HIV-Mikroskopie in Bildern

HIV-Mikroskopie in Bildern

Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID)

Durch den Einsatz fortschrittlicher Rasterelektronenmikroskopie (REM) und anderer bildgebender Verfahren können Wissenschaftler die Ultrastruktur von HIV und anderen infektiösen Mikroben im Zusammenhang mit HIV-Erkrankungen viel besser untersuchen.

Gesunde menschliche T-Zelle

Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID)

Eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines menschlichen T-Lymphozyten (auch T-Zelle genannt) aus dem Immunsystem eines gesunden Spenders.

HIV-infizierte CD4-Zelle

Nationale Gesundheitsinstitute (NIH)

Eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer HIV-infizierten CD4-Zelle. Computerfärbung hilft bei der Unterscheidung der angehenden HIV-Virionen (in Gelb), wenn sie aus der infizierten Zelle (in Grün und Türkis) austreten.

Eine CD4-Zelle ist eine Art von T-Lymphozyten-Zelle (oder T-Zelle), die auf ihrer Oberfläche ein Glykoprotein namens CD4 aufweist. Auch als "Helfer"-Zellen bekannt, neutralisiert CD4 keine Infektionen, sondern veranlasst das körpereigene Immunsystem, auf einen infektiösen Erreger einzuwirken. Durch die Erschöpfung der CD4-Zellen wird die Immunfunktion allmählich beeinträchtigt, was das Risiko von HIV-bedingten opportunistischen Infektionen erhöht.1

HIV-infizierte CD4-Zelle (Nahaufnahme)

Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID)

Erhöhte Vergrößerung einer HIV-infizierten CD4-Zelle.

HIV-Knospen aus einer infizierten CD4-Zelle

Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID)

HIV-Virionen werden gezeigt, wie sie aus einer infizierten CD4-Zelle knospen und freisetzen.

Während oder kurz nach der Knospung tritt das Virion in das Reifestadium ein, in dem lange Proteinstränge in funktionelle HIV-Proteine und -Enzyme zerlegt werden. Die Reifung ist erforderlich, damit das Virus infektiös wird.2

Mykobakterium Tuberkulose

Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID)

Eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Mycobacterium tuberculosis-Bakterien, die Tuberkulose (TB) verursachen. TB infiziert am häufigsten die Lunge, kann aber auch viele andere Körperteile befallen. Seit 1993 wird M. tuberculosis von den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) als AIDS-definierende Erkrankung eingestuft.

Weltweit ist TB die häufigste Todesursache bei Menschen mit HIV.3 In den USA waren von den 8.683 Menschen mit TB, die 2011 einen dokumentierten HIV-Test hatten, 6% mit HIV infiziert.

Pneumocystis-Jiroveci

Russell K. Brynes/USA Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC)

Eine silbergefärbte mikroskopische Aufnahme von Pneumocystis jiroveci-Pilzen, die aus einer Bronchialspülung isoliert wurden.

Die Pneumocystis-jiroveci-Pneumonie (auch bekannt als PCP) gilt als eine AIDS-definierende Erkrankung bei Menschen mit HIV. Aufgrund der Wirksamkeit der antiretroviralen Kombinationstherapie (cART) ist die Inzidenz von PCP seit dem Höhepunkt der HIV-Epidemie Mitte der 1990er Jahre dramatisch zurückgegangen.4 Allerdings ist PCP immer noch die häufigste schwere Infektion bei AIDS-Patienten in den USA.

P. jirovecii wurde ursprünglich als P. carinii klassifiziert, wurde aber später geändert, um es von anderen bei Tieren gefundenen Formen von Pneumocystis zu unterscheiden.

Candida albicans

Fotografieren Sie Michael Francisco

Die 1.000-fache Vergrößerung einer inokulierten Candida albicans-Kultur, isoliert aus einer vermuteten Soorinfektion

C. albicans gehört zu einer Gattung von Hefepilzen, die beim Menschen Infektionen verursachen können, die von oberflächlicher oraler Candidose (Soor) und Vaginitis (vaginale Hefepilzinfektion) bis hin zu potenziell lebensbedrohlichen, systemischen Erkrankungen bei immungeschwächten Personen reichen. Die US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) haben die Candidose der Speiseröhre (Candidose der Lunge, der Bronchien oder der Luftröhre) als AIDS-definierende Erkrankung bei Menschen mit HIV eingestuft.4

Candidiasis ist bei Menschen mit HIV häufig. Während die Einführung einer antiretroviralen Kombinationstherapie (cART) das Risiko einer ösophagealen Candidose signifikant reduzieren kann, bleibt sie sowohl in ressourcenreichen als auch in ressourcenarmen Ländern eine der häufigsten opportunistischen Infektionen.

