Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
оллоквиум по теме «Вирусология». Авторы: Vano & EscLKM. Главный редактор: Vano. БГМУ, 2006
Итоговое занятие по теме: "Вирусология".
1. Систематическое положение и классификация вирусов.
Вирусы - мельчайшие реплицирующиеся микроорганизмы, находящиеся всюду, где есть живые клетки.
Вирусы имеют кардинальные отличия от других прокариотических микроорганизмов:
В основу современной классификации вирусов положены следующие основные критерии:
На основании 1 и 2 критериев вирусы делятся на подтипы, порядки и семейства, на основании других признаков — на роды и виды. Вид — наименьшая таксономическая единица. Существует в виде «квазивидов». Дополнительно по строению генома и антигенным вариациям различают подвидовые категории — типы, субтипы. Типы и субтипы имеют цифровое или буквенное обозначение. Например, серотипы полиовируса — 1, 2 и 3; генотипы вируса гепатита С — 16, субтипы — 1а и 1б и т.д.
Вид — группа вирусов, имеющих совпадающие характеристики (несколько главных свойств), составляющих реплицирующуюся линию.
Род — группа видов вирусов, имеющих общие свойства. Обычно формируется на основе типового вида, т.е. вида, по своим характеристикам и генетическим связям удовлетворяющего требованиям рода.
Семейство — совокупность родов вирусов с общими характеристиками. Формируется на основе типового рода.
Порядок — группа взаимосвязанных семейств вирусов (не полностью применимо в таксономии вирусов).
Другие таксоны, более высокого уровня (класс, отряд, царство), не применимы для вирусов.
Названия порядков, семейств, подсемейств, родов и видов пишется по латыни и начинается с большой буквы. Название порядка имеет суффикс «virales», а семейства оканчивается на «viridae». Некоторые семейства делятся на подсемейства и имеют суффикс «virinae», род — «virus» (например, Caudovirales, Adenoviridae, Mastadenovirus, Human adenovirus C).
2. Формы существования вирусов. Морфология и биохимическая структура вирионов. Прионы.
По строению различают 2 типа вирусных частиц: простые и сложные.
Внутренняя структура простых и сложных вирусов сходна.
Сердцевина вируса — вирусная нуклеиновая кислота — вирусный геном. Вирусный геном может быть представлен одной из 4 молекул РНК или ДНК: однонитчатыми и двунитчатыми РНК и ДНК. Большинство вирусов имеют один цельный или фрагментированный геном, имеющий линейную или замкнутую форму. Однонитчатые геномы могут иметь 2 полярности: 1) позитивную, когда вирионная нуклеиновая кислота одновременно служит и матрицей для синтеза новых геномов и выполняет роль и-РНК; 2) негативную, выполняющую только функцию матрицы. Геном вирусов содержит от 3 до 100 и более генов, которые делятся на структурные, кодирующие синтез белков, входящих в состав вириона, неструктурные и регуляторные, которые изменяют экспрессию генов клетки хозяина и регулируют скорость биосинтеза компонентов вирусов.
Ферменты вирусов кодируются неструктурными генами. К ним относятся: РНК-зависимая РНК-полимераза (транскриптаза), которая обнаружена у всех РНК-содержащих вирусов с негативной полярностью. Поксвирусы содержат ДНК-зависимую РНК-полимеразу. Ретровирусы имеют уникальный фермент — РНК-зависимую ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой. В геноме некоторых вирусов имеются гены, кодирующие РНК-азы, эндонуклеазы, протеинкиназы.
Снаружи нуклеиновая кислота покрыта белковым чехлом – капсидом, образуя комплекс — нуклеокапсид (в химическом смысле — нуклеопротеид). Капсид состоит из отдельных белковых субъединиц — капсомеров, которые представляют уложенную определенным образом полипептидную цепь, создающую симметричную конструкцию. Если капсомеры укладываются по спирали, такой тип укладки капсида носит название спиральной симметрии. Если капсомеры укладываются по граням многогранника (1220-гранника), такой тип укладки капсида носит название икосаэдрической симметрии.
Капсид простых вирусов представлен -спиральными белками, которые защищают геном от различных воздействий, выполняют рецепторную функцию у этой группы вирусов, обладают антигенными свойствами.
Сложные вирусы имеют дополнительную внешнюю оболочку — суперкапсид. В составе суперкапсида выделяют внутренний белковый слой (М-белок), внешний объемный слой липидов и углеводов (компонентов мембран клетки-хозяина) и поверхностные гликопротеиды. Вирусспецифические гликопротеиды встраиваются в липидный бислой, образуя разные по форме выпячивания, выполняющие рецепторную функцию и обладающие антигенными свойствами. Структура и морфология вирионов различных вирусов представлена на рисунке.
Вирусы существуют в трех формах: 1) вирион (вирусная частица) — образуется внутри клетки, но местом нахождения является внеклеточная или внешняя среда. Это покоящаяся форма вируса; 2) внутриклеточный (вегетативный) вирус; 3) геном вируса, интегрированный с ДНК клетки-хозяина (провирус).
Прионы – белковые молекулы определенной структуры, способные индуцировать деструктивные процессы в кл организма человека и животных. Отсутствие в составе прионов нуклеиновых кислот определяет необычность некоторых из свойств: устойчивость высоким температурам, ионизирующей радиации, УФ, но чувствительны к фенолу и детергентам при нагревании. Ген, кодирующий прионовый белок, находится не в составе приона, а в клетке. Прионовый белок, попадая в организм, активирует этот ген и вызывает индукцию синтеза аналогичного белка. Вместе с тем прионы (необычными вирусами) обладают рядом свойств обычных вирусов: 1) проходят через бактериальные фильтры б) не размножаются на искусственных питательных средах 3) репродуцируются до концентраций 105—1011 на 1 г мозговой ткани 4) адаптируются к новому хозяину 5) изменяют патогенность и вирулентность 6) воспроизводят феномен интерференции 7) обладают штаммовыми различиями и способностью к персистенции в культуре клеток, полученных из органов зараженного организма 8) могут быть клонированы.
Персистируют в организме ч-ка длительное время, не вызывают ГИО и КИО, не являются индукторами ИФН и не чувствительны к нему. Являются возбудителями медленных инфекций, существуют в двух формах: нормальной (являются естественным компонентом кл здорового организма, принимают участие в механизме старения мозга и нервной системы) и патогенной.
3. Структура, свойства и функции нуклеиновых кислот, белков, липидов вирионов.
В состав простых вирионов входит один тип нуклеиновой кислоты — РНК или ДНК — и белки. У сложных вирионов в со ставе внешней оболочки содержатся липиды и полисахариды, первые получают из клеток хозяина, вторые в виде гликопротеидов зако дированы в геноме вируса.
Вирусные ДНК. В геноме вирусов содержится до нескольких сотен генов. По структуре ви русные ДНК характеризуются рядом особенностей. К ним относятся двунитевые и однонитевые ДНК, которые могут иметь линейную или кольцевую форму.
Нукле отидные повторы, присущие как однонитевым, так и двунитевым вирусным ДНК, являются своеобразными маркерами, позволяющи ми отличить вирусную ДНК от клеточной. Функциональное значение этих повторов состоит в способности замыкаться в кольцо. В этой форме она реплицируется, транскрибируется, приобретает устойчивость к эндонуклеазам и может встраиваться в клеточный геном.
Вирусная РНК. Вирусные РНК по своему хими ческому составу не отличаются от РНК клеточного происхождения, но характеризуются разной структурой. У ряда вирусов имеется двунитевая РНК. Она может быть линейной и кольцевой. Однонитевые РНК (две группы):
1. РНК способная выполнять функцию иРНК - + РНК (позитивный геном).
2. Вирусные одноцепочечные РНК, которые не мо гут функционировать как иРНК, а так же как ДНК служат лишь мат рицей для ее образования → минус-нить (негативный геном).
РНК + - нитевых ви русов в отличие от минус-нитевых имеют характерные модифициро ванные концы в виде «шапочки», которые необходимы для специфи ческого узнавания рибосом.
Вирусные РНК:
1. Фрагментированные (РНК вируса гриппа)
2. Нефрагментированные молекулой (РНК парамиксовирусов).
У двунитевых как ДНК, так и РНК-содержащих вирусов инфор мация обычно записана в одной цепи.
Вирусные белки. Под разделяют на структурные и функциональные. Первые входят в состав вирусного капсида, вторые представляют со бой ферменты, участвующие в процессе репродукции вирусов.
Вирусные белки, так же как и белки клеточных организмов, под разделяют на структурные и функциональные. Первые входят глав ным образом в состав вирусного капсида, вторые представляют со бой ферменты, участвующие в процессе репродукции вирусов.
Структурные белки у простых вирионов представлены капсидными белками, защищающими нуклеиновую кислоту. Учувствуют в узнавании специфических рецепторов клеток хозяина. Могут участвовать в адсорбции вирусов на этих клетках и проникновении в них.
У сложных вирионов капсидные бел ки также выполняют защитную функцию. Они не принимают прямого участия в адсорбции вируса и проникновении в клетку хозя ина. У многих сложных вирионов в их составе содер жатся ферменты, участвующие в репликации и транскрипции вирус ных РНК или ДНК. Существенной особенностью капсидных белков является строго упорядоченная структура, обеспечивающая построение капсида из субъединиц-капсомеров, состоящих из идентичных полипептидных цепей способных к самосборке. Внешняя оболочка сложных вирионов состоит из белков, которые входят в состав гликопротеидов и гликолипидов. У многих вирионов они распространяются в виде шиловидных отростков на поверхности суперкапсида. Гликопротеидные шипы обладают антигенны ми свойствами. Наряду с упомянутыми соединениями в соста ве суперкапсида имеются гликолипиды. Липидный и углеводный состав вириона определяется клеткой хозяина, но модифицируется суперкапсидными белками. Липиды стабилизируют структуру сложных вирионов.
Ферменты вирусов. Вирусы содер жат в составе капсидов одну или две группы ферментов. К первой относятся ферменты репликации и транскрипции, ко второй — фер менты, участвующие в проникновении вирусной нуклеиновой кисло ты в клетку хозяина и выходе образовавшихся вирионов (нейраминидаза, лизоцим, АТФ-аза).
Ферменты вирусов подразделяют на вирионные и вирусиндуцированные. К первым относят ферменты транскрипции и репликации (ДНК- и РНК-полимеразы), обратная транскриптаза ретровирусов, также эндо- и экзонуклеазы, АТФ-аза, нейраминидаза.
Вирусиндуцированными - их структура закодирована в вирусном геноме. Прежде всего это относится к РНК-полимеразам пикорна-, тога-, орто- и парамиксовирусам, а так же ДНК-полимеразе покс- и герпесвирусов.
Наряду с собственными вирусы используют клеточные фермен ты, которые не являются вирусоспецифическими.
4. Взаимодействие вирусов с восприимчивой клеткой. Строгий паразитизм и цитотропизм вирусов и факторы, его обуславливающие. Клеточные и вирусспецифические рецепторы.
Взаимодействие вируса с клеткой хозяина— это сложный многоступенчатый процесс, который начинается с адсорбции вирус ных частиц на рецепторах клетки хозяина и продолжается после их проникновения внутрь клетки. В результате такого взаимодействия развивается либо продуктивная, либо абортивная, либо интегративная форма клеточной инфекции. При продуктивной форме происходит репродукция вируса, при абортивной — ее нарушение на одном из этапов, при интегративной — интеграция вирусной нуклеиновой кислоты в клеточный геном.
[из лекции]
3 фазы внутриклеточной репродукции:
Адсорбция – специфическое связывание поверхностных белков вириона, комплементарных рецепторам мембран клетки-мишени. По химичской природе рецепторы на которые фиксируются вирусы, относятся к 2 группам белков: мукопротеидам и липопротеидам. Количество рецепторов на поверхности одной клетки = 10 000 – 100 000. Рецепторами вирусов являются прикрепительные белки, располагающиеся в составе капсидов простых вирионов и суперкапсидов сложных вирионов (нити, шипы).
