رتروویروس بوده است. 1- وجود عامل عفونی در فراورده های پالایش شده خونی، مثل تزریق فاکتور 8 غلیظ به بیماران هموفیلی، این کار وجودعامل ویروسی را می طلبد، چون چیزهای کوچک لازمند که از فیلتر عبور کنند. 2- بین ابتلا به بیماری (جنسی یا فراورده آلوده خونی) و رشد آن زمان شروع با تاخیری وجود دارد. این شروع با تاخیر در دیگر بیماری های رتروویروسی معروف دیده شده بود. 3- نقص ایمنی با رتروویروس های حیوانی رخ می دهد، مثل ویروس لوسمی گربه ای. حتی HTLV-1 می تواند باعث سرکوب سیستم ایمنی شود. 4- لنفوسیت های T کمک کننده (T-helper) بیماران مبتلا به ایدز از بین می رود. رتروویروس انسانی شناخته شده HTLV-1,2 هردو سلول T گرمسیری هستند. محققان رشد، کشت سلول T (سلول های T از بیماران مبتلا به ایدز) را با اینترلوکین-2 تحریک کردند و توانستند DNA و RNA بیابند، که نشان دهنده عامل رتروویروسی می باشد. این ویروس که بعد شناسایی شد به نام ویروس نقص ایمنی (lily) خوانده شد. رتروویروس دومی به نام HIV-2 منجر به بیماری ای شبیه به ایدز در آفریقای غربی می شود. این ویروس خویشاوندی دور با 40 درصد همسانی توالی با HIV-1 دارد. ویروسی که منجر به بیماری ای شبیه ایدز در پستانداران می شود، ویروس نقص ایمنی سیمیان (SIV/Simian Immunodeficiency Virus) نام دارد که همسانی توالی نزدیکی با HIV-2 دارد. ساختار HN ساختار ذرات ویروس (virion) و ژنوم برای تمامی رتروویروس ها مشابه است. ما بر HIV متمرکز خواهیم بود، به این دلیل که ترسناک ترین جریان اپیدمی در دنیاست. HIV در مرکز تحقیقات فشرده قرار دارد وهدف این تحقیقات توقف این بیماری خانمان سوز است. شکل 25-5 : درزیر میکروسکوپ الکترونی، ویروس HIV مانند یک ویریون (virion) احاطه شده کروی با یک نوکلئوکپسید استوانه ای مرکزی دیده می شود. به منظور بررسی کامل این ساختار از داخل شروع وبه سمت بیرون می رویم. 1) در هسته ویریون (virion)، 2 قطعه SS RNA همسان قرار دارد ( یک دایمر). همراه با اینها پروتئین نوکلئوکپسید چسبیده به RNA و سه آنزیم رتروویروسی ضروری، پروتئاز، ترانس کریپتاز معکوس و اینتگراز وجود دارد. 2) اطراف دایمر RNA پوسته کپسید قرار دارد، که تقارنی بیست وجهی دارد. پروتئین هایی که این پوسته را تشکیل می دهند، پروتئینهای کپسید (CA/capsid proteins) نامیده می شوند. پروتئین کپسید اصلی p24 است؛ که می توان آن را در سرم برای تشخیص عفونت اولیه HIV اندازه گیری کرد. 3) باقی ویروس ساختار یکسانی همانند ویروس آنفلونزا (که در فصل 23 توضیح داده شد) دارد. پروتئین های زیر پوشش، پروتئین های ماتریسی نامیده می شوند.این پروتئین ها رشته های گلیکوپروتئین را که از غشای دو لایه چربی می گذرند نگه می دارند. گلیکوپروتئین های سطح را gp می گویند با اعداد: gp120 و gp 41. ژنوم (HN) شکل 25-6 : تصویر ساده شده ژنوم HIV می باشد. تمامی رتروویروس ها در ژنوم RNAی خود دو توالی تکراری بلند (LTR/Long Terminal Repeat) پایانی مثل gag gene, pol gene, و env gene دارند. 