HIV-Infektion bei erfolgloser Therapie

Erreger:RNA-Viren →Retroviren →Humanes Immundefizienz-Virus
Übertragung:Vorwiegend sexuell sowie über kontaminierte Nadeln oder Blutprodukte
Geographische Verbreitung:Weltweit
Häufigkeit:2,6 Millionen Neuinfektionen im Jahr

Fallgeschichte

Ein junger Mann, der sich acht Jahre zuvor mit HIV infiziert hatte, hat vor kurzem mit der HIV-Behandlung begonnen. Der Patient besuchte den behandelnden Arzt acht Monate nach Beginn der Therapie zu einer Routineblutuntersuchung (großes Blutbild, CD4+ und CD8+ T-Zellen und Viruslast im Plasma). Im Verlauf der HIV-Behandlung fiel die Viruslast im Blut zwar deutlich ab. Jedoch sprach sein Immunsystem nicht auf die Anti-HIV-Medikation an (der Wert der CD 4+ T-Zellen stieg nicht an). Daher erwog der Arzt die Möglichkeit, das Behandlungsschema des Patienten zu ändern.

HIV-Pathophysiologie und Diagnose

Das menschliche Immunschwächevirus (HIV) ist ein Retrovirus, das eine HIV-Infektion verursacht und im Lauf der Zeit zum erworbenen Immundefektsyndrom (AIDS) führt. Nach der Infektion mit dem Virus bleibt der Patient zunächst lange Zeit asymptomatisch, aber in den ersten Wochen nach der Erstinfektion kann es über einen gewissen Zeitraum zu einer Reihe grippeartiger Symptome wie Fieber, Kopfschmerzen, Hautausschlag und Halsschmerzen kommen. Mit fortschreitender HIV-Infektion erfolgt eine deutlichere Beeinträchtigung des Immunsystems durch das Virus, das die Funktion der Immunzellen beeinträchtigt und sie zerstört. In der Folge stellt sich eine Immunschwäche ein und der Patient erkrankt leichter an gewöhnlichen Infektionen (Tuberkulose, opportunistische Infektionen) sowie an bestimmten Krebsarten, was zu einem lebensbedrohlichen Zustand führt. Die durchschnittliche Überlebensdauer nach einer HIV-Infektion beträgt 9-11 Jahre (1). HIV wird durch den Austausch verschiedener Körperflüssigkeiten – Blut, Sperma, Vaginalflüssigkeit, Ejakulat oder Muttermilch – übertragen. Das Virus liegt in den Körperflüssigkeiten frei oder integriert in infizierten Immunwirtszellen vor.

Das HIV-Virion dringt in Makrophagen, dendritische Zellen und CD4+ T-Zellen mithilfe von Glykoproteinen auf seiner Oberfläche ein, die an Rezeptoren der Zielzelle binden. Auf den Verankerungsvorgang folgt die Verschmelzung der Virenhülle mit der Zellmembran und die Freisetzung des Viren-Capsids in die Zelle (2, 3). Das HI-Virus kann sich zwischen den CD4+ T-Zellen auf zwei Arten verbreiten: durch zellfreie Übertragung und Übertragung von Zelle zu Zelle, wobei letztere effizienter ist (4).

Wenn das Virus in die Wirtszelle eingedrungen ist, wird das Virengenom transkribiert und in die Wirts-DNA integriert, die Replikation beginnt in den ersten 3-6 Wochen. Die Infektion wird weiter ausgelöst, wenn das Virus und die infizierten Immunzellen die Lymphknoten erreichen, wo die aktivierten CD4+ T-Zellen infiziert werden (5). Auf diese Weise wird das HI-Virus durch die Immunantwort verbreitet, indem infizierte Zellen weiteren CD 4+ T-Gedächtniszellen präsentiert werden, was zu einer starken Verminderung dieser Zellen führt. Diese steht in direkter Verbindung mit der Aktivierung der C8+ T-Zellen, die infizierte CD 4+ Zellen abtöten. Die CD8+ T-Zellantwort spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle des Virenspiegels im Blut, der auf einen Höchstwert ansteigt und dann mit Zunahme der CD 4+ T-Zellen sinkt. Es hat sich gezeigt, dass sich anhand des Grads der CD 8+ Aktivierung die Dauer des behandlungsfreien Zeitraums vorhersagen lässt (8). Wenn der Höhepunkt der Viruslast im Blut erreicht ist, treten meist die klinisch sichtbaren, grippeähnlichen Symptome auf.