Проникновение – 2 пути:
Депротеинизация – освобождение генома вируса от вирусных защитных оболочек с помощью вирусных или клеточных ферментов. После депроитенизации наступает эклипс-стадия – исчезновения вириона.
Транскрипция: ДНК, РНК → и-РНК
Трансляция: и-РНК → специфические последователи АК и синтез вирус-специфических белков.
Репликация: процесс синтеза молекул НК, гомологичных вирусному геному.
Последняя стадия – сборка и выход. 2 пути:
5. Особенности инфекции, механизмы неспецифического и специфического иммунитета при вирусных заболеваниях. Интерфероны
Вирусы, в отличие от других микроорганизмов, вызывают 2 группы заболеваний: 1) вирусные инфекции, 2) новообразования (доброкачественные и злокачественные опухоли).
Особенности вирусных инфекций:
1. Врожденный противовирусный иммунитет
Одним из главных механизмов врожденного противовирусного иммунитета является ареактивность клеток — отсутствие специфических рецепторов на клеточной мембране, комплементарных поверхностным белкам вириона вирусов.
Первый защитный барьер в противоборстве организма с вирусом — кожные покровы и слизистые оболочки, препятствующие внедрению вируса в организм. В случае нарушения их целостности в действие вступают гуморальные и клеточные механизмы экстренной неспецифической защиты (т.е. врожденного иммунитета) — интерфероны и другие вирусные ингибиторы, ЕК-клетки (естественные киллеры), макрофаги, в меньшей степени — комплемент.
2. Приобретенный (адаптивный) противовирусный иммунитет
Если инфицирующая доза вируса достаточно велика и определенной его части удается преодолеть барьеры врожденного неспецифического иммунитета, он репродуцируется в месте входных ворот и вызывает развитие антигенспецифического иммунного ответа с формированием специфических эффекторных Т-клеточных (цитотоксических CD8+ и хелперных CD4+ Т-лимфоцитов) и гуморальных механизмов (биосинтез противовирусных антител).
Интерфероны (ИФ) — группа индуцибельных белков гликопротеиновой природы с молекулярной массой от 17 до 80 кД. Синтезируются клетками человека и животных под влиянием различных индукторов (вирусов, бактерий, простейших, различных микробных антигенов, нуклеиновых кислот, синтетических соединений и др.) и обладают противовирусной, антипролиферативной и иммуномодулирующей активностью.
Известно 3 класса ИФ: ИФ-α — лейкоцитарный, ИФ-β — фибробластный и ИФ-γ — Т-клеточный (иммунный).
Инфицирование клетки вирусом вызывает синтез ИФ-α/β; ИФ-γ продуцируют Т-лимфоциты, естественные киллеры, активированные макрофаги.
Противовирусной активностью обладают ИФ-α и ИФ-β, но они не взаимодействуют непосредственно с вирусами и не препятствуют адсорбции вирусов на клетках. Противовирусный эффект ИФ проявляется в их способности подавлять внутриклеточную репродукцию широкого спектра вирусов (ДНК- и РНК-геномных). Выделяют 2 механизма их действия: 1) стимуляция продукции протеинкиназы, фосфорилирующей один из факторов инициации трансляции, в результате чего ингибируется синтез вирусных белков; 2) под влиянием ИФ в клетке быстро накапливается олигоаденилатсинтетаза, повышающая образование 2,5-олигоадениловой кислоты, что ведет к активации эндонуклеазы, разрушающей молекулы вирусных нуклеиновых кислот, в том числе мРНК. В результате, под влиянием ИФ блокируется репликация вирусов и синтез вирусных макромолекул.
Помимо противовирусной активности, ИФ обладают противоопухолевым и иммуномодулирующим действием. Они воздействуют как на системы видового иммунитета, так и на системы специфической иммунной защиты. ИФ стимулируют активность ЕК-клеток и цитотоксических Т-лимфоцитов, повышают чувствительность к ним клеток-мишеней, стимулируют фагоцитоз, антителообразование, активность системы комплемента и т.д.
В спектре функциональной активности ИФ-γ преобладает регуляторная. ИФ-γ обладает во много раз большей иммуномодулирующей активностью, чем α- и β-. Он стимулирует образование молекул ГКГС класса II, является кофактором дифференцировки и активации В-лимфоцитов и антагонистом действия на них интерлейкина-4, влияет на процессы переключения биосинтеза иммуноглобулинов, стимулирует ЕК-клетки, активирует макрофаги.
6. Типы вирусной инфекции клеток. Изменения клеток хозяина при вирусной инфекции. Цитопатическое действие вирусов, типы.
Цитопатическое действие вируса (ЦПД), имеющее три основных типа: кругло- или мелкоклеточная дегенерация; образование многоядерных гигантских клеток (симпластов); развитие очагов клеточной пролиферации, состоящих из нескольких слоев клеток;
Внутриклеточные включения, располагающихся в цитоплазме и/или в ядрах пораженных клеток.
На уровне клетки выделяют автономные инфекции, если вирусный геном реплицируется независимо от клеточного, и интегрированные инфекции, если вирусный геном включается в состав клеточного. Автономная инфекция делится на продуктивную, при которой образуется инфекционное потомство вирионов, и абортивную, при которой инфекционный процесс обрывается, и новые вирусные частицы не образуются совсем или образуются в небольшом количестве. Продуктивная и абортивная инфекции могут быть острыми и хроническими. Острая инфекция в зависимости от исхода подразделяется на цитолитическую и нецитолитическую. Цитолитическая инфекция завершается деструкцией клеток, или ЦПД, а вирус, вызывающий ЦПД, называется цитопатогенным.
На уровне организма вирусные инфекции делятся на 2 группы:
1) очаговые — вирус репродуцируется в клетках локально у места входных ворот;
2) генерализованные — вирус после локального размножения гематогенно или лимфогенно разносится в различные органы и ткани и формирует вторичные очаги инфекции. Примеры очаговой инфекции — ОРВИ и ОКИ, генерализованной — полиомиелит, корь, оспа.
Острая инфекция протекает непродолжительно, сопровождается выделением вируса в окружающую среду, заканчивается чаще выздоровлением, относится к самолимитирующимся инфекциям. Она может проявляться типичными симптомами (манифестная), а может быть бессимптомной (инаппарантная).
При длительном взаимодействии вируса с макроорганизмом возникает персистентная инфекция (ПИ). В зависимости от состояния организма один и тот же вирус может вызвать как острую инфекцию, так и персистентную, хроническую (вирусы кори, герпеса, гепатитов В, С, аденовирусы). Клинические проявления при ПИ могут быть выраженными, слабо выраженными или отсутствуют совсем. При этом вирус может выделяться в окружающую среду или нет. По этим признакам ПИ подразделяются на латентные, хронические и медленные. Латентные инфекции — скрытые, протекают без клинических проявлений и без выделения вируса. Вызываются онкогенными вирусами, ВИЧ, вирусами герпеса и аденовирусами. Хронические инфекции характеризуются периодами обострений, когда вирус выделяется в окружающую среду, и ремиссий. Примерами таких инфекций являются герпетическая, аденовирусная, гепатиты В и С и др. Медленные инфекции имеют длительный инкубационный период и протекают с медленным развитием симптомов, ведущих к тяжелому нарушению функций организма и летальному исходу.
[7. Включения при вирусных заболеваниях. Природа, локализация. Диагностическое значение.
8. Общие принципы диагностики вирусных инфекций. Методы экспресс-диагностики. Молекулярно-биологическое типирование.]
9. Культуры клеток, классификация, характеристика. Культивирование вирусов на культурах клеток. Подготовка материала, заражение культуры. Методы индикации и идентификации вирусов.
Для культивирования вирусов в лабораторных условиях используются следующие живые объекты: 1) культуры клеток (тканей, органов); 2) куриные эмбрионы; 3) лабораторные животные.
I. Культуры клеток
Наибольшее распространение имеют однослойные культуры клеток, которые можно разделить на первичные (первично трипсинизированные), полуперевиваемые (диплоидные), перевиваемые, трансфецированные.
По происхождению они подразделяются на эмбриональные, опухолевые и из взрослых организмов; по морфогенезу — на фибробластные, эпителиальные и др.
Первичные культуры клеток — это клетки какой-либо ткани человека или животного, способные культивироваться в виде монослоя на пластмассовой или стеклянной поверхности в специальной питательной среде, но не способные к длительному размножению. Срок жизни таких культур ограничен. В каждом конкретном случае их получают из ткани после механического измельчения, обработки протеолитическими ферментами и стандартизации количества клеток. Первичные культуры, полученные из почек обезьян, почек эмбриона человека, амниона человека, куриных эмбрионов, широко используются для выделения и накопления вирусов, а также для производства вирусных вакцин.
Полуперевиваемые (диплоидные) культуры клеток — клетки одного генотипа, способные in vitro выдерживать до 50100 пассажей, сохраняя при этом свой исходный диплоидный набор хромосом. Диплоидные линии фибробластов эмбриона человека используются как для диагностики вирусных инфекций, так и при производстве вирусных вакцин.
Перевиваемые клеточные линии характеризуются бессмертием и гетероплоидным кариотипом. Источником перевиваемых линий могут быть первичные клеточные культуры (например, СОЦ — из сердца обезьяны циномольгус, ПЭС — из почек эмбриона свиньи, ВНК-21 — из почек однодневных сирийских хомяков; ПМС — из почки морской свинки и др.), отдельные клетки которых обнаруживают тенденцию к бесконечному размножению in vitro. Совокупность изменений, приводящих к появлению в клетках таких свойств, называют трансформацией, а клетки перевиваемых тканевых культур — трансформированными.
Другой источник перевиваемых клеточных линий — злокачественные новообразования. В этом случае трансформация клеток происходит in vivo. Получены и наиболее широко в вирусологической практике применяются следующие линии перевиваемых клеток: HeLa — получена из карциномы шейки матки; Hep-2 — из карциномы гортани; Детройт-6 — из метастаза рака легкого в костный мозг; RH — из опухоли почки человека.
Трансфецированные культуры клеток. Разработаны экспериментальные линии культур клеток методом трансфекции (переноса) генов вирусов, контролирующих биосинтез поверхностных антигенов. Такие культуры клеток экспрессируют поверхностный белок определенного вируса (HBs-антиген, gp120 и др.) на мембране клеток культуры. Такие культуры клеток используются с целью изучения иммунологических механизмов патогенеза вирусных инфекций, разработки химиотерапевтических и иммунобиологических препаратов.
Для обеспечения жизнедеятельности культивируемых клеток необходимы питательные среды. По назначению они делятся на ростовые и поддерживающие. В ростовых питательных средах должно содержаться больше питательных веществ, обеспечивающих активное размножение клеток и формирование монослоя. Поддерживающие среды обеспечивают переживание клеток в уже сформированном монослое в период размножения в них вирусов.
Широкое применение находят стандартные синтетические среды, например, синтетическая среда 199 и среда Игла. Независимо от назначения все питательные среды для культур клеток конструируются на основе сбалансированного солевого раствора. Чаще всего им является раствор Хенкса. Неотъемлемый компонент большинства ростовых сред — сыворотка крови животных (телячья, бычья, лошадиная), без наличия 510% которой размножение клеток и формирование монослоя не происходит. В состав поддерживающих сред сыворотка не входит. С целью предотвращения возможного роста микроорганизмов в питательные среды вносят антибиотики.