1) LTR (توالی تکراری پایانه بلند) ها در کنار کل ژنوم ویروسی قرار می گیرد و دو نقش مهم دارد. الف) پایانه های چسبناک: اینها توالی هایی شناخته شده توسط اینتگراز هستند که وارد DNA میزبان می شوند. ترانسپوزون ها، عناصر ژنتیکی سیار، دارای برش های جانبی DNAی مشابهی می باشند. ب) نقش پیش برنده و تقویت کننده: زمانیکه پروتئین درون DNA میزبان قرار می گیرد، به LTR ها که می توانند رونویسی DNA ویروسی را اصلاح کنند می چسبد. 2) رمز توالی gag (آنتی ژن گروهی) برای پروتئین های درون پوشش: نوکلئوکپسید(NC)، کپسید (CA) که آنرا p24 می خوانند، و پروتئین های ماتریس (MA). بنابراین، رمزهای gag برای پروتئین های ساختاری اصلی ویریون (virion) است، که آنتی ژنی هستند. 3) pol آنزیم های پروتئاز حیاتی، اینتگراز، و ترانس کراپتاز معکوس را رمزگذاری می کند. تنها راه رتروویروس ها برای حفظ موقعیت POL جاری اشان در رقابت برای ایجاد بیماری انسانی با این آنزیم هاست. پروتئاز یک آنزیم حیاتی HIV است که پروتئین های gag و pol را از ملکول های پیشرو بزرگتر (ویرایش پس از رونویسی) جدا می کند. ویریون (virion) های HIV با پروتئاز ناقص نمی توانند هسته ویروسی را تشکیل دهند و غیر عفونی هستند. داروهای جدیدی ابداع شده اند که که عملکرد آنزیم HIV، پروتئاز، را متوقف می کند. درمان با این بازدارنده های پروتئاز سطح HIV را پایین می آورد و شمار سلول های لنفوسیت TCD4 را افزایش می دهد. داروهایی که بازدارنده آنزیم ترانس کراپتاز معکوس هستند نیز فواید مشابهی دارند. 4) رمزهای env برای پروتئین های انولوپ (پوشش) که، زمانی گلیکوزیله بودند، خوشه های گلیکو پروتئین gp120 و gp41 را شکل می دهند. Gp120 سرو gp41 ساقه را شکل می دهد. این دو را با هم gp160 می خوانند و به گیرنده CD4روی سلول T متصل میشوند. پروتئین های تنظیمی توسط ژن های تنظیمی : tat,rev, وnef رمزگذاری شده اند. سه ژن دیگر (uif,vpr وvpu) در جانداران بطور ضعیفی حرکات را درک کرده اند و در اینجا مورد بحث قرار نمی گیرند. 1) Tat پروتئین ترانس اکتیویتور (تغییردهنده فعالیت)ویروسی را رمزگذاری می کند. این پروتئین به ژنوم ویروسی می چسبد و رونویسی را فعال می کند. این یک پیش برنده نیرومند برای فعالیت ویروسی است. 2) Rev پیش برنده ای دیگر است که فعالیت ویروسی را افزایش می دهد و این امر با یک مکانیسم منحصر به فرد بدست می آید. ویروس HIV چندین ساختار خواندن دارد، mRNA های مختلفی را بسته به اینکه ویرایش در چه جاهایی رخ می دهد تولید می کند. می تواند تکه های بسیاری را بهم متصل کند و پروتئین های تنظیمی مثل tat, rev, nef, ( و uif, vpr و upu) راتولید کند. بجای آن، می تواند آن را تنها چند بار به هم متصل کند تا فراورده های اصلی همچون gag,pol,enu که ویریون را شکل می دهند تولید کند. پروتئین rev به ژن enu می چسبد تا پیرایش را کم کند. بنابراین، خواندن gag,pol وenu را افزایش می دهدو ویریون (virion) تولید می کند. 3) عملکرد nef نامشخص است، آنطور که آزمایش ها نشان داده است می تواند هم بطور مثبت و هم بطور منفی بیانHIV را تنظیم کند. تحقیقات اخیر نشان داده است؛ که افراد آلوده به HIV-1 با نقص درnef بیماری ایدز در آنها رشد نکرده است و از تخریب و ویرانی سلولT مصونند. پس nef ممکن است نقش کلیدی در بیماری زایی HIV بازی کند و واکسیناسیونی که nef را هدف قرار می دهد مفید خواهد بود. ناهمگونی ژنوم یکی از دلایلی که ما در تولید واکسن HIV مشکل داریم اینست که؛ ویروس HIV این توانایی را دارد تا ژنوم خود را در محیط های بحرانی تغییر دهد. داخل ژن enu، خصوصا محیطی که گلیکوپروتئین gp120 رمزگذاری می شود، مناطق بیش از حد متغییر قرار دارد که در آن ها جهش نقطه ای رخ می دهد. در واقع تکثیر و حذف نیز در اینجا اتفاق می افتد، اینها با مضربی از 3 رخ می دهند تا ساختار خواندن رمز را حفظ کنند. حتی رمزگذاری ژن برای ترانس کریپتاز معکوس دستخوش جهش های متعددی می شود. در واقع، دارای بالاترین نرخ خطای (نرخ جهش)توضیح داده شده می باشد، که منجر به سویه های HIV مقاوم به زیدووداین(zidovudine) و دیگر داروهای مهارکننده ترانس کریپتاز معکوس می شود. این ناهمگونی ویروس را از سیستم ایمنی انسان و واکسن آنتی بادی حفاظت می کند. عفونت HIV اپیدمولوژی و انتقال همانطور که همه می دانند، ما در میان بیماری جهانگیر HIV هستیم. تخمین زده شده است که 47 میلیون نفر در سراسر دنیا به این بیماری مبتلا هستند و نزدیک به 14 میلیون نفر جان خود را از دست داده اند. نود درصد افراد مبتلا امروزه در کشورهای در حال توسعه زندگی می کنند و اکثر انها در قاره آفریقا می باشند. در واقع، تخمین زده می شود که در برخی از کشورها در جنوب صحرای آفریقا ، یک چهارم تا یک سوم بزرگسالان مبتلا هستند. همه گیر شدن HIV در جنوب و جنوب شرق آسیا به سرعت در حال گسترش است. درحالیکه تعداد موارد مبتلا به ایدز در اروپای غربی، استرالیا و ایالت متحده رو به کاهش نهاده است، CDC (مرکز کنترل بیماری/control disease center) تخمین زده است که؛ 650 تا 900 هزار نفر در حال حاضر در ایالت متحده به HIV آلوده شده اند . این بیماری در 2 الگو منتقل می شود: 1) در امریکا و اروپا نود درصد موارد بین همجنس بازان و مصرف کنندگان داروی IV (Intra Venous) می باشد که اکثر مبتلایان مرد هستند. 2) در کشورهای در حال توسعه، مخصوصا جنوب صحرای آفریقا، گسترش بیماری بین دو جنس مرد و زن بطور برابر می باشد. ویروس HIV از طریق مسیر تزریقی گسترش میابد، همانند ویروس هپاتیت B . این به روش های زیر اتفاق می افتد: 1) تماس جنسی: تماس جنسی با جنس مخالف یا همجنس بازی رایج ترین مکانیسم انتقال ویروس HIV می باشد. ویروس HIV در مایع منی و همچنین در ترشحات واژن و دهانه رحم وجود دارد. طی تماس جنسی ذرات ویروسی به زخم های کوچک موجود در واژن، مقعد، الت مرد یا مخاط پیشابراه نفوذ می کند. احتمال ابتلا به ویروس از طریق تماس جنسی در زن ها 20 برابر مردهاست، که احتمالا بدلیل تماس طولانی مدت واژن، رحم و پیشابراه با مایع منی است. تماس از راه مقعد به نظر خطر انتقال را افزایش می دهد. بیماریهایی که از راه جنسی انتقال می یابند خطر انتقال را بیشتر می کند. ارگانیسم های مثل ترپونما پالیدوم(Treponema pallidum)، ویروس هرپس سیمپلکس(herpes simplex virus)، کلامیدیا تراکوماتیس(Chlamydia trachomatis) و نایسریا گنوره (Neisseria gonorrhoeae)باعث فرسایش و نازکی مخاط می شود و حتی ممکن است تمرکز HIV در مایع منی و مایع مهبلی را افزایش دهد.