| Menschliches Immunschwäche-Virus | |
|---|---|
| Virus-Klassifizierung | |
| Gruppe: | Gruppe VI (ssRNA-RT) |
| Bestellung: | Nicht zugeordnet |
| Familie: | Retroviridae |
| Unterfamilie: | Orthoretrovirinae |
| Gattung: | Lentivirus |
| Spezies | |
| |
Das Human Immunodeficiency Virus (HIV) ist ein Lentivirus (eine Untergruppe des Retrovirus), das eine HIV-Infektion und im Laufe der Zeit erworbenes Immunschwächesyndrom (AIDS) verursacht. AIDS ist eine Erkrankung beim Menschen, bei der das fortschreitende Versagen des Immunsystems lebensbedrohliche opportunistische Infektionen und Krebserkrankungen ermöglicht. Ohne Behandlung wird die durchschnittliche Überlebenszeit nach einer HIV-Infektion auf neun bis elf Jahre geschätzt, je nach HIV-Subtyp.
In den meisten Fällen ist HIV eine sexuell übertragbare Infektion und tritt durch Kontakt mit oder Übertragung von Blut, vor dem Samenerguss, Samen und Vaginalflüssigkeit auf. Eine nicht-sexuelle Übertragung kann von einer infizierten Mutter auf ihr Kind durch Muttermilch erfolgen. Eine HIV-positive Mutter kann HIV auf ihr Baby sowohl während der Schwangerschaft als auch bei der Geburt übertragen, da das Baby dem Blut oder der Vaginalflüssigkeit ausgesetzt ist. In diesen Körperflüssigkeiten ist HIV sowohl als freie Viruspartikel als auch als Virus in infizierten Immunzellen vorhanden.
HIV infiziert lebenswichtige Zellen des menschlichen Immunsystems wie Helfer-T-Zellen (insbesondere CD4+-T-Zellen), Makrophagen und dendritische Zellen. Die HIV-Infektion führt zu einem niedrigen Niveau von CD4+ T-Zellen durch eine Reihe von Mechanismen, einschließlich Pyroptose von abortiv infizierten T-Zellen, Apoptose von nicht infizierten Zuschauerzellen, direkte virale Tötung von infizierten CD4+ T-Zellen durch CD8+ zytotoxische Lymphozyten, die infizierte Zellen erkennen. Wenn die Zahl der CD4+ T-Zellen unter ein kritisches Niveau sinkt, geht die zellvermittelte Immunität verloren und der Körper wird zunehmend anfälliger für opportunistische Infektionen, was zur Entwicklung von AIDS führt.
Vergleich von HIV-Arten
| Spezies | Virulenz | Infektiosität | Prävalenz | Abgeleiteter Ursprung |
|---|---|---|---|---|
| HIV-1 | Hoch | Hoch | Global | Gewöhnlicher Schimpanse |
| HIV-2 | Tiefer | Niedrig | Westafrika | Rußiger Mangab? |
HIV gehört der Gattung Lentivirus, einem Teil der Familie Retroviridae an. Lentiviren haben viele Morphologien und biologische Eigenschaften gemeinsam. Viele Arten sind mit Lentiviren infiziert, die für Langzeitkrankheiten mit langer Inkubationszeit charakteristisch sind. Lentiviren werden als einzelsträngige, umhüllte RNA-Viren klassifiziert. Beim Eintritt in die Zielzelle wird das virale RNA-Genom durch ein viral kodiertes Enzym, die reverse Transkriptase, in doppelsträngige DNA umgewandelt (reverse transkribiert), die zusammen mit dem viralen Genom im Viruspartikel transportiert wird. Die resultierende virale DNA wird dann in den Zellkern importiert und durch ein viral kodiertes Enzym, Integrase und Wirts-Cofaktoren in die zelluläre DNA integriert.
Einmal integriert, kann das Virus latent werden, was dem Virus und seiner Wirtszelle erlaubt, die Erkennung durch das Immunsystem für eine wahllose Zeitspanne zu vermeiden. Das HIV-Virus kann bis zu zehn Jahre nach der Primärinfektion im menschlichen Körper schlummern; während dieser Zeit verursacht das Virus keine Symptome. Alternativ kann die integrierte virale DNA transkribiert werden, wobei neue RNA-Genome und virale Proteine unter Verwendung von Wirtszellressourcen produziert werden, die als neue Viruspartikel verpackt und aus der Zelle freigesetzt werden, die den Replikationszyklus neu beginnen. Zwei Arten von HIV wurden charakterisiert: HIV-1 und HIV-2. HIV-1 ist das Virus, das ursprünglich entdeckt wurde und sowohl LAV (Lymphadenopathie assoziiertes Virus) als auch HTLV-III (Human T cell Lymphotropic Virus III) genannt wurde. HIV-1 ist virulenter und infektiöser als HIV-2 und ist die Ursache der meisten HIV-Infektionen weltweit. Die geringere Infektiosität von HIV-2 im Vergleich zu HIV-1 impliziert, dass weniger derjenigen, die HIV-2 ausgesetzt sind, pro Exposition infiziert werden. Aufgrund seiner relativ geringen Übertragungskapazität ist HIV-2 weitgehend auf Westafrika beschränkt.
HIV unterscheidet sich in seiner Struktur von anderen Retroviren. Es ist etwa kugelförmig mit einem Durchmesser von etwa 120 nm, etwa 60 mal kleiner als ein rotes Blutkörperchen. Es besteht aus zwei Kopien von positiv-sinniger einzelsträngiger RNA, die für die neun Gene des Virus kodiert, die von einem konischen Kapsid umgeben sind, das aus 2.000 Kopien des Virusproteins p24 besteht. Die einzelsträngige RNA ist eng an Nukleokapsidproteine, p7 und Enzyme gebunden, die für die Entwicklung des Virions benötigt werden, wie Reverse Transkriptase, Proteasen, Ribonuklease und Integrase.