Выделение вирусов в культурах клеток и методы их индикации
При выделении вирусов из различных инфекционных материалов от больного (кровь, моча, фекалии, слизистые отделяемые, смывы из органов) применяют культуры клеток, обладающие наибольшей чувствительностью к предполагаемому вирусу. Для заражения используют культуры в пробирках с хорошо развитым монослоем клеток. Перед заражением клеток питательную среду удаляют и в каждую пробирку вносят по 0,10,2 мл взвеси испытуемого материала, предварительно обработанного антибиотиками для уничтожения бактерий и грибов. После 3060 мин. контакта вируса с монослоем клеток удаляют избыток материала, в культуру клеток вносят поддерживающую среду и пробы оставляют в термостате до выявления признаков размножения вируса.
Индикатором наличия вируса в зараженных таким образом культурах клеток может служить:
10. Культивирование вирусов в курином эмбрионе. Методы заражения. Индикация и идентификация вирусов.
Для вирусологических исследований используют куриные эмбрионы 7 12-дневного возраста. Перед заражением определяют жизнеспособность эмбриона путем овоскопирования. Живые эмбрионы при овоскопировании проявляют двигательную активность, хорошо виден сосудистый рисунок. Простым карандашом очерчивают границы воздушной камеры. Куриные эмбрионы заражают вируссодержащим материалом в асептических условиях, стерильными инструментами, предварительно обработав скорлупу над воздушным пространством йодом и спиртом.
Методы заражения куриных эмбрионов могут быть различны: нанесение материала на хорион-аллантоисную оболочку, введение в амниотическую и аллантоисную полости или в желточный мешок. Выбор метода заражения зависит от биологических свойств вируса.
Индикация вируса в курином эмбрионе производится по гибели эмбриона, положительной реакции гемагглютинации на стекле с аллантоисной или амниотической жидкостью, по образованию фокусных поражений («бляшек») на хорион-аллантоисной оболочке.
11. Выделение вирусов на лабораторных животных. Способы заражения животных, индикация и идентификация вирусов.
Лабораторные животные используются для выделения вирусов из инфекционного материала, когда невозможно применить более удобные системы (культуры клеток или куриные эмбрионы). Используют преимущественно новорожденных белых мышей, хомяков, морских свинок, крысят. Заражают животных в соответствии с цитотропизмом вируса: пневмотропные вирусы вводятся интраназально, нейротропные — интрацеребрально, дерматотропные — на кожу.
Индикация вируса основана на проявлении у животных признаков инфекционного заболевания, их гибели, характере патоморфологических и патогистологических изменений в тканях и органах, а также по положительной реакции гемагглютинации.
12. Серологические реакции при вирусных инфекциях. Реакции торможения гемагглютинации, торможения гемадсорбции, нейтрализации.
13. Этиология острых респираторных вирусных заболеваний. Классификация вирусов гриппа. Общая характеристика. Свойства структурных и неструктурных вирусных белков. Геном вируса.
[из лекции по ОРВИ (2006 год)]
Этиология ОРВИ: вирусы гриппа (ортопарамиксовирусы), вирусы парагриппа, ревирусы, респираторные коронавирусы, пикорнавирусы (род - риновирус), р. Энтеровирус (ЭКХО, коксаки). Днк-содеращие – adenoviridae.
Вирусы гриппа семейства Orthomixoviridae (ortos – правильный, mixo - слизь) 3 рода вирусов гриппа:
А вызывает заболевания у животных и птиц. В и С только у человека.
Грипп- это ОРВИ, поражающее органы дыхания, передается аэрозольным путем (ВКП) и принимает эпидемическое и пандемическое распространение.
Эпидемия – увеличение заболеваемости в 4,5 раза
Пандемия – распространение на всех континентах.
Морфология вируса гриппа.
Вирион имеет шаровидную форму, хотя могут быть и нитевидные вирионы. Размер - 80-120 нм. Геном, расположенный в центре, представлен однонитчатой «-»РНК. Белки РВ1, РВ2, РА.
РВ1 – выполняют функцию транскриптазы (РНК-зависимая-РНК-полимераза).
РВ2 – выполняют функцию эндонуклеазы.
РВ – является репликазой.
Геном покрыт капсидной оболочкой NP. Вирион гриппа сложный – имеет суперкапсид. Он состоит из трех слоев:
Имеет 2 субъединицы: Н1 и Н2.
Функции гемагглютинина:
N – белок – тетрамер. Состоит из 4-х мономеров (М = 200 – 250 кД).
Функции N – белка (нейраминидаза) :
Геном вируса.
Геном фрагментированный (8 фрагментов кодируют 10 белков).
14. Антигенная структура вирусов гриппа и ее изменчивость, роль в эпидемическом и пандемическом распространении гриппа. Механизмы естественного и приобретенного иммунитета.
[из лекции по ОРВИ (2006 год)]
Антигенная структура.
Вирус гриппа содержит 2 АГ:
Репродукция.
Вирусы прикрепляются к чувствительным клеткам верхних дыхательных путей с помощью гемагглютинина, проникает внутрь клетки, теряет часть оболочки, «-»РНК вириона стремится к ядру, в ядре начинается процесс транскрипции и репликации вируса. Для транскрипции РНК необходим КЭП – участок на 5´конце иРНК, который состоит из метилированного гуанидина и 10-13 прилежащих нуклеотидов. КЭП необходим для иРНК вируса, чтобы она распознала рибосому клетки. Если не будет КЭП – трансляция не будет идти. В ядре с помощью РВ2 фермент откусывает КЭП от клеточной иРНК, а т.к. синтез клеточной иРНК происходит в ядре, вирусная иРНК должна проникнуть в ядро. В ядре синтезируется 3 типа вирусоспецифической РНК:
АГ изменчивость вируса гриппа.
Уникален – обладает двумя типами АГ-изменчивости:
Иммунитет.
В верхних дыхательных путях вирус могут блокировать ингибиторы вирусной активности, которые экранируют мукоидные рецепторы клетки и ингибируют адсорбцию. С 1-х часов инфекции вирус индуцирует образование интерферона.
Антитела.
Появляются на 3-7 день. В клеточные реакции включаются Т-киллеры, действуют на клетки, генетически измененные вирусом. Неспецифические реакции – воспаления, температурные реакции.
Эпидемиология.
Не имеет аналогов.
Источник инфекции – больной человек. Опасны больные с легкими и атипичными формами. Наиболее заразен в 1-е несколько дней.
Распространению способствует:
Иммунитет штаммо- и вариантоспецифичен.
15. Механизмы патогенеза, специфическая и неспецифическая терапия и профилактика гриппа.
[из лекции по ОРВИ (2006 год)]
Патогенез.
Попадает аэрозольным путем в цилиндрический эпителий верхних дыхательных путей, где проходит короткий инкубационный период. Далее он выходит в кровь (продромальный период) → по эндотелию капилляров ВДП в ВДП, повреждает эндотелий → кашель, ринит. В результате повышения проницаемости вируса → отек мозга с летальным исходом. После гриппа присоединяются осложнения чаще бактериальной природы.
Методы профилактики и лечения.
За месяц до начала эпидемии надо закончить вакцинацию. Живые, убитые, вир. реассоциантов. Вакцины понижают заболеваемость в 2-2,5 раза.
Механизм действия: нарушают депроитенизацию вируса. К нему вырабатывается резистентность.
16. Парамиксовирусы. Состав семейства. Вирусы парагриппа, характеристика, дифференциация с вирусами гриппа. Вирус эпидемического паротита. Респираторно-синцитиальный вирус.
[из лекции по ОРВИ (2006 год) + методичка по вирусам + Борисов (эпидемический паротит)]
Состав семейства:
II. Pneumovirinae
Вирусы парагриппа человека вызывают разнообразные поражения респираторного тракта: субклинические формы; серотипы 1 и 2 — катар верхних дыхательных путей, ларинготрахеит (с развитием ложного крупа); серотип 3 — бронхиолиты и пневмонии. Особенно тяжело протекает инфекция у детей 1-го года жизни. Респираторно-синцитиальный вирус (РС-вирус) вызывает ежегодные эпидемические инфекции у новорожденных и детей первых трех лет жизни. У них вирус проникает в нижние отделы дыхательных путей и легочную паренхиму. У детей старшего возраста и взрослых вирус не распространяется из очага первичного поражения и течение болезни легкое или бессимптомное. Вирус парагриппа 3 и РС-вирус ежегодно уносят больше детских жизней, чем вирус гриппа.
Морфология.
Очень схожа с вирусом гриппа. Особенности:
Эпидемический паротит. Входными воротами инфекции явля ются верхние дыхательные пути. Первичная репродукция вируса про исходит в эпителиальных клетках носоглотки. Затем он поступает в кровь, разносится по организму, фиксируясь в яичках, яичниках, в поджелудочной и щитовидной железах и в мозге. Однако не исклю чена возможность первичной репродукции вируса в клетках эпите лия околоушных желез, в которые он попадает по стеновому протоку,
17.Современные методы лабораторной диагностика гриппа и парагриппа.
[таблица из методички по вирусам]
Исследуемый материал – смыв из носоглотки, обработанный в течение 2-х часов добавлением по 1000 ед пенициллина и 1000 ед стрептомицина на 1 мл для уничтожения бактериальной флоры.
Эксресс-метод: Определение вирусного антигена с помощью РИФ или ИФА в мазках-отпечатках с нижней носовой раковины или в осадке после центрифугирования носоглоточного смыва.
Молекулярно-биологический метод: секвенирование генома, ПЦР, МГ.
Вирусологический метод:
А) Заражение культуры клеток эмбриона человека (по-чек и легких), почек обезьяны и др. Индикация: реакция гемадсорбции на 5–6 сутки, ЦПД на 12–14 сутки, РГА с культуральной жидкостью. Идентификация: РСК, реакция торможения гемадсорбции, РТГА, реакция торможения нейраминидазной активности, РИФ, ИФА (через 24 часа).
Б) Заражение 10–11-дневных куриных эмбрионов в амниотическую или аллантоисную полость. Индикация: через 2–3 суток в РГА с амниотической или аллантоисной жидкостью. Идентификация: РСК, РТГА.
Серологический метод: Постановка РСК, РТГА, РН, РИФ, ИБс парными сыворотками(1-ю получают в начале болезни, 2-ю – через 7–10 дней)
18. Вирус кори, морфология, культуральные и антигенные свойства. Патогенез и иммунитет при кори. Специфическая вакцина и гамма-глобулин.
Вирусная природа кори была доказана в 1911 г. Дж. Ан дерсоном и Дж. Гольдбергом. Вирус кори обладает многими призна ками, которые присущи другим представителям семейства парамиксовирусов. Однако он агглютинирует только эритроциты обезьян (ма кака резус), поскольку последние имеют специфические рецепторы, отсутствующие у эритроцитов других видов животных. Кроме того, вирус кори не имеет нейраминидазы и плохо адаптируется к кури ным эмбрионам.
Вирус кори содержит стабильные антигены. Серотипы не обна ружены. Для культивирования вируса используются первичные культуры клеток почек обезьян и эмбриона человека, перевиваемые линии клеток Hela, KB, Vero и др. ЦПД проявляется в образова нии симпластов.
Патогенез и иммунитет. Первичная репродукция вируса про исходит в эпителиальных клетках слизистой оболочки носоглотки и верхних отделах дыхательных путей, откуда он проникает в кровь, поражая эндотелий кровеносных капилляров. Вследствие некротизации этих клеток появляется сыпь. Вместе с тем вирус подавляет фун кциональную активность Т-лимфоцитов, что приводит к развитию вторичного иммунодефицита. В редких случаях вирус проникает в ЦНС, вызывая энцефаломиелит. В случае персистирования вируса в лимфоидных тканях и нейронах ЦНС через несколько лет после пе ренесения заболевания может развиться подострый склерозирован-ный панэнцефалит — медленная инфекция с летальным исходом.
После перенесения кори формируется гуморальный, обычно по жизненный, иммунитет. В сыворотке крови присутствуют комплементсвязывающие антитела и антигемагглютинины. Противокоревые антитела класса IgG проникают через плаценту в организм плода и защищают новорожденных на протяжении первых 6 меся цев жизни.
