ŽIV infekcija silpnina imuninę sistemą, todėl organizmas praranda atsparumą plačiai paplitusiems sveikiems žmonėms nepatogeniškiems pirmuonims, grybeliams, virusams bei kai kurioms sąlyginai patogeniškoms bakterijoms.

AIDS patogenezės pagrindas stipri imuno supresija. Ją sukelia CD4 T limfocitų

infekavimas, pastebimas jų skaičiaus mažėjimas, taip pat helperių funkcijos sutrikimas. Be to, ŽIV infekcijos taikiniai yra makrofagai ir dendritinės ląstelės. Nustatyta, jog ŽIV didelio afiniškumo molekulė yra CD4 molekulė. Taigi ŽIV pasižymi tropizmu ląstelėms turinčioms CD4 molekulių membranos paviršiuje.

ŽIV apvalkalo gp120 jungiasi su CD4 T limfocitų, monocitų ir makrofagų,

Langerhanso bei dendritinių ląstelių membranos paviršiais CD4 molekulių. gp120 taip pat prisijungia ir kitų paviršiaus molekulių- koreceptorių. Tą funkciją atlieka dvi paviršiaus molekulės CCR5 ir CCR4, kurios yra β ir α chemokinų receptoriai. Taigi molekulinis ŽIV patekimo į ląstelę mechanizmas yra toks. ŽIV apvalkale yra du glikoproteinai. Vienas jų gp120 nekovalentiškai prisijungęs prie transmembraninio gp41. Pirmuoju etapu ŽIV apvalkalo gp120 jungiasi prie CD4 molekulių. Šis susijungimas sukelia didelius konformacinius pokyčius, gp120 molekulėje susidaro koreceptorių CCR5 ir CCR4 naujos atpažinimo vietos. Toliau įvyksta gp41 molekuliniai pokyčiai, lemiantys jo viršūnės įsiskverbimą į CD4 T limfocito arba makrofago membraną. Įsiskverbus viruso šerdis, turinti ŽIV genomą, patenka į ląstelės citoplazmą.

ŽIV patekus į ląstelę, veikiant atvirkštinei transkriptazei, susidaro proviruso DNR, kuri nesidalijančiose ląstelės citoplazmoje lieka linijinės formos, tuo tarpu besidalijančiose ląstelėse patenka į branduolį ir integruojasi į ląstelės genomą. Taip integruotas provirusas gali likti įsiterpęs į ląstelės genomą ištisus mėnesius ir metus, infekcija yra latentinė. Kai infekuotą ląstelę paveikiaantigenai arba citokinai, inkorporuota proviruso DNR yra transkribuojama, susidaro visavertės viruso dalelės, kurios išsiskiria iš T limfocito, o jis pats suyra. Fiziologiniai impulsai, sukeliantys nepažeistų T limfocitų aktyvinimą ir augimą, lemia infekuotų T limfocitų suirimą.

Taigi produkcinė infekcija sukelia CD4 T limfocitų lizę. Ne visi T limfocitai suyra dėl tiesioginės lizės. Infekcijos pradžioje ŽIV dažniausiai lokalizuojasi limfiniuose organuose, taigi CD4 T limfocitų skaičius mažėja nepastebimai, nes masišką irimą maskuoja intensyviai regeneruojančios imuninės sistemos ląstelės. Be to CD4 T limfocitų mažėja ir dėl nesubrendusių CD4 T limfocitų pirmtakų netekimo, dėl netiesioginio timocitų infekavimo arba dėl pagalbinių ląstelių, sekretuojančių CD4 T limfocitams diferencijuotis būtinus citokinus, infekcijos.

CD4 T limfocitai gali irti ir susiliejant infekuotiems ir neinfekuotiems limfocitams. Audinių kultūroje infekuotų limfocitų membranoje ekspresuojami gp120 jungiasi prie neinfekuotų T limfocitų CD4 molekulių, abu limfocitai susilieja, susidaro gigantiška ląstelė, kuri žūva per kelias valandas.

Dalis limfocitų žūva apoptozės būdu, kai neifekuotų CD4 T limfocitų CD4 molekulės jungiasi su tirpiu gp120 ir kartu juos antigenas aktyvina per TCR. Toks kryžmiškas CD4 molekukulių sujungimas ir T limfocitų aktyvinimas sukeliapakitusius signalus ir aktyvina žūties domenus. Dėl visų šių priežasčių mažėja CD4 T limfocitų skaičius ligonių kraujyje.

Makrofagų infekavimas. Infekuoti makrofagai išskiria mažai virusų, tačiau jų intraląstelinėse vakuolėse randama daug viruso dalelių. Nors makrofaguose ŽIV replikuojasi, tačiau skirtingai negu CD4 T limfocitai, jie yra atsparūs jų citopatiniam poveikiui. Makrofagai yra ŽIV gamybos vieta, kur jei neprieinami organizmo imuniniams faktoriams. Be to, makrofagai išnešiojami po visą organizmą, ypač nervų sistemą, o vėlyvose AIDS stadijose, kai labai mažėja CD4 T limfocitų, tampa pagrindine ŽIV replikacijos vieta.

Gleivinių ir dendritinės ląstelės, vadinamos Langerhanso, perneša ŽIV į limfmazgius, kur jis patenka į CD4 T limfocitus. Limfmazgių folikulų dendritinės ląstelės, kaip ir makrofagai, yra ŽIV rezervuarai.

Pagrindinis ŽIV infekcijos požymis yra CD4 T limfocitų mažėjimas periferiniame kraujyje. Kadangi šie limfocitai yra pagrindinės imunokompetentinės organizmo ląstelės, tai jų stokojant sutrinka daugelis imuninių funkcijų ir rodiklių. Kinta CD4 ir CD8 T limfocitų santykis, sumažėja CD4 T limfocitų sintetinamų citokinų- IL-2, IL-4, IL-5, IFNγ ir kitų. Dėl IL-2 stokos sutrinka T ir B limfocitų bei NK ląstelių proliferacija, jų funkcijos. Susilpnėja T limfocitų atsakas į įvairius antigenus, pakinta ląstelinio ir humoralinio atsako santykis, nusilpsta TH1 atsakas, santykinai suaktyvėjus TH2 atsakui, todėl humoralinis atsakas didesnis už ląstelinį. Dėl polikloninio B limfocitų aktyvinimo kraujyje būna hipergamaglobulinemija, tačiau AIDS ligoniams sutrikusi antikūnų gamyba naujiems antigenams, ypač nuo T limfocitų priklausomiems. Todėl šie ligoniai dažniau suserga infekcijomis, sukeltomis inkapsuliuotų mikrobų, kurių fagocitozei būtini opsoninai-antikūnai. Sutrinka ne tik B ir T limfocitų, bet ir monocitų bei makrofagų f-ja. Labiausiai – hemotaksis ir fagocitinė f-ja, antigenų pateikimas T limfocitams, II klasės HLA ekspresija, padidėja spontaninė IL-1, TNFα, IL-6 sekrecija.