C. albicans ist die vorherrschende Spezies, die am häufigsten mit Candidiasis in Verbindung gebracht wird, obwohl auch andere Candida-Spezies (wie sie die Infektion beim Menschen verursachen können.

Humanes Papillomavirus (HPV)

BSIP/UIG über Getty Images

Humanes Papillomavirus (HPV) ist ein Virus, das beim Menschen eine Infektion verursachen kann, und ist die häufigste sexuell übertragbare Krankheit (STD) in den USA die sich in einer Minderheit der Fälle zu Krebserkrankungen des Gebärmutterhalses, der Vulva, der Vagina, des Penis, des Anus und des Oropharynx (ein Teil des Rachens im hinteren Teil des Mundes) entwickeln können.

Studien deuten darauf hin, dass Frauen mit HIV ein höheres Risiko für den Erwerb von HPV haben als nicht-HIV-infizierte Frauen, während sie eine höhere Inzidenz von HPV-bedingten Anomalien der Gebärmutterhalszellen zeigen.5 Es sind diese Zellen, die sich zu Gebärmutterhalskrebs entwickeln können.

Invasiver Gebärmutterhalskrebs ist eine der Erkrankungen, die von den US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) als AIDS-definierende Krankheit bei Menschen mit HIV eingestuft werden.

Inzwischen werden schätzungsweise 90% der Analkrebse auf HPV zurückgeführt, wobei Männer, die Sex mit Männern haben (MSM), ein fast 35-faches Risiko für Analkrebs haben als die Allgemeinbevölkerung.5

Toxoplasma Gondii

Yale Rosen fotografieren

Eine Mikrophotographie von Toxoplasma gondii, die in der Gewebeprobe gefunden wurde.

T. gondii ist ein parasitäres Einzeller, das bei Menschen und anderen Warmblütern eine Krankheit namens Toxoplasmose verursachen kann.6 Unbehandelt kann Toxoplasmose schwere Enzephalitis (Entzündung des Gehirns) und Netzhautschäden verursachen. Die häufigsten neurologischen Symptome sind Sprach- und Motorikstörungen. Bei fortgeschrittener Erkrankung werden häufig Krampfanfälle, Meningitis, Schäden des Sehnervs und psychiatrische Manifestationen beobachtet.

Toxoplasmose des Gehirns wird von den US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) als AIDS-definierende Erkrankung bei Menschen mit HIV eingestuft.

In den USA werden jedes Jahr über 200.000 Fälle von Toxoplasmose gemeldet, die zu fast 750 Todesfällen führen und damit nach Salmonellen die zweithäufigste Ursache tödlicher lebensmittelbedingter Krankheiten sind.

Salmonellen

Rocky Mountain Laboratories/NIAID/NIH

Eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Salmonella Enterobakterien, die in eine kultivierte menschliche Zelle eindringen.

Salmonella-Septikämie ist eine Erkrankung, bei der das Vorhandensein von Salmonellen im Blut eine potenziell lebensbedrohliche Entzündungsreaktion des ganzen Körpers auslöst.7 Rezidivierende Salmonella-Septikämie bei Menschen mit HIV wird von den US-amerikanischen Centers for Disease Control als AIDS-definierende Krankheit eingestuft und Prävention (CDC).

Mit dem Aufkommen der antiretroviralen Kombinationstherapie (cART) gilt Salmonella-Septikämie bei Menschen mit HIV in den Industrieländern als selten. Die meisten Todesfälle im Zusammenhang mit Salmonellen in den USA treten jedoch entweder bei älteren Menschen oder bei Personen mit stark geschwächtem Immunsystem auf.

Coccidioides Immitis

Mercy Hospital Toledo, Ohio/Brian J. Harrington/CDC

Eine silberfarbene mikroskopische Aufnahme einer Coccidiodes immitis-Kugel mit sichtbaren Endosporen.

Kokzidioidomykose ist eine Pilzerkrankung, die durch C. immitis oder C. posadaii verursacht wird und allgemein als „Talfieber“ bekannt ist , und Südamerika.

Während Kokzidioidomykose im Allgemeinen in der Lunge auftritt, wird sie von den US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) als eine AIDS-definierende Krankheit angesehen, wenn sie sich bei Menschen mit HIV über die Lunge hinaus ausbreitet.

Im Jahr 2011 wurden von der CDC über 22.000 neue Fälle von Kokzidioidomykose gemeldet, eine Verzehnfachung gegenüber 1998.8 Allein in Kalifornien stieg die Zahl von 719 im Jahr 1998 auf einen Höchststand von 5.697 im Jahr 2011.

Varicella Zoster

Nationales Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID)

Eine feurig aussehende elektronenmikroskopische Aufnahme des Varicella-Zoster-Virus.

Das Varicella-Zoster-Virus (VZV) gehört zur Familie der Herpesviren und verursacht häufig Windpocken bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Nach dem Abklingen der Primärinfektion ruht das VZV im Nervensystem, ohne weitere Komplikationen oder Folgen.