Профилактика. Для активной иммунизации детей применяется живая вакцина. Для пассивной иммунизации в очагах заболевания детям вводят противокоревой иммуноглобулин, полученный из донор ской и плацентарной крови. Продолжительность пассивного иммуни тета до 1 мес.
19. Вирус бешенства, морфология, биологические свойства, вирусные включения. Патогенез заболевания. Лабораторная диагностика бешенства.
Структура и химический состав. Вирионы имеют пулевидную или палочковидную форму размером 170 х 70 нм. Отсюда название семейства (греч. rhabdos — прут). Снаружи имеется липид-содержащая оболочка с отходящими от нее отростками, в центре нуклеокапсид спирального типа симметрии, отделенный от внешней оболочки матриксным белком.
Вирионы содержат несколько белков: капсидные и матриксный белки, РНК-полимеразу и другие ферменты, а также гликопротеин, входящий в состав шиловидных отростков внешней оболочки.
В состав генома входит однонитевая нефрагментированная минус-РНК.
Относится к роду Lyssavirus (греч. lyssa — бешенство). Вызывает у животных и человека смертельную инфекцию, характе ризующуюся необратимым поражением нейронов ЦНС. В 1885 г. Л. Пастер экспериментально обосновал способ аттенуации еще не известного возбудителя и получил антирабическую вакцину. В 1892 г. В. Бабеш и в 1903 г. А. Негри описали специфические включения в нейронах головного мозга погибших от бешенства животных (тельца Негри). Известно несколько родственных биоваров возбудителя: ви рус «дикования» оленей, песцов и лис в Арктике, вирус летучих мышей в Америке, вирус «безумной собаки» в Западной Африке и др.
Культивирование и репродукция. Вирус бешенства культивиру ют в культуре клеток почек новорожденных хомячков, в диплоидных клетках человека. Цитопатогенная активность непостоянная. Вирус может быть адаптирован к куриным и утиным эмбрионам при зара жении в желточный мешок.
Патогенез и иммунитет. Во входных воротах инфекции вирус остается несколько дней. Первичная репродукция, по-видимому, про исходит в клетках мышечной ткани в месте укуса. Затем вирусные частицы достигают окончаний чувствительных периферических не рвов, продвигаются по их осевым цилиндрам и периневральным про странствам (до 3 мм в час), поражая нейроны спинного и головного мозга. Различной скоростью продвижения вируса по нервным ство лам можно объяснить продолжительность инкубационного периода инфекции. Он является минимальным (до 10-14 дней) при проникно вении возбудителя через кожные покровы головы и лица и наиболее продолжительным (1,5 мес. и более) при укусах в конечности (кисти рук, стопы ног). В нейронах происходит интенсивная репродукция вируса, в результате чего появляются цитоплазматические тельца Бабеша-Негри, содержащие вирусные нуклеокапсиды. Особенно интенсивно поражаются нейроны аммонова рога, продол говатого мозга, клетки Пуркинье мозжечка.
В организме синтезируются вируснейтрализующие антитела, ко торые, возможно, обладают протективным действием до проникнове ния возбудителя в клетки ЦНС.
Лабораторная диагностика бе шенства обычно проводится после
смерти животного или человека при обнаружении телец Бабеша-Не гри в нейронах головного и спинного мозга, в клетках слюнных же лез, выявлении вирусного антигена в пораженных тканях, с помощью реакции иммунофлюоресценции. В слюне больных людей и в мозге погибших можно определить наличие вируса путем внутримозгового заражения белых мышей, у которых развивается паралич конечнос тей и вскоре наступает гибель.
20. Эпидемиология, специфическая и неспецифическая профилактика бешенства. Антирабическая вакцина и гамма-глобулин. Работы Пастера.
Эпидемиология. Резервуаром вируса в природе являются раз личные теплокровные животные. У летучих мышей может форми роваться хроническая бессимптомная инфекция. Наиболее чувстви тельны к возбудителю бешенства собаки, лисы, волки, шакалы, а также кошки, рыси. Чаще всего человек заражается от больных бе шенство лис и кошек, реже — от собак и других животных, у ко торых вирус содержится в слюнных железах и со слюной выделя ется во внешнюю среду. Вирус передается при укусах и попадании слюны на поврежденные кожные покровы и слизистую оболочку.
Человек является тупиковым зве ном в циркуляции вируса, переда ча возбудителя от человека к чело веку наблюдается крайне редко.
Вирус бешенства чувствителен к нагреванию. При 56°С инактивация наступает за 60 мин., при 80-100°С — за 1 мин. Он быстро инактивируется в растворах щелочей, йода, детергентов и при УФ-облучении. Медленное высушивание при водит к инактивации возбудителя в материале за несколько дней, а в условиях лиофилизации вирус сохра няется годами.
Профилактика. В настоящее время используют живые и инактивированные вакцины.
Задолго до выделения вируса Л. Пастер разработал метод аттену ации путем многократных пассажей «уличного» вируса через мозг кроликов. По мере пассирования инкубационный период инфекции сократился до 5 дней и далее оставался стабильным. Поэтому Пастер называл полученный им вирус фиксированным (virus fix). Он размно жался только в мозгу кроликов и не выявлялся в слюне инфициро ванных животных, а также утратил свою патогенность для людей и собак. После высушивания суспензии мозга Пастер использовал его в качестве вакцины для профилактики бешенства у людей.
В настоящее время живую антирабическую вакцину готовят из вируса, выращенного на диплоидных клетках человека. Антирабичес кую вакцину можно рассматривать как лечебно-профилактический Препарат, поскольку специфические защитные реакции развиваются в течение инкубационного периода.
При множественных укусах опасной локализации (область голо вы и шеи), когда инкубационный период может оказаться коротким, Параллельно с вакциной вводят специфический иммуноглобулин. Его получают из сыворотки крови гипериммунизированных лошадей.
21, 22. Ретровирусы. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), характеристика. Эпидемиология, патогенез, методы лабораторной диагностики, профилактики ВИЧ-инфекции. СПИД, определение, стадии развития. Роль CD4+ и CD8+ Т-клеток. СПИД-ассоциированные заболевания.
[лекция по ВИЧ + методичка повирусам]
1981 г. – впервые обнаружен.
4 группы риска: гомосексуалисты, наркоманы, гемофилики, лица, побывавшие на Гаити.
Исследование показало развитие ИД → название СПИД.
Поиски возбудителя:
Культивация Е-лимфоцитов, стимулирование ИЛ-2, изучая лейкозы человека → HTLV – I, II.
Моньканье ’83 – институт Постера – LAV
86. Дано название ВИЧ (ВИЧ – I)
85-86 – выделен ВИЧ- II.
Семейство Retroviridae, роды: р. Onkovirinae, p. Pumovirinae (только у животных), p. Lentovirinae (относ. ВИЧ). Эти вирусные инфекции называют медленными → длительная инкубация и течение заболевания, приводящее, как правило, к fatal outcome (nj бишь СМЕРТИ). Название семейства получили из-за наличия ферметна ревертазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза или обратная трансфераза).
Характеристика семейства:
Вирусы сложные.
РНК геномные вирусы (2ная РНК)
Гены расположены линейно
Интеграбельность – способность интегрироваться в геном в виде провируса
Активация генома – синтез Белков и НК, Формирование зрелого вириона при п…вании через ципоплазматическую мембрану информирующей клетки.
Морфология вириона.
Суперкапсид – двуслойная мембрана, приобретает при почковании, трехмембранный белок с М= 17-18 кДа.
Билипидный слой прошивает рецепторы GP – 41 (гликопротеид) и GP -120 (шипик вириона) – поверхностные белки и к ним вырабатываются АТ, GP -120 – рецептор Т-лимфоцита, несущий CD-4.
Особенности генома ВИЧ – 9749 нуклеотидов (в 100 000 раз короче генома человека). Имеется 3 рамки считывания LTR (long terminal repeat), Есть гены:
1. gag ген (внутренние белки),
2. pol (обратную транскриптазу),
3. env (белок внешней оболочки),
6 дополнительных генов:
1. rev (избиравтельность действия, благодаря ему, регулируется синтез белков вириона)
2. vif (фактор инфекционности)
3. nef (способность вируса прекращать размножение, переходить в стадию покоя)
4. tat (за репликацию)
5-6. vpr и vpu – функция различна, не расшифрована
Нет вируса onc – не образует злакачественных образований. Пухоли возникают из-за мощнейшего погашения иммунитета.
Особенности генома. Высокая изменчивость (в 100 выше, чем у гриппа). Причина изменчивости – обратная транскриптаза, делает множество ошибок при считывании. Вирус в начале и в конце болезни различен.
Резистентность низкая.
Жизненный цикл ВИЧ.
адсорбция от клетки мишени (макрофаги моноциты, нейроны, Е-helperы, клетки кишечника) – GP-120, где есть CD-4 R.
Этапы взаимодействия вируса.
RR CD-4 взаимодействуют с GP-120
Проникновение в клетку путем слияния с клеточной мембраной
Депротеинизация (раздевание)
Включение обратной транскриптазы в работу и синтез ДНК копий.
Активности:
ДНК-полимеразная активности, которвая катализирует синтез 1 цепочечной ДНК, комплиментарных вирусной ДНК.
Рибонуклеазная активность, ращепляет исходную ДНК
Обратная транскриптаза, синтезирует 2ую цепь ДНК, использую 1ую в качестве матрицы.
Интегральная активность, встраивание ДНК в хромосому хозяина, образование провируса.
Инфекция перманентна, долговременна – клетка несет информацию до конца жизни хозяина.
Производство новых вирионов, при активности генов tat, синтез новых белков и НК, сборка вирионов и выход из клетки путем почкования → в мембране клеток образуется решетчатость → слияние клеток → образование симпластов.
Патогенез ВИЧ.
Поражение иммунной системы
Развитие апостаических????? Инфекций
Поражает T-хелперы → нарушение работы T-киллеров → лимфопения → Т-супрессоры активно размножаются → подавление активности (Т-хелперы/Т-супрессоры=0,5 (норма 2 и более)) ГЗП отрицателен, ↑несывороточный IgA, ↑ IgM. Поражение почек, ИД.
Клиника:
Инкубационный период (от заражения до появления АТ) – 6 месяцев – 2 года.
Острая ВИЧ инфекция, обусловленная ретровирусом (↑ t0, пневмония увеличение л.у., потливость, кардиомедиостинальный синдром, непорядок со стулом, тромбоцитопения, кровоточивость, неврологический синдром.
Бессимтомное латентное носительство (2-4 – 10-20 лет)
Системные увеличения л.у., налет на языке
Терминальная стадия
Лабораторная диагностика: имуносистемный анализ, иммунный блот, GWH? Специфические изменения иммунной системы.
Лечение: нет.
В мире: РБ > 5000, РФ – 250000, умерло 20 млн.
Антивирусная терапия: азидотерапия, тимозин, пересадка тимуса, костного мозга и тд, интенсивный поиск вируса.
Лабораторная диагностика ВИЧ-инфекции
При диагностике ВИЧ-инфекции используется 4 группы методов:
Определение наличия вируса, его антигенов или копий РНК в материалах от больного или ВИЧ-инфицированного.
Серологическая диагностика, основанная на выявлении специфических антител к поверхностным (gp120 и gp41) и внутренним (p18 и p24) белкам ВИЧ.
Выявление патогномоничных (специфических) для ВИЧ-инфекции изменений в иммунной системе.
Лабораторная диагностика оппортунистических инфекций (СПИД-ассоциированных заболеваний).