( تورم اپیدیدیم، مجرای خروجی مثانه، و مهبل منجر به افزایش لنفوسیت ها و ماکروفاژهای مملو از ویروس HIVمی شود). احتمال انتقال ویروس از طریق سکس دهانی بسیار اندک است. 2) تزریق فراورده های خونی: ویروس HIV در سراسر خون ، گلبول های قرمز متمرکز، پلاکت ها، گلبول های سفید، عوامل انعقاد کننده متمرکز و پلاسمای خون وجود دارد و انتقال میابد. گاما گلوبولین با این انتقال همراه نیست. به منظور کاهش خطر انتقال از طریق فراورده های خونی، اهداکنندگان خون برای عوامل خطری که خود اذعان می دارند و نشانه های سرولوژیکی عفونت HIV کنترل می شوند. همچنین شامل کنترل آنتی بادی برای HIV-1 وHIV-2 (توسط ELISA) و برای آنتی ژن p24 می باشد. این رویکرد خطر انتقال از فراورده های خونی را 1 به 500000 واحد خونی کاهش داده است. 3) استفاده از داروهای مخدر تزریقی با سوزن مشترک: اینکار باعث افزایش افراد آلوده در مراکز شهری امریکا می شود. 4) گسترش ویروس ازطریق جفت از مادر به جنین: میزان انتقال از مادر به جنین حدودا 30 درصد می باشدو عفونت ازطریق جفت، طی زایمان و حوالی زایمان منتقل می شود. 5) نکته ای برای دانشجویان و مراقبان سلامت: خطر ابتلا به HIV از راه سوزن آلوده به خونی که ویروس HIV دارد؛ سه نفر از هزار نفر می باشد (0.3%). خطر تماس با مایعات بدن کسی که تصادف کرده و پوستش خراشیده شده به مراتب کمتر است.لمس فرد مبتلا به ویروس HIV هیچ خطری ندارد مگر اینکه تماس با خون و مایعات بدن فرد باشد.زمانی که جراحت فرد عمیق باشدیا سوزن در شریان یا رگ فرد بیمار بوده باشد و یا روی آن خون مشاهده گردد، یا بیمار بار ویروسی بالایی داشته باشد، خطرابتلا بالاتر می رود (MMWR,1995). اگر نگاهی به خطر انتقال HIV توسط سر سوزن (3% خطر انتقال) بندازیم، خطر انتقال ویروس هپاتیت B از سر سوزن آلوده به هپاتیت مثبت حدود 30 % و برای هپاتیت C 3% است. 6) شواهد اپیدمیولوژیک نشان می دهد که نیش پشه و تماس های معمولی(بوسیدن و خوردن غذای مشترک) باعث گسترش و انتقال بیماری نمی شود. هیچ شاهدی وجود ندارد که بزاق، ادرار، یا عرق می تواند باعث انتقال ویروس شود. عفونت سلول زمانیکه ویریون (Virion) HIV در جریان خون است،گلیکو پروتئین های 160gp(متشکل از gp120و gp41) به گیرنده CD4 در سلول هدف می چسبند. این گیرنده CD4 در غلظت بالا در لنفوسیت های T- کمک کننده (T-helper) وجود دارد. این سلول ها درواقع CD4+ T-helper خوانده می شوند. سلول های دیگر که دارای گیرنده های CD4 در غلظت پایینترند و می توانند آلوده شوند عبارتند از ماکروفاژها، مونوسیت ها و سلولهای دندریت سیستم عصبی. پس از چسبیدن و اتصال HIV به گیرنده CD4، پوشش ویروسی با سلول میزبان آلوده آمیخته می شود و اجازه ورود به کپسید را می دهد. بخشی از این راز که چگونه HIV به گیرنده