In 10-20% der Fälle reaktiviert sich VZV jedoch im späteren Erwachsenenalter, was zu Herpes Zoster (oder Gürtelrose) führt.9 Diese treten im Allgemeinen bei älteren Menschen oder Menschen mit stark geschwächtem Immunsystem auf.

Bei Menschen mit HIV ist die Wahrscheinlichkeit einer VZV-Reaktivierung 17-mal höher als bei nicht-HIV-infizierten Personen.9 Während Herpes zoster bei Personen mit niedrigen CD4-Zahlen (unter 200) häufiger auftritt, können sie bei Personen mit mäßiger Immunsuppression (CD4s .) auftreten etwa 400).

VZV gehört zur gleichen Virusfamilie wie das Herpes-simplex-Virus (HSV). Eine VZV-Infektion gilt nicht als AIDS-definierende Erkrankung.

Cystoispora Belli (Isospora Belli)

US-amerikanische Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC)

Ultraviolett-Schliffbild eines unreifen Parasiten Cystoisospora belli.

Cystoispora belli (früher bekannt als Isospora belli) ist ein Darmparasit, der beim Menschen eine Krankheit namens Cystoisosporiasis verursachen kann.

Mit dem Aufkommen der antiretroviralen Kombinationstherapie (cART) gilt Cystoisosporiasis bei Menschen mit HIV in den Industrieländern als selten. In den letzten Jahren wurden jedoch gelegentlich Ausbrüche gemeldet, die größtenteils auf zurückkehrende Reisende aus tropischen Regionen zurückzuführen sind, in denen die Krankheit weiter verbreitet ist.

Cystoisosporiasis wurde von den US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) als AIDS-definierende Krankheit bei Menschen mit HIV eingestuft.

Cryptococcus Neoformans

CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr.

Eine mit Mucicarmin gefärbte mikroskopische Aufnahme von Cryptococcus neoformans in menschlichem Lungengewebe, mit Hefezellen in Rot.

C. neoformans ist eine von zwei Pilzarten, die beim Menschen eine Krankheit namens Kryptokokkose verursachen können. (Der andere ist C. gattii.) Die Übertragung erfolgt hauptsächlich durch Einatmen des Pilzes, der im Boden und in Vogelkot vorhanden ist.10

Während die Mehrheit der Erwachsenen und Kinder, die dem Pilz ausgesetzt sind, keine Kryptokokkose entwickelt, sind Menschen mit stark geschwächtem Immunsystem einem erhöhten Risiko ausgesetzt, da Infektionen hauptsächlich in der Lunge oder im zentralen Nervensystem auftreten (wo sie eine potenziell lebensbedrohliche Meningitis verursachen können).10

In den Industrieländern ist die Inzidenz der Kryptokokkose seit der Einführung der antiretroviralen Kombinationstherapie (cART) dramatisch zurückgegangen. Die Krankheit trägt jedoch immer noch erheblich zu Todesfällen und Morbidität in den Entwicklungsländern, insbesondere in Afrika südlich der Sahara, bei.

Die extrapulmonale Kryptokokkose wurde von den US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) als AIDS-definierende Krankheit bei Menschen mit HIV eingestuft.

Histoplasma capsulatum

CDC/Dr. Libero Ajello

Eine Mikrophotographie, die zwei Histoplasma capsulatum-Pilze zeigt.

H. capsulatum ist ein Pilz, der beim Menschen eine Krankheit namens Histoplasmose verursachen kann. H. capsulatum ist in Teilen der USA sowie in Teilen Afrikas, Südostasiens, Südeuropas sowie Mittel- und Südamerikas endemisch.

Der Pilz H. capsulatum kommt in Erde, Vogelkot und Fledermaus-Guano vor. Wegen ihrer Verbindung mit Fledermäusen und Höhlen wird die Krankheit häufig als "Höhlenkrankheit" oder "Spelunkerlunge" bezeichnet.

Bis zu 90% der Bevölkerung im Osten und in der Mitte der USA waren H. capsulatum ausgesetzt, wobei die meisten nur geringe oder keine Nebenwirkungen hatten. Diejenigen, die dies tun, haben im Allgemeinen leichte, grippeähnliche Symptome, die schnell ohne nachhaltige Auswirkungen verschwinden.

Bei immungeschwächten Personen kann die Histoplasmose zu einer chronischen Lungeninfektion fortschreiten, ähnlich wie bei der Tuberkulose. Bei HIV-infizierten Patienten mit CD4-Zahlen unter 150,1 affect wird im Allgemeinen eine disseminierte Histoplasmose beobachtet, die mehrere Hauptorgane betreffen kann

Histoplasmose wurde von den US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) als AIDS-definierende Erkrankung bei Menschen mit HIV eingestuft.