1. Вирусологическая диагностика. Материал для выделения ВИЧ —
Т-лимфоциты крови, лейкоциты костного мозга, лимфатические узлы, ткани мозга, слюна, сперма, спинномозговая жидкость, плазма крови. Полученным материалом заражают перевиваемую культуру Т-лимфоцитов (H9). Индикацию ВИЧ в культуре клеток проводят по ЦПД (образование симпластов), а также методами иммунофлюоресценции, электронной микроскопии, по выраженной активности обратной транскриптазы. Современные методы исследования позволяют обнаружить один инфицированный лимфоцит на 1000 клеток.
Выявление вирусных антигенов в инфицированных Т-лимфоцитах осуществляют с помощью моноклональных антител.
В последние годы решающее значение для определения прогноза и тяжести ВИЧ-инфекции имеет определение количества копий РНК ВИЧ в плазме крови методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) — так называемая вирусная нагрузка. Если у пациентов, не получающих терапии, вирусная нагрузка находится ниже предела определения (это менее 5000 копий РНК ВИЧ в 1 мл плазмы), это свидетельствует об отсутствии прогрессирования или о медленном прогрессировании заболевания. Степень заразности при этом минимальная. Высокая вирусная нагрузка (более 105 копий РНК/мл) у пациентов с числом CD4-лимфоцитов менее 300 в 1 мкл всегда свидетельствует о прогрессировании болезни.
2. Серологическая диагностика. В настоящее время получила наибольшее распространение.
Материал для исследования — сыворотка крови.
В серологической диагностике ВИЧ-инфекции на первом этапе используют ИФА со стандартными иммуноферментными диагностическими системами. Метод скрининговый. Принцип метода основан на классическом варианте прямого ИФА. Иммуносорбентом для антигенов ВИЧ являются полистироловые планшеты. В лунки планшет вносят испытуемую сыворотку в разведении и проводят инкубацию. После связывания АГ с АТ планшеты трехкратно отмывают от несвязавшихся белков. После этого в лунки планшет вносят конъюгат — антитела к иммуноглобулинам человека, меченные ферментом. Образование специфического комплекса АГ+АТ выявляют внесением субстрата для фермента (раствор ортофенилендиамина и перекиси водорода). В результате воздействия фермента на субстрат меняется окраска среды пропорционально количеству выявленных в пробе антител. Результаты исследования учитывают на фотометре. Наличие вирусспецифических антител в сыворотке крови в дальнейшем необходимо подтвердить посредством исследования методом иммунного блоттинга.
Иммунный блоттинг — подтверждающий тест, позволяющий выявить и дифференцировать наличие антител к различным белкам ВИЧ. В его основе лежит разделение белков ВИЧ по молекулярной массе методом электрофореза в полиакриламидном геле. В последующем антигены ВИЧ переносят на мембрану из нитроцеллюлозы. Затем нитроцеллюлозные мембраны с антигенами ВИЧ обрабатывают испытуемой сывороткой. При этом вирусспецифические антитела образуют комплекс с конкретным АГ (gp120, gp41, p24, p18). Заключительный этап исследования — выявление комплексов антиген-антитело с различными белками ВИЧ. Для этого в систему добавляют конъюгат — антитела против белков человека, меченные ферментом или радиоизотопной меткой. При этом в местах образования иммунных комплексов фиксируется метка. Таким образом, в сыворотке пациента выявляют (либо не выявляют) вирусспецифические антитела ко всем или к нескольким антигенам ВИЧ.
3. Оценка иммунного статуса. Исследование направлено на выявление:
соотношения CD4/CD8 клеток (в норме =2 и >, при СПИДе — 0,5 и <);
содержания CD4 клеток (<200 клеток/мл.);
наличия лейкопении, тромбоцитопении, лимфопении;
повышения концентрации Ig A, Ig G и ЦИК в сыворотке крови;
снижения пролиферативного ответа лимфоцитов на Т-клеточные митогены;
отсутствия кожной реакции ГЗТ на несколько анамнестических антигенов (состояния анергии).
23. Классификация вирусов гепатита. Характеристика вируса гепатита А. Патогенез, иммунитет, методы профилактики гепатита А.
Гепатит А. семейство пикорновирусы, род гепатовирус (болезнь Боткина).
Бозбудитель (открыт в 1973 г.) – 27-30 нм, простой, 1нить +РНК, кубическая симметрия. В геноме 3 гена кодирующих белки (VP1-VP4, VPG)
Есть 7 генотипов с различным происхождением. На территории РБ распространен 1А. Для него характерны:
1. строгий тропизм к гепатоцитам;
2. продуцируется в эпителии кишечника, на культуре клеток , полученных на гепотоцитах обезьян, вирус остается с клеткой и не поступает в культуральную жидкость;
3. Не дает ЦПД;
4. Вызывает экспериментальные инфекции у шимпанзе, усторйчив к физико-химическим факторам ( при температуре 560 C – 30 минут, кипячение – 5 минут, при комнатной температуре – недели, на продуктах с белком – несколько месяцев, устойчив к хлору, pH = 3 не разрушает его).
5. Источник: только человек. Высоко вирулентен – для заражения достаточно несколько вирионов. Болеют дети и молодые люди. В коллективах возможны вспышки, но заболевают не все.
Механизм передачи – фекально-оральный.
Факторы передачи - загрязненная вода, посуда, фрукты и тд.
Патогенез – вирус попадает в ЖКТ (инкубационный период 1,5 недели – несколько месяцев). гА размножается в эпителиоцитах и лимфоидных образованиях тонкого кишечника. В последнюю неделю инкубации и после 2-3 недель человек заразен; кратовременная вирусемия (3-5 дней), продромальный период (лихорадка, тошнота, рвота, аналексия), затем вирус попадает в гепатоциты, где происходит репродукция → выход и разрушение → воспалительный процесс в печени → нарушение белово углеродного обмена, обмена билирубина, кал обесцвечивается, потемнение мочи, увеличивается количество ферментов (трансаминаза), затем вирус впадает в 12-перстный кишечник и выделяется с фекалиями, → 85% выздоравливают.
Хронические формы встречаются редко и вызывают цирроз печени. У части больных гА рецидивирует длительно в гепатоцитах и развивается рецидивирующая желтуха ( 15-20 месяцев). У детей в 15 раз чаще втсречаются безжелтушные формы.
Скоротечные формы. Летальность – до 50% (у острых 1,5-2%).
Иммунитет. Зависит от возраста (чаще встречается заболевание до 14 и после 50 лет). Естественные факторы: естественные киллеры, интерферон. Постинфекционный иммунитет длительный, пожизненный. Местный иммунитет – вирусные антитела в крови. IgM ( 3 неделя, сохраняется 4-6 месяцев, ранний признак диагностики), IgJ ( 5 неделя, сохраняется пожизненно).
Профилактика. Активная иммунопрофилактика - вакцины:
Сейчас используют вакцину HAVria отдельно или в сочетании против гВ.
Группа риска: врачи, сотрудники детских учреждений.
Неспецифическая профилактика:
24. Характеристика вируса гепатита В. Геном, основные белки. Патогенез, иммунитет, профилактика, лабораторная диагностика гепатита В.
Гепатит В. Семейство Hepadnaviridae. Род Ortohepadnavirus.
Открыт в 1970 Деином (частицы Деина)
Морфология. Вирион сферической формы, сложный, 42-45 нм, в центре 2 нитчатая циркулярно-замкнутая ДНК. –нить полная, +нить дефектна на 15-60% по длине. Капсид (белки HBc (HBe)) кубической симметрии.
АГ – HBS, синтезируется в большом количестве, намного большем, чем необходимо для получившихся вирионов, часть циркулирует в крови в виде полый образований d – 22 нм, а длинна 22 – 700 нм.
АГ- HBC, находится в составе вириона в ядрах гепатоцитов и в кровь не поступает, но при прохождении через мембрану клетки от него отделяется HBE, который и обнаруживается в крови.
АГ- HBX – в вирусном канцерогенезе.
Геном. 4 гена (гены S, C, X, B (обратной транскриптазы и полимеразы))
Вирион делится на типы и подтипы по АГ детерминантам.
гВ – высоко устойчив во внешней среде, при 600 – несколько часов, кипячение – 2 минуты, но в присутствии белка 15-20 минут, при комнатной температуре - многие годы.
гВ с трудом культивируется на гепатоцитах, единственные восприимчивые животные – шимпанзе.
Патогенез. Вирус перантерально в кровь → гепатоциты → эндоцитоз → в цитоплазме удаление суперкапсида → нуклеокапсид в ядро → депротеинезация и репликация → ДНК до 2ух цепочечной → при помощи РНК зависимая РНК полимераза, синтез РНК прегенома и и-РНК для синтеза вирионных белков → прегеном и вирусная обратная транскриптаза упаковываются в капсид HBC, затем на прегеноме синтезируется с помощью обратной транскриптазы –ДНК, а РНК прегеном разрушается. Затем на –ДНК ДНК-полимераза синтезирует +цепь ДНК. Все идет обратно в ядро и идет следующий цикл репликации.
Если вирусная частица не подвергается репликации → нуклеокасид через мембрану, клетки (почкование) приобретает суперкапсид и в нем прекращается удлинение короткой +ДНК.
В некоторых случаях идет интеграция генома вируса в геном гепатоцита, в этом случае будет синтезироваться АГ – HBS, а антивирусные частицы не образуются → элиминация из клетки не возможна. Серотологическим маркерами интеграции является обнаружение в крови HBS , ImG к HBS и АТ к HBE.
Вирус реплицируется в гепатоцитах, лимфоцитах, моноцитах, клетках костного мозга, тимуса, ПЖ, селезенки.
гВ клетки не разрушает, а цитолиз гепатоцитов происходит после распознавания АГ на поверхности клетки Т-киллерами.
Наиболее выразительными защитными свойствами обладают АТ против HBS, хотя АТ образуются против всех 4 АГ.
Важная роль принадлежит клеточному ИО.
Острая форма гепатита – повреждение Т-хелперов → нарушение гуморального ИО.
Хроническая форма: повреждение Т-суперссоров → увеличение кол-ва Т-киллеров, которые атакуют клетки печени.
Выявление антигенов и соответствующих им антител может служить индикатором инфекционного процесса.
Наличие HВs Ag, HВе Ag и anti-HВc класса Ig M свидетельствует об остром периоде инфекции. В период реконвалесценции — это anti-HВc-антитела класса Ig G, которые выявляются совместно с anti-Hbs-антителами. Длительное присутствие в крови HВs-Ag, HВe-Ag и anti-HBc (IgG) антител — неблагоприятный признак, свидетельствующий о формировании хронического процесса
25. Гепатиты С, Д, Е. Характеристика вирусов, эпидемиология, патогенез заболеваний.
Гепатит С. Семейство Флавивирусы, род Гепацивирус.
30-60 нм.
Геном. В центре +РНК, есть несколько структурных и неструктурных генов и единственная открытая рамка считывания → продукт генома – вирусный полипротеин, предшественник (>3000 АК), который после трансляции с помощью вирусных протеаз нарезается на структурные и неструктурные белки.
Ген С – кодирует синтез структурного С-белка:
Ген Е1, E2 - гликопротеины Е1 и E2, которые встроены в липидной оболочке супекапсида, для прикрепления и проникновения вируса. АТ против них обладают защитными свойствами.
Есть еще 5 неструктурных генов, которые кодирую синтез ферментов.
E2 и С – вариабельны, среди них выделяют 11 групп и более 100 подтипов.
Продуцируются там же, где и гВ.
Маркеры – РНК вируса, IgC к АГ – С.
Культивация. В гепатоцитах 20-30% персистенция вируса ( при остром 60-70%). В хронической форме 15-20 лет → цирроз и рак печени.
Лабораторная диагностика ГС основана на определении антител к антигенам вируса ГС методами ИФА или РИА. ПЦР применяется для индикации, идентификации, генотипирования и количественного определения вирусной нагрузки в плазме крови.
Гепатит D. семейство Товавирусы, род Дельтавирус.