CD4 می چسبد به طریق زیر است. دو پروتئین سطح سلولی وجود دارد، پروتئین فیوژن (Fusion) و CKR5، که توسط ماکروفاژها و لنفوسیت های T تولید شده اند. اینها کوفاکتورهایی همراه ملکول CD4 برای چسباندن HIV به لنفوسیت ها و ماکروفاژها هستند. بیمارانی که نمی توانند سطح طبیعی ازپروتئین CKR5 تولید کنند، به نظر در برابر عفونت HIV مقاوم هستند و پروتئینهای مشتق از لنفوسیت (RANTES,MIp1-alpha, MIP1-beta) که به CKR5 چسبیده است، به نظر از عفونت HIV جلوگیری می کند و مانع آن می شود. این کار درها را به روی داروهای جدیدی که جلوی فیوژن و CKR5 را می گیرد باز می کند.(فنگ،1996؛ کوهن، 1996؛ دنگ، 1996؛ دراگیک؛ 1996، الخطیب؛1996). RNA ویروسی روی DNA در سیتوپلاسم رونویسی معکوس شده است .DNA دو رشته ای تشکیل می شود و و به داخل هسته سلول منتقل شده، جایی که ادغام در سلول میزبان اتفاق افتاده است. DNA ادغام شده ممکن است بطور نهفته قرار گیرد یا ممکن است تکثیر سلولی را فعال یا هماهنگ کند. شواهدی وجود دارد که برخی عفونت ها مثل سل، PCP، سایتومگالوویروس، تبخال، مایکوپلاسما یا واکسیناسیون باعث فعال شدن سلولT خواهند شد و ممکن است تکثیر سلولی را داخل سلول T افزایش دهند. تحریک سلول های T منجر به تولید پروتئین هایی می شود که به HIVLTR چسبیده اند، و باعث افزایش رونویسی ویروسی می شود. پس از رونویسی ویروسی، کپسیدهای جدید اطراف دایمر RNA جدید شکل می گیرد. جوانه ویریون درون غشای سلول میزبان، پروتئین های غشار را می دزدد تا آنها را به عنوان انولوپ استفاده کند، و سلول های T را مرده رها می کند. ایمونولوژی و پاتوژنز پس از عفونت اولیه، HIV می تواند تکثیر را به سرعت شروع کند و منجر به رشد سریع ایدز شود یا در دوره نهفته مزمن باشد. رشد سریع ایدز الگوی رایجی دارد که در سه مرحله رخ می دهد که با عفونت اولیه شروع می شود، بیماری ویروسی شبیه به مونونوکلئوز نشانه گذاری می شود. رشد بیماری برای سالها (بطور متوسط 8 سال ولی با دامنه کمتر از یک سال تا 20 سال) نهفته است. پس از اینکه بیماری ایدز شروع به رشد کرد اکثر بیماران اگر درمان آنتی رتروویرال موثر را شروع نکنند طی دو سال از بین خواهند رفت. 1) بیماری ویروسی حاد شبیه مونونوکلئوز (تب، لنفادنوپاتی، التهاب گلوو غیره)در یک ماه نخست ابتلا به آن 80% رشد می کند.در این مرحله سطح بالایی از خون آلوده به ویروس HIV وجود دارد، و ویروس ها گسترش میابند تا ماکروفاژها و گره های لنفاوی را آلوده کنند. پاسخ ایمنی بدن به HIV به وجود میاید و منجر می شود به کاهش ویروس در جریان خون و حل علایم فوق. بنابراین، تکثیر HIV در گره های لنفاوی و خون محیطی ادامه دارد. 2) تاخیر یا نهفتگی بالینی بطور میانگین 8 سال طول می کشد و طی این مدت هیچ نشانی از ایدز وجود ندارد، گرچه در برخی از بیماران لنفادنوپاتی (شاید ثانوی نسبت به حمله ایمنی به HIVدر گره لنفاوی) رشد می کند. این یک نهفتگی ویروسی واقعی بدون تکثیر سلولی نیست؛ HIV تکثیر در بافت لنفاوی را ادامه می دهد و ویرانی تدریجی سلولهای لنفوسیت TCD4 آنجا وجود دارد.