Eine Matrix aus dem viralen Protein p17 umgibt das Kapsid und gewährleistet die Integrität des Virionpartikels. Diese ist wiederum von der viralen Hülle umgeben, die aus der Lipiddoppelschicht besteht, die der Membran einer menschlichen Wirtszelle entnommen wird, wenn die neu gebildeten Viruspartikel aus der Zelle knospen. Die Virushülle enthält Proteine aus der Wirtszelle und relativ wenige Kopien des HIV-Hüllproteins, das aus einer Kappe aus drei Molekülen, dem so genannten Glykoprotein (gp) 120, und einem Stamm aus drei gp41-Molekülen besteht, die die Struktur in der Virushülle verankern. Das Envelope-Protein, das vom HIV env-Gen kodiert wird, ermöglicht es dem Virus, sich an Zielzellen zu binden und die virale Hülle mit der Membran der Zielzelle zu verschmelzen, die den viralen Inhalt in die Zelle freisetzt und den Infektionszyklus einleitet. Als einziges virales Protein auf der Oberfläche des Virus ist das Envelope-Protein ein Hauptziel für HIV-Impfstoffe. Über die Hälfte der Masse der trimerischen Hüllkurvenspitze sind N-verknüpfte Glykane. Die Dichte ist hoch, da die Glykane das darunter liegende Virusprotein vor der Neutralisation durch Antikörper schützen. Dies ist eines der am dichtesten glykosylierten Moleküle und die Dichte ist ausreichend hoch, um den normalen Reifeprozess der Glykane während der Biogenese im Endoplasma- und Golgi-Apparat zu verhindern. Die Mehrzahl der Glykane ist daher als unreifes"High-Mannose"-Glykan abgestorben, das normalerweise nicht auf menschlichen Glykoproteinen vorhanden ist, die auf einer Zelloberfläche sezerniert oder vorhanden sind. Die ungewöhnliche Verarbeitung und hohe Dichte bedeutet, dass fast alle bisher identifizierten, weitgehend neutralisierenden Antikörper (aus einer Teilmenge von Patienten, die seit vielen Monaten bis Jahren infiziert sind) an diese Hüllglykane binden bzw. an sie angepasst sind.
Die molekulare Struktur der Virusspitze wurde nun durch Röntgenkristallographie und Kryo-Elektronenmikroskopie bestimmt. Diese Fortschritte in der Strukturbiologie wurden durch die Entwicklung stabiler rekombinanter Formen des viralen Spike durch die Einführung einer Intersubunit-Disulfid-Bindung und einer Isoleucin-Prolin-Mutation in gp41 ermöglicht. Die so genannten SOSIP-Trimer reproduzieren nicht nur die antigenen Eigenschaften des nativen viralen Spike, sondern weisen auch den gleichen Grad an unreifen Glykanen auf wie das native Virus. Rekombinante trimere virale Spikes sind vielversprechende Impfstoffkandidaten, da sie weniger nicht-neutralisierende Epitope aufweisen als rekombinante monomere gp120, die die Immunantwort auf Ziel-Epitope unterdrücken.
Das RNA-Genom besteht aus mindestens sieben strukturellen Landmarken (LTR, TAR, RRE, PE, SLIP, CRS und INS) und neun Genen (gag, pol und env, tat, rev, nef, vif, vpr, vpu, und manchmal einem zehnten tev, das eine Fusion von tat, env und rev ist), die 19 Proteine kodieren. Drei dieser Gene, gag, pol und env, enthalten Informationen, die benötigt werden, um die Strukturproteine für neue Viruspartikel herzustellen. Zum Beispiel kodiert env für ein Protein namens gp160, das von einer zellulären Protease zu gp120 und gp41 geschnitten wird. Die sechs verbleibenden Gene, tat, rev, nef, vif, vpr und vpu (oder vpx im Falle von HIV-2), sind regulatorische Gene für Proteine, die die Fähigkeit von HIV kontrollieren, Zellen zu infizieren, neue Kopien des Virus zu produzieren (Replikation) oder Krankheiten zu verursachen. Die beiden Tat-Proteine (p16 und p14) sind transkriptionelle Transaktivatoren für den LTR-Promotor, der durch Bindung des TAR-RNA-Elements wirkt. Die TAR kann auch zu microRNAs verarbeitet werden, die die Apoptose-Gene ERCC1 und IER3 regulieren. Das Rev-Protein (p19) ist daran beteiligt, RNAs aus dem Zellkern und dem Zytoplasma durch Bindung an das RRE-RNA-Element zu pendeln. Das Vif-Protein (p23) verhindert die Wirkung von APOBEC3G (ein zelluläres Protein, das Cytidin zu Uridin in der einzelsträngigen viralen DNA desaminiert und/oder die reverse Transkription stört). Das Vpr-Protein (p14) hemmt die Zellteilung bei G2/M. Das Nef-Protein (p27) reguliert CD4 (den wichtigsten viralen Rezeptor) sowie die MHC-Moleküle der Klasse I und II. Nef interagiert auch mit SH3-Domains. Das Vpu-Protein (p16) beeinflusst die Freisetzung neuer Viruspartikel aus infizierten Zellen. Die Enden jedes Strangs der HIV-RNA enthalten eine RNA-Sequenz, die als Long Terminal Repeat (LTR) bezeichnet wird. Regionen im LTR fungieren als Schalter zur Kontrolle der Produktion neuer Viren und können durch Proteine von HIV oder der Wirtszelle ausgelöst werden. Das Psi-Element ist an der Verpackung des viralen Genoms beteiligt und wird von Gag- und Rev-Proteinen erkannt. Das SLIP-Element (TTTTTTTT) ist am Frameshift im Gag-Pol-Leserahmen beteiligt, der zur Herstellung von funktionsfähigem Pol benötigt wird.
Der Begriff Viraler Tropismus bezieht sich auf die Zelltypen, die ein Virus infiziert. HIV kann eine Vielzahl von Immunzellen wie CD4+ T-Zellen, Makrophagen und Mikrogliazellen infizieren. HIV-1-Eintritt in Makrophagen und CD4+ T-Zellen wird durch Interaktion der Virion-Hüllglykoproteine (gp120) mit dem CD4-Molekül auf der Membran der Zielzellen und auch mit Chemokin-Co-Rezeptoren vermittelt. Makrophagen-tropische (M-tropische) Stämme von HIV-1 oder nicht-syncytia-induzierende Stämme (NSI; jetzt R5-Viren genannt) verwenden den β-Chemokin-Rezeptor CCR5 für den Eintritt und sind somit in der Lage, sich sowohl in Makrophagen als auch in CD4+ T-Zellen zu vermehren. Dieser CCR5-Co-Rezeptor wird von fast allen primären HIV-1-Isolaten unabhängig vom viralen genetischen Subtyp verwendet.