Выделен в 1972 г. Сферическая частица, 35 – 37 нм.
Геном. Однонитчатая +ДНК, которая имеет внутри АГ – Т – протеин, белок Р-34 для репликации вируса, Р-27 для упаковки генома. Сверху – супероболочка, состоит из HBS вируса гВ, которая необходима для прикрепления к гепатоцитам – дефектный вирус и его репродукция зависит от вируса гВ, передается ператерально или вместе с гВ и болезнь протекает как обычно и идет суперинфицирование больного гВ.
Маркеры репликации вируса – вирусная ДНк, наличие D-АГ, и IgM против D-белка.
Гепатит Е. Семейство Калицивирусы. Род Гепевирус.
Простой, вирион сферической формы, 27-34 нм, +РНК, который покрыт капсидным белком Е. Частые вспышки в странах Азии. Высокий уровень смертельных исходов (у беременных женщин – до 45%). В других регионах вирусные АТ у 10% людей. Инфицирование через зараженную воду.
26. Классификация и характеристика экологической группы арбовирусов. Тога- и флавивирусы. Значение в патологии человека. Вирусологическая диагностика клещевого энцефалита.
[из лекции по Арбовирусам (2006 год]
Арбовирусы имеют различное строение и систематическое положение, но вызывают схожую симптоматику. Известно 400, 100 вызывают заболевания человека. На территории Беларуси 13, 8 у людей.
I группа.
«+»РНК, нефрагментированный геном, сложный с кубическим типом симметрии. Семейства:
II группа.
«–»РНК, фрагментированный геном, сложные, кубический тип симметрии.
III группа.
Двунитевая РНК, фрагментированная, простые, кубический тип симметрии.
РБ: Вирус карельской лихорадки, Синбиз, клещевого энефалита, лихорадки западного Нила, 4 представителя рода Буньявирус.
Морфология.
Сферические, 30-300 нм (Тога- и Бунья- крупнее). У всех арбовирусов внутренние АГ связаны с нуклеокапсидом. У сложных есть и поверхностные АГ – гликопротеиды суперкапсида. Вирусная РНК – матрица для синтеза 5 белков, в том числе и РНК – полимеразы. РНК сохраняет инфекционность после выделения из вириона. У Flavi – 1 вид, у Тога – 2, у Бунья – 3 вида иРНК.
По гемагглютинину выделяют 3 группы с перекрывающейся активностью. И Тога и Flavi вирусы одного хозяина в разные периоды могут быть иммунологически различны → АГ мимикрия.
Тропизм, репродукция.
Рецепторы располагаются на поверхности вируса,имеют шиповидную форму, содержат гемагглютинин. С помощью рецепторов осуществляется рецепция, тропизм к эпителиоцитам, нервным клеткам и лимфоидным органам. Проникновение с помощью рецепторов эндоцитозом. Репликационный цикл включает депроитенизацию и синтез вирусных протеинов. Протекает в цитоплазме. Выход из клетки ПОЧКОВАНИЕМ. У Тога- 4-8 часов, у flavi – более 20 часов.
Особенности аденовирусных инфекций:
Передача возбудителя при помощи кровососущих насекомых: комаров, клещей, москитов.
Пути передачи:
Первичная репликация в эндотелиоцитах → в результате повреждения эндотелиоцитов ↑ проницаемость сосудов, поэтому на коже и слизистых появляется сыпь. При развитии гиперолизованной вирусемии происходит поражение тканей и органов: ЦНС, кожа, мышцы, костный мозг.
Клинический полиморфизм.
От бессимптомных инфекций и слабовыраженных кратковременных лихорадок до тяжелых лихорадок и энцефалитов с летальным исходом. Обуславливается особенностями макроорганизма, т.к. один вирус может развивать различные клинические признаки.
Иммунитет.
Стойкий, пожизненный, гуморальный, типоспецифический.
27. Вирус краснухи. Общая характеристика. Роль в патологии. Профилактика краснухи.
[из Борисова]
сем. Togaviridae, род Rubivirus. + РНК, нефрагментированный, сложный, кубический тип симметрии.
Антигены. Вирус краснухи имеет два антигена. Один из них, внутренний антиген — нуклеопротеин, связанный с капсидом, выяв ляется в РСК, второй антиген, связанный с суперкапсидом, — в реак ции нейтрализации и РТГА.
Обладает гемагглютинирующей, гемолитической и слабовыраженной нейраминидазной активностью.
Культивирование и репродукция. Репродуциру ется в первичных культурах клеток человеческого эмбриона, а также в ряде перевиваемых линий клеток с выраженным ЦПД. Цикл репро дукции завершается за 12-15 ч. Репродукция ви руса происходит в цитоплазме. Дальнейшее созревание вирионов происходит при почковании через мембрану пузырьков аппарата Гольджи, а затем при выходе через наружную мембрану клетки.
Патогенез. После заражения вирус попадает в лимфатические клетки шейных, затылочных и заушных желез, в которых начинается его первичная репродукция. Железы увеличиваются в размерах и ста новятся болезненными при пальпации. Затем вирус проникает в лим фу и кровь, где он обнаруживается за 3-4 дня до появления клини ческих симптомов заболевания. Вирусемия быстро прекращается после появления сыпи.
Заболевание протекает с лихорадкой, сыпью, поражением верх них дыхательных путей, болями в суставах, мышцах.
Вирус краснухи обладает выраженным эмбриопатическим дей ствием. При прохождении через плаценту он адсорбируется на клет ках эмбриональной ткани, вызывая пороки развития и даже гибель плода. При инфицировании беременных в первые 3 мес. беременно сти риск развития уродств достигает 80%, а в дальнейшем снижается до 25-8%, нередко возникают выкидыши.
Иммунитет. После перенесенной инфекции формируется напря женный, преимущественно гуморальный, иммунитет. В сыворотке крови обнаруживаются вируснейтрализующие, комплементсвязывающие антитела, а также антигемагглютинины. У детей с врожденной краснухой вирус длительно персистирует в организме при подавлении синтеза интерферона. При этом в сыворотке крови определяются вирусоспецифические иммуноглобулины.
Экология и эпидемиология. Краснухой чаще всего болеют дети в возрасте от 1 года до 7 лет, возможно заболевание и взрослых. Ис точником инфекции являются больные, а также лица с бессимптом ными формами инфекции. Основные пути передачи — аэрозольный и контактный через инфицированные предметы. Вирус начинает вы деляться через 7-8 дней после инфицирования с секретом слизистых оболочек верхних дыхательных путей, а также с мочой и фекалиями.
Вирус малоустойчив при хранении, воздействии физических (УФ-облучение) и химических факторов. Он быстро инактивируется в патологическом материале при воздействии хлорсодержащих дезифектантов и формалина.
Лабораторная диагностика. Вирус выделяют из носоглоточных смывов, крови, мочи, кала, в культуре клеток. Серодиагностика заключается в обнаружении вирусоспецифических антител класса IgM в реакции нейтрализации, РСК, РТГА, а также с помощью иммуноферментных и радиоиммунных методов.
Профилактика. Применяют убитые и живые вакцины. Рекомен дуется иммунизировать девочек 12-14 лет при отсутствии у них ан тител к вирусу краснухи. Введение иммуноглобулина беременным женщинам не предупреждает размножения вируса в организме.
28. Буньявирусы, общая характеристика, вызываемые заболевания.
[из Борисова]
Структура и химический состав. Вирионы имеют диаметр 90-100 нм, снаружи окружены липидсодержащей внешней оболочкой, от которой отходят шиловидные отростки, состоящие из вирусных гликопротеинов. Капсид построен по спиральному типу симметрии. Ге ном состоит из трех фрагментов, циркулярно замкнутых однонитевых «–» РНК, не обладающих инфекционными свойствами. Фраг менты РНК соединены с внутргнним белком и с РНК-полимеразой (транскриптазой).
Антигены. Нуклеопротеин является группоспецифическим анти геном, два наружных гликопротеина — типоспецифическими антиге нами, с которыми связаны гемагглютинирующие свойства.
Репродукция. Проникновение буньявируссв в клетки хозяина происходит так же, как и тогавирусов, путем рецепторного эндоцитоза. Репродуцируются в цитоплазме клетки. С каждого фрагмента РНК транскрибируются иРНК при участии вирусспецифической РНК-транскриптазы. Образование вирусных белков происхо дит на фоне интенсивного макромолекулярного синтеза клетки-хозя ина. Вирусные частицы выходят путем почкования.
Патогенез, эпидемиология, профилактика. От бессимптомных инфекций до тяжелых геморрагических лихорадок: Крымской геморрагической лихорадки, москитной лихорадки, геморрагической лихорадки с почечным синдромом и др. Их хозяевами являются грызуны, птицы, домашние животные. Бунья вирусы быстро разрушаются при нагревании и действии детергентов, УФ-облучения и солнечного света. Инактивация в воздухе происхо дит быстрее при повышенной влажности.
Для специфической профилактики некоторых буньявирусных ин фекций предложены инактивированные вакцины.
Лабораторная диагностика буньявирусных инфекций проводится путем выделения вируса из крови больных в первые дни заболева ния. Для выделения возбудителя заражают новорожденных мышей и кудыуры клеток. Серодиагностику проводят в реакции нейтрализации, РТГА, РСК, иммунопреципитации, РИГА с парными сыворотками.
29. Пикорнавирусы, классификация, общая характеристика семейства.
[из лекции по Пикорнавирусам, 2006]
Морфология.
Вирион до 30 нм, простые, кубическая симметрия капсида (экосаэдрическая). Геном – однонитчатая несегментированная +РНК (все гены в одной хромосоме).
5 родов:
Высокоустойчивы во внешней среде и действию дезинфектантов. Цикл распада короткий (несколько часов). У всех – тропизм к эпителиальным тканям.
Этапы цикла распада:
30. Вирус полиомиелита, морфологические и культуральные свойства, серологические варианты. Патогенез и методы лабораторной диагностики полиомиелита. Специфическая профилактика полиомиелита. Эрадикация полиомиелита. Вакциноассоциированный полиомиелит.
[из лекции по Пикорнавирусам, 2006]
Строение характерное. (см. вопрос 29). Капсид имеет 4 белка. В геноме 3 блока генов:
Не имеет гемагглютинина, характерна культивация на перевариваемых культурах клеток и клетках приматов, дают выраженный ЦПД. Патологичен для человека и обезьян, не патологичен для новорожденных мышей.
3 серотипа, между ними нет перекрестного иммунитета, 1-й серотип наиболее опасен, вызывают паралитические формы заболевания.
Высокая резистентность во внешней среде, при низкой температуре, в воде – до 100 суток. Чувствительны к ультрафиолету, кипячению, высушиванию.
Типичный антропоноз. Источик – больной, носитель.
Вирус обнаруживается до клиничских проявлений в испражнениях, выделяемых до 2-х месяцев.
Путь передачи фекально – оральный (вода, продукты, купание), воздушно – капельный (в первые дни), контактно – бытовой.
Патогенез.
Возможен обрыв цикла на любом этапе → клинический полиморфизм:
Бульбарный полиомиелит – более тяжелый характер, вовлекаются центры, контролирующие работу дыхательных мышц, мягкого неба, гортани – нарушение дыхания, глотания, сердечной деятельности, потеря сознания. Наиболее тяжелая форма – сочетание бульбарного и спинальнго.
Иммунитет естественный хорошо выражен, т.к. много носителей и легких форм. Пассивный трансплацентарный иммунитет, обеспеченный материнским IgG защищает новорожденного в течение нескольких месяцев. Приобретены постинфекционный иммуниетет обеспечивается типоспецифичными АТ, ИФ, цитотоксицескими лимфоцитами. Местный иммунитет – секреция IgA носоглоткой и кишечником.
Профилактика:
Типы вакцин:
Лечение симптоматическое.