Nach der akuten Phase tritt eine starke Reaktion des Immunsystems ein, um die Vireninfektion zu reduzieren und den Spiegel der CD 4+ T-Zellen im Blut zu erhöhen. Das Immunsystem ist jedoch nicht in der Lage, die Infektion zu bekämpfen. Die Viruslast nimmt ab, und es beginnt die chronische Phase der Infektion (5). Die Anzahl der CD 4+ Zellen nimmt nach und nach ab, und wenn der Wert unter 200 Zellen/µl sinkt, spricht man vom erworbenen Immundefektsyndrom (AIDS).

Anhand serologischer Tests, wie Enzymimmunoassays werden Antikörper gegen HIV-Antigene ermittelt. Bei diesen Tests werden Antikörper gegen das HIV erkannt, nicht das HI-Virus selbst. Da sich bei den meisten Patienten die Antikörper gegen HIV innerhalb eines Monats bilden, sind diese im frühen Stadium der Erkrankung oft nicht nachweisbar. Eine Übertragung des HI-Virus kann jedoch selbst in diesem frühen Stadium der Infektion erfolgen. Gemäß Best-Practice-Vorgehen werden die Patienten ein zweites Mal getestet und nach dem zweiten positiven Ergebnis wird die Diagnose HIV-positiv gestellt. (6).

Laborergebnisse

Fallinterpretation

Das große Blutbild ergab einen normalen bis niedrigen absoluten Lymphozytenwert (900 Zellen/µl) und einen erhöhten Wert atypischer Lymphozyten mit RE-LYMP% = 7,4 % (38 % der Lymphozyten). Das große Blutbild zeigte keine weiteren Pathologien. Dies lässt sich als Fortsetzung des Lymphozytenrückgangs aufgrund der erfolglosen Therapie (hauptsächlich CD 4 + T-Zellen) und der aktiven zellvermittelten Immunantwort aufgrund der hohen Anzahl aktivierter Lymphozyten interpretieren. Zieht man die anderen Laborergebnisse heran (HI-Viruslast = 100/ml, CD4+ T-Zellen = 220/µl, Anzahl der aktivierten CD8+ T-Zellen = 400/µl), zeigt sich, dass fast die Hälfte der Lymphozyten zytotoxische CD8+ T-Zellen sind, die CD4+ T-Zellen angreifen. Die Anzahl der HIV-Kopien im Plasma ist gering, aber auch die Anzahl der CD4+ T-Zellen, und diese fällt nach Beginn der Therapie (bei einem CD4+ Wert von 350/µl) weiter. Eine erhöhte Anzahl aktivierter zytotoxischer Zellen (CD 8+) weist auf eine anhaltende Immunantwort gegen durch das Virus infizierte CD 4+ T-Zellen hin (8). Diese Zellen werden von den CD 8+ T-Zellen angegriffen. Das geringe Verhältnis (CD 4+/CD 8+ = 0,55) zeigt, dass die Therapie nicht erfolgreich ist und angepasst werden muss.

Literatur

  1. World Health Organization (2007): AIDS epidemic update
    http://data.unaids.org/pub/EPISlides/2007/2007_epiupdate_en.pdf
  2. Chan D. C., Kim P. S. (1998): HIV entry and its inhibition, Cell, 29. Mai; 93 (5): 681-4
  3. Wyatt R., Sodroski J. (1998): The HIV-1 envelope glycoproteins: fusogens, antigens, and immunogens, Science, 19. Juni; 280 (5371): 1884-8
  4. Duncan C. J., Russell R. A., Sattentau Q. J. (2013): High multiplicity HIV-1 cell-to-cell transmission from macrophages to CD4+ T cells limits antiretroviral efficacy, AIDS, 10. September; 27 (14): 2201-6
  5. Mogensen T. H., Melchjorsen J., Larsen C. S., Paludan S. R. (2010): Innate immune recognition and activation during HIV infection, Retrovirology: 7: 54
  6. World Health Organization (2015): HIV/AIDS. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs360/en/
  7. Cossarizza A., Bertoncelli L., Nemes E., Lugli E., Pinti M., Nasi M., De Biasi S., Gibellini L., Montagna J. P., Vecchia M., Manzini L., Meschiari M., Borghi V., Guaraldi G., Mussini C. (2012): T cell activation but not polyfunctionality after primary HIV infection predicts control of viral load and length of the time without therapy, PLoS One, 7 (12): e50728

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