In der Tat spielen Makrophagen eine Schlüsselrolle bei mehreren kritischen Aspekten der HIV-Infektion. Sie scheinen die ersten mit HIV infizierten Zellen zu sein und vielleicht die Quelle der HIV-Produktion, wenn die CD4+-Zellen im Patienten erschöpft sind. Makrophagen und Mikrogliazellen sind die mit HIV infizierten Zellen im zentralen Nervensystem. In Mandeln und Polypen von HIV-infizierten Patienten verschmelzen Makrophagen zu mehrkernigen Riesenzellen, die große Mengen an Viren produzieren. T-tropische Stämme von HIV-1, oder syncytia-induzierende (SI; jetzt X4-Viren genannt) Stämme replizieren sich in primären CD4+ T-Zellen sowie in Makrophagen und benutzen den α-Chemokin-Rezeptor, CXCR4, für den Eintritt. Dual-tropische HIV-1-Stämme gelten als Übergangsstämme von HIV-1 und können daher sowohl CCR5 als auch CXCR4 als Co-Rezeptoren für den viralen Eintrag verwenden. Das α-Chemokin SDF-1, ein Ligand für CXCR4, unterdrückt die Replikation von T-tropischen HIV-1-Isolaten. Es tut dies, indem es die Expression von CXCR4 auf der Oberfläche von HIV-Zielzellen herunterreguliert. M-tropische HIV-1-Isolate, die nur den CCR5-Rezeptor verwenden, werden R5 genannt; diejenigen, die nur CXCR4 verwenden, werden X4 genannt, und diejenigen, die beide verwenden, X4R5.
Allerdings erklärt der Einsatz von Co-Rezeptor allein nicht den viralen Tropismus, da nicht alle R5-Viren in der Lage sind, CCR5 auf Makrophagen für eine produktive Infektion zu verwenden und HIV auch einen Subtyp myeloischer dendritischer Zellen infizieren kann, die wahrscheinlich ein Reservoir darstellen, das die Infektion aufrechterhält, wenn die Zahl der CD4+ T-Zellen auf extrem niedrige Werte gesunken ist. Einige Menschen sind gegen bestimmte HIV-Stämme resistent. Zum Beispiel sind Menschen mit der Mutation CCR5-Δ resistent gegen eine Infektion mit dem R5-Virus, da die Mutation HIV nicht in der Lage ist, sich an diesen Co-Rezeptor zu binden, was seine Fähigkeit, Zielzellen zu infizieren, verringert.
Der Geschlechtsverkehr ist die wichtigste Form der HIV-Übertragung. Sowohl X4 als auch R5 HIV sind in der Samenflüssigkeit vorhanden, wodurch das Virus von einem Mann auf seinen Sexualpartner oder Sexualpartnerin übertragen werden kann. Die Virionen können dann zahlreiche zelluläre Ziele infizieren und sich im gesamten Organismus ausbreiten. Ein Selektionsprozess führt jedoch zu einer überwiegenden Übertragung des R5-Virus über diesen Weg. Bei Patienten, die mit dem Subtyp B HIV-1 infiziert sind, gibt es oft einen Co-Rezeptor-Schalter im Spätstadium der Erkrankung und T-tropische Varianten, die eine Vielzahl von T-Zellen durch CXCR4 infizieren können. Diese Varianten replizieren sich dann aggressiver mit erhöhter Virulenz, die einen schnellen Abbau der T-Zellen, einen Kollaps des Immunsystems und opportunistische Infektionen verursacht, die das Aufkommen von AIDS kennzeichnen. So kann die virale Anpassung an die Verwendung von CXCR4 anstelle von CCR5 im Verlauf der Infektion ein wichtiger Schritt in Richtung AIDS sein. Eine Reihe von Studien mit Subtyp B-infizierten Personen haben festgestellt, dass zwischen 40 und 50 Prozent der AIDS-Patienten Viren der SI und, so wird vermutet, der X4-Phänotypen beherbergen können. HIV-2 ist viel weniger pathogen als HIV-1 und ist in seiner weltweiten Verbreitung in Westafrika eingeschränkt.
Die Übernahme von "akzessorischen Genen" durch HIV-2 und das promiskuitivere Muster der Co-Rezeptor-Nutzung (einschließlich der CD4-Unabhängigkeit) kann das Virus bei seiner Anpassung unterstützen, um angeborene Restriktionsfaktoren in den Wirtszellen zu vermeiden. Die Anpassung an die Verwendung normaler zellulärer Maschinen zur Übertragung und produktiven Infektion hat ebenfalls zur Etablierung der HIV-2-Replikation beim Menschen beigetragen. Eine Überlebensstrategie für jeden infektiösen Erreger besteht nicht darin, seinen Wirt zu töten, sondern letztlich ein kommensaler Organismus zu werden. Nach Erreichen einer geringen Pathogenität werden im Laufe der Zeit Varianten ausgewählt, die bei der Übertragung erfolgreicher sind.
Das HIV-Virus gelangt in Makrophagen und CD4+ T-Zellen durch die Adsorption von Glykoproteinen auf seiner Oberfläche an Rezeptoren auf der Zielzelle, gefolgt von der Fusion der viralen Hülle mit der Zielzellmembran und der Freisetzung des HIV-Kapsids in die Zelle. Der Eintritt in die Zelle beginnt durch Interaktion des trimerischen Hüllkurvenkomplexes (gp160 Spike) auf der HIV-Virushülle und sowohl CD4 als auch ein Chemokin-Co-Rezeptor (im Allgemeinen entweder CCR5 oder CXCR4, aber es ist bekannt, dass andere interagieren) auf der Zielzelloberfläche. Gp120 bindet an integrin αα und aktiviert LFA-1, das zentrale Integrin, das an der Etablierung virologischer Synapsen beteiligt ist, die eine effiziente Zell-zu-Zell-Ausbreitung von HIV-1 ermöglichen. Der gp160 Spike enthält Bindungsdomänen für CD4- und Chemokin-Rezeptoren.
Der erste Schritt bei der Fusion ist die hochaffine Anheftung der CD4-Bindungsdomänen von gp120 an CD4. Sobald gp120 mit dem CD4-Protein gebunden ist, veröbdert sich der Hüllkurvenkomplex strukturell, indem er die Chemokinrezeptorbindungsdomänen von gp120 freilegt und sie mit dem Ziel-Chemokinrezeptor interagieren lässt. Dies ermöglicht eine stabilere zweigleisige Befestigung, wodurch das N-terminale Fusionspeptid gp41 in die Zellmembran eindringen kann. Wiederholen Sie dann die Sequenzen in gp41, HR1 und HR2, wodurch der extrazelluläre Teil von gp41 zu einer Schleifenstruktur zusammenfällt. Diese Schleifenstruktur bringt das Virus und die Zellmembranen näher zueinander, was die Fusion der Membranen und den anschließenden Eintritt des viralen Kapsids ermöglicht.