31. Вирусы Коксаки и ЭКХО, характеристика. Роль в патологии человека. Принципы дифференциации.
Систематика: ц. Vira c. Picornaviridae р. Enterovirus в. Коксаки А (24 серотипа) и В (6 серотипов), в. ECHO (34 серотипа).
Морфология: простые, мелкие.
Геном: + РНКовые.
Белки и АГ: имеют гемагглютинины к эритроцитам, общий комплементсвязывающий АГ. Репродукция в. Коксаки: культивируются с помощью мышей-сосунков, в. ЭКХО: не патогенны для лабораторных животных, культивируются только на определенных культурах клеток.
Резистентность: более устойчивы к дезифектантам.
Патогенез в. Коксаки: ЦПД не выражено. В. Коксаки А поражают периферические нервные окончания, Коксаки В – вызывает энцефалит. Характерен полиорганный тропизм. В. ЭКХО: поражают только ч-ка, воспалительные заболевания миокарда, поперечно-полосатых мышц.
Клиника: В. Коксаки А: асептический серозный менингит, лихорадка с сыпью, ОРВ и поражением кишечника, герпетическая инфекция, пузырчатка конечностей и полости рта. В. Коксаки В: асептический серозный менингит, миокардит и энцефаломиокардит новорожденных, острый живот, перикардит. В. ЭКХО: асептический менингит с диареей и сыпью, кореподобные и полиомиелитоподобные заболевания
Иммунитет: после заболевания – напряженный типоспецифический иммунитет. Вируснейтрализующие АТ в течение многих лет сохраняются в сыворотке крови. Комплементсвязывающие АТ исчезают через несколько месяцев.
Диагностика: а) исследуемый материал: отделяемое слизистой носоглотки, миндалин и сп/мозговая жидкость б) культивируются путем заражения мышей-сосунков в) при положительном результате мыши заболевают (индикация) г) для определенного типа вирусов – РН вначале со смесью сывороток, при положительном результате – с отдельными сыворотками д) серодиагностика: определение АТ в сыворотках больных при помощи РСК и РН на мышах-сосунках.
32. Риновирусы. Ротавирусы. Общая характеристика. Роль в патологии человека.
Риновирусы [Борисов]
Эта группа вирусов впервые была выделена от людей, больных острым ринитом.
Вирионы риновирусов имеют сферическую форму и кубичес кий тип симметрии, достигая 20-30 нм в диаметре. Они похожи на энтеровирусы, но в отличие от них теряют свои инфекционные свойства в кислой среде. Хорошо сохраняются при низких темпе ратурах.
Для культивирования риновирусов используют культуру клеток, приготовленную из фибробластов легких эмбриона человека или эпи телия трахеи человека и хорьков. В оптимальных условиях культиви рования проявляется ЦПД.
Выделено более 100 серотипов риновирусов, вызывающих ост рые респираторные инфекции. Многие из них имеют идентичные антигены, ответственные за перекрестные серологические реакции. Они не обладают гемагглютинирующими свойствами.
Патогенез и иммунитет. Заражение происходит воздушно-ка пельным путем. Риновирусы локализуются в эпителиальных клетках слизистой оболочки носа, а у детей — и бронхов, вызывая насморк, бронхиты и бронхопневмонии.
После заболевания сохраняется непродолжительный иммунитет, который определяется не столько сывороточными антителами, сколь ко секреторными иммуноглобулинами типа IgA. Специфическая про филактика не разработана.
Лабораторная диагностика основана на выделении вируса в чувствительных культурах клеток. Для экспресс-диагностики приме няется иммунофлюоресцентный метод, который позволяет обнаружить вирусный антиген в цитоплазме эпителиальных клеток слизистой оболочки.
Ротавирусы. [лекция, 2006]
Семейство Rhenoviridae, род Zotavirus.
Вирион имеет форму колеса, простой, капсид двуслойный: внутренний – двадцатигранник, наружный в форме колеса. Геном двунитевой фрагментированный из «+» и «-» нитей, 11 фрагментов, кодирующих 8 белков капсида, 6 антигенных групп (A-F), в патологии человека значение имеют А, В, С, особенно А.
Культивируются плохо, для животных не патологичны, устойчивы к эфиру, кислым значениям рH, дезинфектантам, характерно сохранение в испражнениях (до 7 месяцев). Обладают тропизмом к эпителию тонкого кишечника.
Цикл развития:
Механизм заражения – фекально-оральный. Особенно на 3-5 день. Инкубационный период 15 часов – 5 дней, распадается в эпителии 12-перстной кишки, эпителий разрушается, возникает воспаление, нарушение всасывания воды, возникает холероподобная диарея. Симптомы: диарея (до 3-х суток), рвота, диспепсия, боль в животе, лихорадка, вторичная инфекция. Прогноз благоприятный.
Иммунитет.
Иммунитет материнский (6 месяцев),, приобретенный общий – вируснейтральные АТ, местный – IgA.
Диагностика.
Профилактика. Общесанитарные мероприятия.
33. Аденовирусы, морфология, культуральные, биологические свойства, серологическая классификация. Механизмы патогенеза, лабораторная диагностика аденовирусных инфекций.
Аденовирусы были выделены из культуры клеток аденоидов (миндалин) детей, в которых они вызывали ЦПД. В настоящее время известно более 90 серотипов аденовирусов млекопитающих.
Структура и химический состав. Нуклеокапсид вириона представляет собой сферические частицы диаметром 70-90 нм. Капсид построен из 252 капсомеров по кубическому типу симметрии. От 12 вершин икосаэдра отходят отростки- фибры. Внешняя оболочка отсутствует. Аденовирусы состоят из ДНК и белков.
Геном аденовирусов состоит из двунитевой линейной ДНК с мокулярной массой 20-25 мД. С молекулой ДНК ковалентно связан внутренний белок. инициирующий репликацию ДНК. Внутренние белки в комплексе с ДНК формируют сердцевину вириона, располо женную под вершинами капсида.
Антигены. В составе капсида содержатся типоспецифические антигены— гликопротеиновые нити, которые обладают гемагглютинирующими свойствами. Нуклеокапсид вириона является комплементсвязывающим антигеном, идентичным для разных серотипов адено вирусов человека.
Культивирование и репродукция. Аденовирусы культивируют в первичной культуре клеток почки эмбриона человека, линии клеток Hela, Нер-2 и др. ЦПД аденовирусов связано не только с их репродукцией, но и прямым токсическим действием.
Аденовирусы адсорбируются на клеточных рецепторах с помо щью нитей. Депротеинизация проникших в клетку вирионов начина ется в цитоплазме и завершается в ядре, где освобождается ДНК с прикрепленным к ней терминальным белком.
Транскрипция генома и репликация вирусной ДНК происходят в ядре с помощью клеточных ферментов. Вначале синтезируются иРНК кодирующие синтез вирусоспецифических ферментов, а затем мРНК, несущие информацию о синтезе капсидных белков и нитей. Сборка вирусных частиц происходит в ядре, где образуются кристаллоподобные включения. В каждой клетке синтезируется несколько сотен ви русных частиц. Выход аденовирусов сопровождается разрушением клетки хозяина. Цикл репродукции аденовирусов в клетке продолжа ется 14-24 ч.
Патогенез. В организме человека первичная репродукция аденовирусов происходит в эпителиальных клетках слизистой оболочки дыхательных путей и кишечника, в конъюнктиве глаза и в лимфоидной ткани. При циркуляции в крови аденовирусы поражают эндотелий сосудов. Это приводит к экссудативному воспалению слизистых оболочек, к образованию фибринозных пленок и некрозу. Аденовирусы могут проникать через плаценту, вызывая внутриутробные заболевания, аномалии развития плода, смертельные пневмонии новорожденных.
Чаще всего аденовирусы вызывают острые респираторные заболевания (фарингиты, ларингиты, трахеобронхиты). У детей и у пожилых людей могут развиться затяжные формы мелкоочаговой или интерстициальной аденовирусной пневмонии. Для аденовирусной инфекции характерно сочетанное поражение слизистой оболочки и лимфоидных тканей миндалин, аденоидов и конъюнктивы глаза (фарингоконъюнктивальная лихорадка). Нередки случаи эпидемических вспышек конъюнктивитов одного или обоих глаз. Кишечные аденовирусы вызывают у детей младшего возраста вспышки гастроэнтерита. В некоторых случаях наблюдаются длитель ная персистенция аденовирусов в организме человека и переход в хроническую форму инфекции (хронические тонзиллиты, гаймориты, ангины и др.). У детей возможна аллергизация организма, сопровождающаяся развитием астматического бронхита и ларинготрахеита. Ряд серотипов аденовирусов индуцирует опухоли у животных.
Иммунитет. После перенесения заболевания формируется ти-поспецифический гуморальный иммунитет, связанный с синтезом антител класса IgM и IgG, в носовом секрете выявляются SIgA. Им мунитет не длительный, повторные заболевания наблюдаются у детей через 8-12 мес. после перенесения первичной инфекции.
Эпидемиология. Источником инфекции являются больные с ост рой или латентной аденовирусной инфекцией. Инфекция передается воздушно-капельным путем. «Кишечные» аденовирусы выделяются с фекалиями и распространяются фекально-оральным путем. Аденови русные инфекции чаще поражают детей в возрасте от 6 мес. до 2 лет. Аденовирусы обладают сравнительно высокой устойчивостью к действию физических и химических факторов. Они способны длитель ное время сохранять инфекционность во внешней среде, особенно при пониженных температурах. Аденовирусы инактивируются через несколько минут при температуре выше 56°С и при УФ-облучении.
Профилактика. Для профилактики и раннего лечения аденови русных инфекций применяют лейкоцитарный интерферон, а также фермент дезоксирибонуклеазу.
В США с успехом применяется живая аденовирусная вакцина для иммунизации военнослужащих.
Лабораторная диагностика. Для выявления вирусного антигена в эпителиальных клетках слизистой оболочки дыхательных путей применяют иммунофлюоресцентный и иммуноферментный методы, а в испражнениях — иммуноэлектронную микроскопию. Выделение аденовирусов проводится путем заражения чувствительных культур клеток с последующей идентификацией вируса в РСК, а затем в ре акции нейтрализации и РТГА.
Серодиагностика проводится в тех же реакциях с парными сыво ротками больных людей.
34. Герпесвирусы. Классификация. Общая характеристика. Основные белки. Заболевания человека, вызываемые альфа-герпесвирусами первого и второго серотипов.
Таблица 14
Характеристика герпесвирусов человека
|
Подсемейство |
Биологические свойства |
Название вируса |
Вызываемые заболевания |
|||
|
цикл репликации |
цитопатология |
латентная инфекция |
официальное |
общепринятое |
||
Alpha-herpes- virinae |
короткий |
цитолиз |
в нейронах |
герпесвирус человека типа 1 -"- типа 2 -"- типа 3 |
ВПГ-1 ВПГ-2 ВПГ-3 |
лабиальный герпес, стоматит, конъюнктивит, энцефалит и др., генитальный герпес, ветряная оспа, опоясывающий лишай |
|
Beta-herpes- virinae |
длинный |
цитомегалия |
в слюнных железах, почках |
герпесвирус человека типа 5 |
цитоме-галовирус |
цитомегаловирусная инфекция |
|
Gamma-herpes-virinae |
переменный |
лимфо-пролиферативные нарушения |
в лимфоидной ткани |
герпесвирус человека типа 4 |
вирус Эпштейна-Барр |
инфекционный мононуклеоз, лимфома Беркитта, назокарцинома |
В состав семейства включены также неклассифицированные вирусы герпеса 6, 7 и 8 типов.