Nachdem HIV an die Zielzelle gebunden ist, werden die HIV-RNA und verschiedene Enzyme, darunter Reverse Transkriptase, Integrase, Ribonuklease und Protease, in die Zelle injiziert. Beim mikrotubulibasierten Transport zum Kern wird das virale Einzelstrang-RNA-Genom in Doppelstrang-DNA transkribiert und in ein Wirts-Chromosom integriert. HIV kann dendritische Zellen (DCs) über diese CD4-CCR5-Route infizieren, aber auch ein anderer Weg über Mannose-spezifische C-Typ-Lectin-Rezeptoren wie DC-SIGN kann genutzt werden. DCs sind eine der ersten Zellen, auf die das Virus bei der sexuellen Übertragung trifft. Derzeit wird angenommen, dass sie eine wichtige Rolle spielen, indem sie HIV auf T-Zellen übertragen, wenn das Virus von DCs in der Schleimhaut eingefangen wird. Das Vorhandensein von FEZ-1, das natürlich in Neuronen vorkommt, soll die Infektion von Zellen mit HIV verhindern. Der Eintritt von HIV-1 und vielen anderen Retroviren wird seit langem ausschließlich an der Plasmamembran vermutet. In jüngerer Zeit wurde jedoch auch von einer produktiven Infektion durch pH-unabhängige, Clathrin-abhängige Endozytose von HIV-1 berichtet und kürzlich vorgeschlagen, den einzigen Weg des produktiven Eintritts zu bilden.
Kurz nachdem das virale Kapsid in die Zelle gelangt ist, setzt ein Enzym namens Reverse Transkriptase das positiv gesinnte einzelsträngige RNA-Genom aus den angehängten viralen Proteinen frei und kopiert es in ein komplementäres DNA (cDNA)-Molekül. Der Prozess der umgekehrten Transkription ist extrem fehleranfällig und die daraus resultierenden Mutationen können Arzneimittelresistenzen verursachen. Die Reverse Transkriptase hat auch Ribonuklease-Aktivität, die die virale RNA während der Synthese von cDNA abbaut, sowie DNA-abhängige DNA-Polymerase-Aktivität, die eine Sinnes-DNA aus der Antisense-cDNA erzeugt.
Gemeinsam bilden die cDNA und ihr Komplement eine doppelsträngige virale DNA, die dann in den Zellkern transportiert wird. Die Integration der viralen DNA in das Genom der Wirtszelle erfolgt durch ein weiteres virales Enzym, die Integrase. Die integrierte virale DNA kann dann im latenten Stadium der HIV-Infektion schlummern. Um das Virus aktiv zu produzieren, müssen bestimmte zelluläre Transkriptionsfaktoren vorhanden sein, von denen der wichtigste NF-κB (Nuclear Factor Kappa B) ist, der bei Aktivierung von T-Zellen hochreguliert wird. Das bedeutet, dass die Zellen, die am ehesten von HIV angegriffen, eingeschleust und anschließend getötet werden, diejenigen sind, die derzeit eine Infektion bekämpfen. Während der Virusreplikation wird das integrierte DNA-Provirus in RNA transkribiert, von denen einige dann durch RNA-Spleißen reife mRNAs produzieren. Diese mRNAs werden aus dem Zellkern in das Zytoplasma exportiert, wo sie in die regulatorischen Proteine Tat (die eine neue Virusproduktion fördern) und Rev. übersetzt werden, während das neu produzierte Rev-Protein in den Zellkern wandert, wo es sich an vollständige, ungespleißte Kopien von Virus-RNAs bindet und sie den Zellkern verlassen können. Einige dieser RNAs in voller Länge funktionieren als neue Kopien des Virusgenoms, andere als mRNAs, die übersetzt werden, um die Strukturproteine Gag und Env zu produzieren. Gag-Proteine binden an Kopien des Virus-RNA-Genoms, um sie in neue Viruspartikel zu verpacken. HIV-1 und HIV-2 scheinen ihre RNA unterschiedlich zu verpacken. HIV-1 bindet an jede geeignete RNA. HIV-2 bindet bevorzugt an die mRNA, mit der das Gag-Protein selbst hergestellt wurde.
In jedem HIV-1-Partikel sind zwei RNA-Genome eingekapselt (siehe Struktur und Genom von HIV). Bei der Infektion und der Replikation, die durch Reverse Transkriptase katalysiert wird, kann es zu einer Rekombination zwischen den beiden Genomen kommen. Die Rekombination erfolgt, indem die einzelsträngigen (+)RNA-Genome zu DNA umgeschrieben werden. Bei der reversen Transkription kann die entstehende DNA mehrfach zwischen den beiden Kopien der viralen RNA wechseln. Diese Form der Rekombination wird als Copy-choice bezeichnet.
Rekombinationsereignisse können im gesamten Genom auftreten. Überall können zwei bis 20 Rekombinationsereignisse pro Genom bei jedem Replikationszyklus auftreten und diese können die genetische Information, die vom Elterngenom auf das Nachkommengenom übertragen wird, schnell mischen. Virale Rekombination produziert genetische Variation, die wahrscheinlich zur Entwicklung der Resistenz gegen antiretrovirale Therapie beiträgt. Auch die Rekombination kann grundsätzlich zur Überwindung der Immunabwehr des Wirtes beitragen. Um die adaptiven Vorteile der genetischen Variation zu realisieren, müssen die beiden Virusgenome, die in einzelne infizierende Viruspartikel verpackt sind, aus separaten Vorläufer-Elterviren mit unterschiedlicher genetischer Konstitution hervorgegangen sein. Es ist nicht bekannt, wie oft solche Mischvungen unter natürlichen Bedingungen auftreten. Bonhoeffer et al. schlugen vor, dass die Template-Umschaltung durch reverse Transkriptase als Reparaturprozess bei Brüchen im einzelsträngigen RNA-Genom wirkt.
Darüber hinaus nehmen Hu und Temin an, dass die Rekombination eine Anpassung für die Reparatur von Schäden im RNA-Genom ist. Strangwechsel (Copy-choice Rekombination) durch reverse Transkriptase könnte eine unbeschädigte Kopie der genomischen DNA aus zwei beschädigten einzelsträngigen RNA-Genomkopien erzeugen. Diese Ansicht des adaptiven Nutzens der Rekombination bei HIV könnte erklären, warum jedes HIV-Partikel zwei komplette Genome enthält, anstatt eines. Die Ansicht, dass die Rekombination ein Reparaturprozess ist, impliziert, dass der Nutzen der Reparatur bei jedem Replikationszyklus auftreten kann und dass dieser Nutzen realisiert werden kann, unabhängig davon, ob sich die beiden Genome genetisch unterscheiden oder nicht.
Aus der Sicht, dass die Rekombination bei HIV ein Reparaturprozess ist, wäre die Generierung rekombinanter Variationen eine Folge, aber nicht die Ursache für die Entwicklung des Template-Switching. Die HIV-1-Infektion verursacht chronische Entzündungen und die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies. So kann das HIV-Genom anfällig für oxidative Schäden sein, einschließlich Brüche in der einzelsträngigen RNA. Sowohl bei HIV als auch bei Viren im Allgemeinen hängt eine erfolgreiche Infektion von der Überwindung von Abwehrstrategien ab, die häufig die Produktion von genomschädigendem reaktivem Sauerstoff beinhalten. So nehmen Michod et al. an, dass die Rekombination durch Viren eine Anpassung für die Reparatur von Genomschäden ist und dass die rekombinatorische Variation ein Nebenprodukt ist, das einen separaten Nutzen bringen kann.
Der letzte Schritt des viralen Zyklus, der Aufbau neuer HIV-1-Virionen, beginnt an der Plasmamembran der Wirtszelle. Das Env-Polyprotein (gp160) geht durch das endoplasmatische Retikulum und wird zum Golgi-Komplex transportiert, wo es durch Furin gespalten wird, was zu den beiden HIV-Hüllglykoproteinen gp41 und gp120 führt. Diese werden zur Plasmamembran der Wirtszelle transportiert, wo gp41 gp120 an der Membran der infizierten Zelle verankert ist.
Die Polyproteine Gag (p55) und Gag-Pol (p160) verbinden sich auch mit der inneren Oberfläche der Plasmamembran zusammen mit der genomischen HIV-RNA, wenn das sich bildende Virion aus der Wirtszelle zu knospen beginnt. Das knospende Virion ist noch unreif, da die Gag-Polyproteine noch in die eigentlichen Matrix-, Kapsid- und Nukleokapsidproteine gespalten werden müssen. Diese Spaltung wird durch die verpackte virale Protease vermittelt und kann durch antiretrovirale Medikamente der Proteaseinhibitorklasse gehemmt werden. Die verschiedenen Strukturbestandteile setzen sich dann zu einem reifen HIV-Virus zusammen. Nur reife Virionen sind dann in der Lage, eine andere Zelle zu infizieren.
Der klassische Prozess der Infektion einer Zelle mit einem Virion kann als "zellfreie Ausbreitung" bezeichnet werden, um sie von einem neueren Prozess namens "Zell-zu-Zell-Ausbreitung" zu unterscheiden. Bei der zellfreien Ausbreitung (siehe Abbildung) knospen Viruspartikel aus einer infizierten T-Zelle, gelangen in das Blut oder die extrazelluläre Flüssigkeit und infizieren nach einer zufälligen Begegnung eine weitere T-Zelle.
HIV kann sich auch durch direkte Übertragung von einer Zelle zur anderen durch einen Prozess der Zell-zu-Zell-Ausbreitung verbreiten, für den zwei Wege beschrieben wurden. Erstens kann eine infizierte T-Zelle das Virus über eine virologische Synapse direkt auf eine Ziel-T-Zelle übertragen. Zweitens kann eine antigenpräsentierende Zelle (APC), wie ein Makrophagen oder eine dendritische Zelle, HIV auf T-Zellen durch einen Prozess übertragen, der entweder eine produktive Infektion (im Falle von Makrophagen) oder das Einfangen und Übertragen von Virionen in trans (im Falle von dendritischen Zellen) beinhaltet. Welcher Weg auch immer benutzt wird, eine Infektion durch Zell-zu-Zell-Transfer ist viel effizienter als eine zellfreie Virusausbreitung. Zu dieser Effizienzsteigerung tragen eine Reihe von Faktoren bei, wie z.B. die Ausbreitung des polarisierten Virus zum Ort des Zell-zu-Zell-Kontakts, die enge Anlagerung von Zellen, wodurch die Diffusion von Virionen in der Flüssigphase minimiert wird, und die Anhäufung von HIV-Eintrittsrezeptoren auf der Zielzelle zur Kontaktzone. Die Zell-zu-Zell-Ausbreitung wird als besonders wichtig in lymphatischen Geweben angesehen, in denen CD4+ T-Zellen dicht gepackt sind und wahrscheinlich häufig interagieren. Intravitale Bildgebungsstudien haben das Konzept der virologischen HIV-Synapse in vivo unterstützt. Die hybriden Ausbreitungsmechanismen von HIV tragen dazu bei, dass sich das Virus trotz antiretroviraler Therapien weiter vermehrt.
HIV unterscheidet sich von vielen Viren dadurch, dass es eine sehr hohe genetische Variabilität aufweist. Diese Vielfalt ist ein Ergebnis des schnellen Replikationszyklus mit der Erzeugung von etwa 1010 Virionen pro Tag, verbunden mit einer hohen Mutationsrate von etwa 3 x 10-5 pro Nukleotidbase pro Replikationszyklus und rekombinogenen Eigenschaften der reversen Transkriptase.
Dieses komplexe Szenario führt dazu, dass in einem einzigen infizierten Patienten innerhalb eines Tages viele Varianten von HIV entstehen. Diese Variabilität wird verstärkt, wenn eine einzelne Zelle gleichzeitig mit zwei oder mehr verschiedenen HIV-Stämmen infiziert ist. Bei gleichzeitiger Infektion kann das Genom von Nachkommenviren aus RNA-Strängen zweier verschiedener Stämme bestehen. Dieses hybride Virion infiziert dann eine neue Zelle, wo es sich vermehrt. Dabei erzeugt die reverse Transkriptase, indem sie zwischen den beiden verschiedenen RNA-Templates hin und her springt, eine neu synthetisierte retrovirale DNA-Sequenz, die zwischen den beiden Elterngenomen rekombinant ist. Diese Rekombination ist am deutlichsten, wenn sie zwischen Subtypen auftritt.
Das eng verwandte Affen-Immunschwäche-Virus (SIV) hat sich zu vielen Stämmen entwickelt, die von den natürlichen Wirtsarten klassifiziert werden. SIV-Stämme des afrikanischen Grünen Affen (SIVagm) und des rußigen Mangabys (SIVsmm) haben eine lange Evolutionsgeschichte mit ihren Wirten. Diese Wirte haben sich an das Vorhandensein des Virus angepasst, das auf hohem Niveau im Blut des Wirtes vorhanden ist, aber nur eine milde Immunantwort hervorruft, nicht die Entwicklung von Affen-Aids verursacht und nicht die für eine HIV-Infektion beim Menschen typische umfangreiche Mutation und Rekombination durchläuft. Im Gegensatz dazu, wenn diese Stämme Arten infizieren, die sich nicht an SIV angepasst haben ("heterologe" oder ähnliche Wirte wie Rhesus oder Cynomologus macaques), entwickeln die Tiere AIDS und das Virus erzeugt eine genetische Vielfalt, die der menschlichen HIV-Infektion ähnlich ist. Schimpanse SIV (SIVcpz), der nächste genetische Verwandte von HIV-1, ist mit erhöhter Mortalität und AIDS-ähnlichen Symptomen in seinem natürlichen Wirt verbunden. SIVcpz scheint relativ neu auf Schimpansen und Menschen übertragen worden zu sein, sodass sich ihre Wirte noch nicht an das Virus angepasst haben. Dieses Virus hat auch eine Funktion des Nef-Gens verloren, das in den meisten SIVs vorhanden ist.
Bei nicht-pathogenen SIV-Varianten unterdrückt Nef die T-Zell-Aktivierung durch den CD3-Marker. Nefs Funktion bei nicht-pathogenen Formen von SIV besteht darin, die Expression von entzündlichen Zytokinen, MHC-1 und Signalen, die den Handel mit T-Zellen beeinflussen, herunterzuregulieren. Bei HIV-1 und SIVcpz hemmt Nef die T-Zell-Aktivierung nicht und hat diese Funktion verloren. Ohne diese Funktion ist eine Verarmung der T-Zellen wahrscheinlicher, was zu einer Immunschwäche führt.
Drei Gruppen von HIV-1 wurden auf der Grundlage von Unterschieden in der Hüllkurvenregion (env) identifiziert: M, N und O. Die Gruppe M ist die am weitesten verbreitete und wird in acht Subtypen (oder Clades) unterteilt, die auf dem gesamten Genom basieren und geographisch unterschiedlich sind. Die häufigsten sind die Subtypen B (hauptsächlich in Nordamerika und Europa), A und D (hauptsächlich in Afrika) und C (hauptsächlich in Afrika und Asien); diese Subtypen bilden Zweige im phylogenetischen Baum, die die Linie der M-Gruppe von HIV-1 darstellen. Die Co-Infektion mit unterschiedlichen Subtypen führt zu zirkulierenden rekombinanten Formen (CRFs). Im Jahr 2000 wurde die letzte Analyse der globalen Subtypprävalenz durchgeführt, dabei kam raus, dass 47,2% der Infektionen weltweit vom Subtyp C, 26,7% vom Subtyp A/CRF02_AG, 12,3% vom Subtyp B, 5,3% vom Subtyp D, 3,2% vom CRF_AE und die restlichen 5,3% von anderen Subtypen und CRFs waren. Die meisten HIV-1-Forschungen konzentrieren sich auf den Subtyp B; nur wenige Labore konzentrieren sich auf die anderen Subtypen. Die Existenz einer vierten Gruppe, "P", wurde auf der Grundlage eines 2009 isolierten Virus angenommen. Der Stamm stammt offenbar vom Gorilla SIV (SIVgor), der erstmals 2006 aus westlichen Flachlandgorillas isoliert wurde. HIV-2's nächster Verwandter ist SIVsm, ein Stamm von SIV, der in rußigen mangabees gefunden wird. Da HIV-1 von SIVcpz und HIV-2 von SIVsm stammt, ist die genetische Sequenz von HIV-2 nur teilweise homolog zu HIV-1 und ähnelt eher der von SIVsm.
Viele HIV-positive Menschen wissen nicht, dass sie mit dem Virus infiziert sind. So wurden im Jahr 2001 weniger als 1% der sexuell aktiven städtischen Bevölkerung in Afrika getestet, und dieser Anteil ist in der ländlichen Bevölkerung noch geringer. Darüber hinaus wurden im Jahr 2001 nur 0,5 % der schwangeren Frauen in städtischen Gesundheitseinrichtungen beraten, getestet oder erhalten ihre Testergebnisse. Auch in den ländlichen Gesundheitseinrichtungen ist dieser Anteil noch geringer. Da Spenderinnen und Spender ihre Infektion nicht kennen, werden Spenderblut und Blutprodukte, die in der Medizin und medizinischen Forschung verwendet werden, routinemäßig auf HIV untersucht.
Der HIV-1-Test wird zunächst mit einem enzymgebundenen Immunosorbent-Assay (ELISA) zum Nachweis von Antikörpern gegen HIV-1 durchgeführt. Proben mit einem nicht reaktiven Ergebnis aus dem ursprünglichen ELISA gelten als HIV-negativ, sofern keine neue Exposition gegenüber einem infizierten Partner oder Partner mit unbekanntem HIV-Status vorliegt. Proben mit einem reaktiven ELISA-Ergebnis werden in zweifacher Ausfertigung erneut getestet. Wenn das Ergebnis eines der beiden Dublettentests reaktiv ist, wird die Probe als wiederholt reaktiv gemeldet und einem Bestätigungstest mit einem spezifischeren zusätzlichen Test unterzogen (z. B. einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR), einem Western-Blot oder, seltener, einem Immunfluoreszenztest (IFA)).
Nur Proben, die wiederholt durch ELISA und positiv durch IFA oder PCR oder durch Western Blot reaktiv sind, gelten als HIV-positiv und weisen auf eine HIV-Infektion hin. Proben, die wiederholt ELISA-reaktiv sind, liefern gelegentlich ein unbestimmtes Western-Blot-Ergebnis, das entweder eine unvollständige Antikörperreaktion gegen HIV bei einer infizierten Person oder unspezifische Reaktionen bei einer nicht infizierten Person sein kann. Obwohl IFA zur Bestätigung einer Infektion in diesen unklaren Fällen verwendet werden kann, ist dieser Test nicht weit verbreitet. Im Allgemeinen sollte ein zweites Exemplar mehr als einen Monat später entnommen und für Personen mit unbestimmten Western-Blot-Ergebnissen erneut getestet werden. Obwohl Nukleinsäure-Tests viel seltener verfügbar sind, können Nukleinsäure-Tests (z.B. virale RNA oder provirale DNA-Amplifikationsmethode) auch in bestimmten Situationen die Diagnose erleichtern.
Darüber hinaus können einige wenige getestete Proben aufgrund einer geringen Anzahl von Proben keine eindeutigen Ergebnisse liefern. In diesen Fällen wird eine zweite Probe entnommen und auf eine HIV-Infektion getestet. Moderne HIV-Tests sind extrem genau. Ein einzelner Screening-Test ist in mehr als 99% der Fälle korrekt. Die Wahrscheinlichkeit eines falsch-positiven Ergebnisses in einem zweistufigen Standardtestprotokoll wird auf etwa 1 zu 250.000 bei einer Bevölkerung mit geringem Risiko geschätzt. Der Test nach der Exposition wird sofort und dann nach sechs Wochen, drei Monaten und sechs Monaten empfohlen. Die neuesten Empfehlungen der CDC zeigen, dass HIV-Tests mit einem Immunoassay-Kombinationstest für HIV-1- und HIV-2-Antikörper und p24-Antigen beginnen müssen. Ein negatives Ergebnis schließt eine HIV-Exposition aus, während ein positives Ergebnis von einem HIV-1/2-Antikörper-Differenzierungsimmunoassay gefolgt werden muss, um festzustellen, welche Antikörper vorhanden sind. Daraus ergeben sich vier mögliche Szenarien:
Ein von der CDC im Juni 2014 veröffentlichter aktualisierter Algorithmus empfiehlt, dass die Diagnose mit dem p24-Antigen-Test beginnt. Ein negatives Ergebnis schließt eine Infektion aus, während ein positives Ergebnis von einem HIV-1/2-Antikörper-Differenzierungsimmunoassay gefolgt werden muss. Ein positiver Differenzierungstest bestätigt die Diagnose, während auf ein negatives oder unbestimmtes Ergebnis ein Nukleinsäuretest (NAT) folgen muss. Ein positives NAT-Ergebnis bestätigt die HIV-1-Infektion, während ein negatives Ergebnis eine Infektion ausschließt (falsch-positives p24).
Die HIV/AIDS-Forschung umfasst die gesamte medizinische Forschung, die versucht, HIV/AIDS zu verhindern, zu behandeln oder zu heilen, sowie die Grundlagenforschung über die Natur von HIV als Infektionserreger und AIDS als die durch HIV verursachte Krankheit. Viele Regierungen und Forschungseinrichtungen beteiligen sich an der HIV/AIDS-Forschung. Diese Forschung umfasst Interventionen im Bereich der Verhaltensgesundheit, wie die Erforschung der Sexualerziehung, und die Entwicklung von Medikamenten, wie die Erforschung von Mikrobiziden für sexuell übertragbare Krankheiten, HIV-Impfstoffen und antiretroviralen Medikamenten.
Weitere medizinische Forschungsgebiete sind die Themen Prä-Expositionsprophylaxe, Post-Expositionsprophylaxe, Beschneidung und HIV sowie beschleunigte Alterungseffekte. Nach vielen Jahren der Forschung wurde ein ungetesteter HIV-Impfstoff entwickelt. Bi-spezifische Antikörper, die sowohl gegen die Oberfläche von T-Zellen als auch gegen virale Epitope gerichtet sind, können das Eindringen des Virus in menschliche Zellen verhindern. Eine andere Gruppe hat die gleiche Technologie genutzt, um einen bi-spezifischen Antikörper zu entwickeln, der virale Partikel durch Vernetzung von Hüllglykoproteinen neutralisiert.
Die HIV-Latenz und das daraus resultierende virale Reservoir in CD4+ T-Zellen, dendritischen Zellen sowie Makrophagen ist das Haupthindernis für das Eliminieren des Virus. Es ist wichtig zu beachten, dass, obwohl HIV hochvirulent ist, die Übertragung stark reduziert wird, wenn eine HIV-infizierte Person eine unterdrückte oder nicht nachweisbare Viruslast (<50 Kopien/ml) aufgrund einer verlängerten und erfolgreichen antiretroviralen Behandlung hat. Daher kann davon ausgegangen werden, dass es für eine HIV-infizierte Person, die eine nicht nachweisbare Viruslast hat, fast unmöglich ist, das Virus zu übertragen, selbst während des ungeschützten Geschlechtsverkehrs, da eine vernachlässigbare Menge an HIV in der Samenflüssigkeit, im Vaginalsekret oder im Blut vorhanden wäre, damit die Übertragung stattfinden kann.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass eine verlängerte antiretrovirale Behandlung zu einer unterdrückten Viruslast führt. Eine nicht nachweisbare Viruslast, die in der Regel unter 50 Kopien pro Milliliter Blut liegt, kann nur durch einen Polymerase-Kettenreaktionstest (PCR) nachgewiesen werden. Gleichzeitig ist es wichtig zu erkennen, dass das Erreichen einer nicht nachweisbaren Viruslast von vielen Faktoren bestimmt wird, einschließlich der Therapietreue, der HIV-Resistenz gegen bestimmte antiretrovirale Medikamente, der Stigmatisierung und unzureichender Gesundheitssysteme.
AIDS wurde erstmals 1981 in den Vereinigten Staaten klinisch beobachtet. Die ersten Fälle waren eine Gruppe von injizierenden Drogenkonsumenten und homosexuelle Männer, die ohne bekannte Ursache unter einer beeinträchtigten Immunität litten. Die Symptome von Pneumocystis carinii pneumonia (PCP) zeigten, eine seltene opportunistische Infektion, von der bekannt war, dass sie bei Menschen mit stark geschwächtem Immunsystem auftritt. Bald darauf entwickelten weitere homosexuelle Männer einen bisher seltenen Hautkrebs namens Kaposi-Sarkom (KS).
Viele weitere Fälle von PCP und KS traten auf und alarmierten die U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) und eine CDC Task Force wurde gebildet, um den Ausbruch zu überwachen. Der früheste retrospektiv beschriebene Fall von Aids wird seit 1966 in Norwegen vermutet. Am Anfang hatte die CDC keinen offiziellen Namen für die Krankheit und bezog sich oft auf die damit verbundenen Krankheiten, wie zum Beispiel die Lymphadenopathie, nach der die Entdecker von HIV ursprünglich das Virus benannten. Sie benutzten auch Kaposis Sarkom und opportunistische Infektionen, der Name, unter dem 1981 eine Task Force gegründet worden war.
In der allgemeinen Presse wurde der Begriff GRID, der für schwulenbezogene Immunschwäche steht, geprägt. Die CDC, auf der Suche nach einem Namen und mit Blick auf die infizierten Gemeinschaften, prägte "die 4H-Krankheit", da sie Homosexuelle, Heroinkonsumenten, Bluter und Haitianer hervorzuheben schien. Nachdem jedoch festgestellt wurde, dass Aids nicht nur in der Schwulengemeinschaft aufrtat, wurde festgestellt, dass der Begriff GRID irreführend war und der Begriff Aids im Juli 1982 eingeführt wurde.
Im September 1982 begann die CDC mit dem Namen AIDS. 1983 erklärten zwei separate Forschungsgruppen unter der Leitung des Amerikaners Robert Gallo und der französischen Forscher Françoise Barré-Sinoussi und Luc Montagnier unabhängig voneinander, dass ein neuartiges Retrovirus AIDS-Patienten infiziert haben könnte, und veröffentlichten ihre Ergebnisse in derselben Ausgabe der Zeitschrift Science. Gallo behauptete, dass ein Virus, das seine Gruppe von einer Person mit AIDS isoliert hatte, in seiner Form anderen menschlichen T-lymphotropen Viren (HTLVs) auffallend ähnlich war, die seine Gruppe als erste isoliert hatte. Gallo's Gruppe nannte ihren neu isolierten Virus HTLV-III. Gleichzeitig isolierte Montagniers Gruppe ein Virus von einem Patienten, der eine Schwellung der Lymphknoten des Halses und körperliche Schwäche aufweist, zwei klassische Symptome einer primären HIV-Infektion.
Im Gegensatz zu dem Bericht von Gallo's Gruppe zeigten Montagnier und seine Kollegen, dass sich die Kernproteine dieses Virus immunologisch von denen von HTLV-I unterscheiden. Montagniers Gruppe nannte ihr isoliertes Virus Lymphadenopathie-assoziiertes Virus (LAV). Da diese beiden Viren identisch waren, wurden 1986 LAV und HTLV-III in HIV umbenannt. Eine weitere Gruppe, die gleichzeitig mit den Gruppen Montagnier und Gallo arbeitete, war die von Dr. Jay Levy an der University of California, San Francisco. Er entdeckte das AIDS-Virus 1983 selbständig und nannte es das AIDS-assoziierte Retrovirus (ARV). Dieses Virus unterschied sich stark von dem Virus, das von den Gruppen Montagnier und Gallo gemeldet wurde. Die ARV-Stämme zeigten zum ersten Mal die Heterogenität der HIV-Isolate an, von denen einige klassische Beispiele des AIDS-Virus in den Vereinigten Staaten bleiben.
Sowohl HIV-1 als auch HIV-2 stammen vermutlich von nicht-menschlichen Primaten in West-Zentral-Afrika und wurden im frühen 20. Jahrhundert vom Affen auf den Menschen übertragen. HIV-1 scheint im Süden Kameruns durch die Evolution von SIV(cpz) entstanden zu sein, einem Affen-Immunschwäche-Virus (SIV), das wilde Schimpansen infiziert (HIV-1 stammt vom SIV(cpz). Der nächste Verwandte von HIV-2 ist SIV (smm), ein Virus der rußigen Mangabey (Cercocebus atys atys?), ein Affe der Alten Welt, der in Westafrika (vom südlichen Senegal bis zur westlichen Côte d'Ivoire) lebt
New World Affen wie der Eulenaffe sind resistent gegen eine HIV-1-Infektion, möglicherweise aufgrund einer genomischen Fusion von zwei viralen Resistenzgenen. Es wird angenommen, dass HIV-1 bei mindestens drei verschiedenen Gelegenheiten über die Artgrenze gesprungen ist, wodurch die drei Gruppen des Virus, M, N und O, entstanden sind. Es gibt Hinweise darauf, dass das Virus die Artgrenze überwinden konnte, indem Menschen kontaminiertes Affenfleisch aßen und sich so infizierten.
Allerdings ist SIV so ein schwacher Virus, der in der Regel durch das menschliche Immunsystem innerhalb von Wochen nach der Infektion abgebaut werden kann. Es wird vermutet, dass mehrere Übertragungen des Virus von Individuum zu Individuum in schneller Folge notwendig sind, um ihm genügend Zeit zu geben, zu HIV zu mutieren. Das Virus kann sich aufgrund der relativ geringen Übertragungsrate von Mensch zu Mensch nur dann in der Bevölkerung ausbreiten, wenn ein oder mehrere Risikofaktoren erfüllt sind. Genetische Untersuchungen des Virus deuten darauf hin, dass der jüngste gemeinsame Vorfahre der HIV-1 M-Gruppe auf ca. 1910 zurückgeht.
Befürworter dieser Datierung verbinden die HIV-Epidemie mit der Entstehung des Kolonialismus und dem Wachstum großer kolonialer afrikanischer Städte, was zu sozialen Veränderungen führt, einschließlich unterschiedlicher Muster des sexuellen Kontakts (insbesondere multiple, gleichzeitige Partnerschaften), der Ausbreitung der Prostitution und der damit einhergehenden hohen Häufigkeit von Genitalulzerkrankungen (wie Syphilis) in aufkeimenden Kolonialstädten. Während die Übertragungsraten von HIV beim Vaginalverkehr typischerweise niedrig sind, werden sie um ein Vielfaches erhöht, wenn einer der Partner an einer sexuell übertragbaren Infektion leidet, die zu Genitalulzera führt. Anfang des 20. Jahrhunderts waren die Kolonialstädte wegen ihrer hohen Prävalenz von Prostitution und Genitalulzera in dem Maße bemerkenswert, dass ab 1928 bis zu 45% der weiblichen Bewohner des östlichen Leopoldville als Prostituierte angesehen wurden und ab 1933 etwa 15% aller Bewohner derselben Stadt von einer der Formen der Syphilis infiziert waren.
Eine andere Hypothese, die nicht durch Beweise fundiert ist, geht davon aus, dass unsichere medizinische Praktiken in Afrika während der Jahre nach dem Zweiten Weltkrieg, wie die unsterile Wiederverwendung von Einmalspritzen bei Massenimpfungen, Antibiotika- und Anti-Malaria-Behandlungskampagnen, die erste Voraussetzung war, die es dem Virus ermöglichte, sich an den Menschen anzupassen und zu verbreiten. Der früheste, gut dokumentierte Fall von HIV bei einem Menschen stammt aus dem Jahr 1959 im Belgisch-Kongo. Das Virus kann in den Vereinigten Staaten bereits Mitte bis Ende der 1950er Jahre vorhanden gewesen sein, als ein sechzehnjähriger Mann 1966 Symptome zeigte und 1969 starb.