Вирус герпеса человека типа 6 (ВГЧ-6) выделен из моноцитов периферической крови от пациентов с лимфопролиферативными заболеваниями. Диаметр вириона ВГЧ-6 — 150-200 нм. Выделяют 2 варианта изолятов ВГЧ-6 (А и В). В западной части Европы с большей частотой выделяют вариант ВГЧ-6В. Он подобно ВИЧ инфицирует CD4+ Т-лимфоциты-хелперы.
Выявлена роль ВГЧ-6 в злокачественной трансформации лимфоцитов при лимфомах и лимфогранулематозе. Кроме того, ВГЧ-6 может вызывать развитие острых гепатитов у взрослых и детей, а также выраженную экзантему у детей раннего возраста. У взрослых он вызывает синдром хронической усталости. В США ВГЧ-6 выявляется 60% детей первого года жизни и у 80-90% взрослых лиц.
Вирус герпеса человека типа 7 (ВГЧ-7) выделен из CD4+ Т-лимфоци-тов здоровых людей и от людей с синдромом хронической усталости. В США частота встречаемости ВГЧ-7 до 85%. Это Т-лимфотропный вирус, обладающий способностью инфицировать CD4+ Т-лимфоциты и незрелые Т-клетки. Полагают, что путь передачи может быть вертикальный от матери к ребенку, а также горизонтальный через слюну. Отличается от ВГЧ-6 тем, что инфицирование ВГЧ 7 типа возникает в более позднем возрасте.
Вирус герпеса человека типа 8 (ВГЧ-8) выделен от больных с саркомой Капоши. Инфицирует CD19+ В-лимфоциты. Предполагается, что он также может вызывать развитие опухолей. Относится к роду Rhadinovirus подсемейства Gammaherpesvirinae. Близок по свойствам вирусу Эпштейна-Барр. Содержит около 80 типов. Подразделяется на 4 генотипа. Передается контактным, половым путем и с препаратами крови. Интенсивность передачи через кровь ниже, чем ВИЧ.
Наиболее широко известны заболевания человека, вызываемые 1 и 2 серотипами альфагерпесвирусов. Выделяют локализованные формы (офтальмогерпес, герпетический стоматит, кожный герпес, генитальный герпес и др.) и генерализованные герпетические инфекции новорожденных и взрослых. Для локальных форм характерно хроническое рецидивирующее течение. Отдельные генерализованные случаи могут протекать по типу медленных инфекций и энцефалитов.
Одной из важнейших характеристик патогенеза герпетической инфекции является ЦПД на клетки-мишени, сопровождающееся прогрессирующей дегенерацией значительной их части. Формы ЦПД вирусов простого герпеса весьма разнообразны и зависят как от свойств штаммов самого вируса, так и от вида инфицируемых ими клеток.
Проявления ЦПД при герпетической инфекции:
образование симпластов, которые представляют собой единую массу цитоплазмы, включающую от 2-5 до 20 ядер;
образование «шарообразных» клеток;
образование гигантских клеток;
образование специфических внутриядерных включений;
гибель клеток.
Пути передачи: со слюной (при поцелуях); спермой при половых контактах; во время родов при прохождении плода по родовым путям; внутриутробное заражение — при дефектах амниотической оболочки или проникновении через нее.
Для проникновения вируса необходима прямая инокуляция на слизистые оболочки. Герпесвирусы не способны проникать через неповрежденную кожу.
Патогенез. После проникновения в эпителий возбудитель интенсивно в нем размножается, запуская литический, продуктивный тип инфекции. Гистологические изменения характеризуются очаговой дегенерацией эпителия. Клетки увеличиваются в размерах, округляются или образуют гигантские клетки, затем погибают, образуя очаги некроза.
Латентная герпетическая инфекция. Мигрируя из первичного очага, возбудитель проникает в сенсорные ганглии (ВПГ-1 — в тройничные, ВПГ-2 — в поясничные узлы), где латентно циркулирует.
Рецидивы или клинически периодические проявления заболевания наблюдаются не у всех инфицированных. Пусковые механизмы рецидивов: переохлаждение, менструация, избыточная инсоляция, нарушение питания, стрессовые ситуации.
Лабораторная диагностика герпетической инфекции. Для диагностики используют изоляцию вируса из клинического материала и методы экспресс-диагностики.
Вирусы выделяют из везикул, смывов крови, слюны, мочи, биоптатов на куриных эмбрионах и лабораторных животных. О количестве вируса судят по развитию характерного ЦПД или развитию типичной симптоматики герпетической инфекции у зараженных животных.
Чаще используют методы экспресс-диагностики.
Метод флюоресцирующих антител (МФА) основан на изучении препаратов в люминесцентном микроскопе при введении в состав комплекса антиген-антитело хромогена (ФИТЦ и др.), индуцирующего свечение определенного цвета. Исследование длится 1-3 часа.
Иммунопероксидазный метод аналогичен МФА, однако при получении конъюгата используют фермент, чаще пероксидазу хрена.
Метод встречного иммуноэлектрофореза и иммуноблоттинга представляет собой одновременный электрофорез АГ и АТ в геле навстречу друг другу с противоположно заряженных полюсов, что позволяет проводить анализ в течение 30-90 минут.
Метод молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот для детекции герпесвирусной ДНК основывается на использовании меченых ДНК-зондов.
Метод ПЦР способен амплифицировать единичную молекулу ДНК в исследуемом материале. Используют в основном для детекции и идентификации всех типов вирусов герпеса. Наиболее часто используется для выявления генома вирусов 4-8 типов.
Иммуноэлектронная микроскопия очень эффективна в случае невозможности использования других методов.
Лечение
При лечении герпетической инфекции на первый план выдвигается химиотерапия. Наибольшее применение получили препараты на основе ацикловира — аномальные нуклеозиды (зовиракс, фамцикловир (фамвир), ванцикловир, герпивир и др.). Ацикловир — специфическое антигерпетическое средство, подменяет действие вирусной тимидинкиназы и угнетает ДНК-поли-меразу. Ацикловир применяют как перорально, внутривенно, так и в виде аппликаций.
В последнее время в лечении герпесвирусных инфекций большое внимание уделяется интерферону (используют как α-, так и β-интерфероны) и его индукторам. Неовир (производства Германии) обладает противовирусным и иммуномодулирующим действием. Используется для лечения больных с нарушениями иммунной системы. Циклоферон (производства России) — индуктор интерферона и иммуномодулятор. Аналог неовира.
Местное лечение. При эрозиях используют мазевые аппликации: оксолиновая мазь (0,25-3,0%), теброфен (0,52,0%), аплизарин (2-5%), гевизом-мазь (Венгрия), крем с β-интерфероном.
Профилактика рецидивов. Герпетическая инактивированная вакцина (включает ВПГ 1 и 2 типов) оказывает иммуностимулирующий и десенсибилизирующий эффекты. Курс состоит из 5 внутрикожных инъекций по 0,2 мл через 3-4 дня, его повторяют через 6-12 месяцев.
Гамма-глобулины (специфические и неспецифические) используют как иммуностимуляторы и при заместительной терапии в виде внутримышечных инъекций по 1,5-3,0 мл через день в течение 5-10 дней.
35. Этиология ветряной оспы, злокачественного герпеса, цитомегалии, инфекционного мононуклеоза. Механизмы патогенеза. Лабораторная диагностика.
Ветряная оспа
Патогенез и иммунитет. При ветряной оспе входными ворота ми инфекции является слизистая оболочка дыхательных путей, в эпи телиальных клетках которой происходит первичная репродукция ви русов. По лимфатическим сосудам они попадают в кровь, вызывая вирусемию. С кровью заносятся в эпителиальные клетки кожи и сли зистых оболочек, в результате чего появляются везикулярные высы пания на лице, туловище, конечностях, слизистой оболочке рта.
При мацерации пузырьков вирус легко передается окружающим аэрозольным и реже контактным путем. При заболевании женщин в первые 3 мес. беременности существует риск возникновения у ребен ка врожденных дефектов.
Полагают, что после перенесения ветряной оспы в детском возра сте вирус может сохраняться в течение нескольких лет в клетках ган глиев задних корешков спинного мозга.
При опоясывающем лишае на коже туловища, головы, шеи появ ляются везикулярные высыпания. Возможна трансплацентарная передача вируса, которая приводит к патологии плода. У людей, пе ренесших в детском возрасте ветряную оспу, формируется пожизнен ный иммунитет. В сыворотке крови циркулируют вируснейтрализующие и комплементсвязывающие антитела. Однако они не могут пре дотвратить рецидивы болезни, поскольку очаг персистирующей инфекции сохраняется в ганглиях спинного мозга. Вместе с тем от мечается увеличение Т-супрессоров, которые, возможно, являются причиной вторичного иммунодефицита.
Лабораторная диагностика. Выделение вируса проводится в культуре клеток фибробластов эмбриона человека с последующей идентификацией вируса в РСК. Эту же реакцию используют для се родиагностики ветряной оспы.
Специфическая профилактика. Получена живая вакцина для иммунизации детей в раннем возрасте. В очагах инфекции рекомен дуется применение иммуноглобулинов, полученных из крови реконвалесцентов.
Для лечения опоясывающего лишая используют интерферон.
Цитомегаловирус
Цитомегаловирус (ЦМВ) относится к Бета-герпесвирусам. В отличие от альфа-герпесвирусов, он содержит большую по молекулярной массе ДНК, имеет более продолжительный цикл репродукции и культивируется в культуре фибробластов человека, вызывая незначительные цитопатические изменения клеток.
Патогенез. Характерной особенностью ЦМВ является его способность образовывать гигантские клетки (20-24 мкм), содержащие включения. Он способен поражать все органы и ткани, вызывая бес-симптомное носительство, либо клинически выраженное заболевание
Особое значение имеет способность ЦМВ инфицировать иммунокомпетентные клетки и персистировать в них.
Кроме того, ЦМВ имеет сродство к клеткам слюнных желез и почек, вызывая в них образование крупных внутриядерных включе ний. ЦМВ вызывает перинатальную инфекцию у 1% новорожденных. При острых формах повреждаются внутренние органы (печень, почки, головной мозг). ЦМВ может проходить через плаценту, вызывая мертворождение или уродства. Полагают, что 1-2% новорожденных ин фицированы ЦМВ.
Активация латентной инфекции у взрослых обычно наблюдается при иммунодепрессивной терапии, вторичных иммунодефицитных состояниях, СПИДе. При этом имеют место вируссемия, поражения внутренних органов органов, костного мозга, ЦНС, развитие имму нопатологических реакций.
Эпидемиология. Возбудитель патогенен только для человека. Вирус передается через плаценту, при прохождении через родовые пути матери, с материнским молоком, при трансплантации органов. более 20% детей первых лет жизни выделяют ЦМВ с мочой и слю ной.
Лабораторная диагностика. Материал для исследования: осадок мочи, слюна, спинномозговая жидкость.
Вирус выделяют в культуре фибропластов эмбриона человека, главным образом из мочи с последующей идентификацией в РСК, реакции нейтрализации.
Серодиагностику проводят в РСК, РПГА, РН обычно при подо зрении на врожденную инфекцию. При иммунофлюоресценции и гибридизации ДНК наличие вируса устанавливают через 24 ч.
Профилактика и лечение. Вакцинация проводится живыми вакцинами, иногда в сочетании с вакциной против краснухи. Для лечения используют ацикловир, аномальные нуклеозиды, а также иммуномодуляторы (левомизол).
Гамма-герпесвирусы
К данному подсемейству относятся вирус Энштейна-Барр, вызывающий инфекционный мононуклеоз, лимфому Беркитта и сакркому Капоши у больных СПИДом. Патогенез инфекционного мононуклеоза характеризуется репликацией вируса в верхних дыхательных путях и региональных лимфоузлах. Возбудитель индуцирует появление популяции реактивных Т-клеток (атипичные лимфоциты), поликлональную активацию В-клеток и их дифференцировку в плазмоциты. При этом геном вируса может сохраняться в В-лимфоцитах. Подобная латентная инфекция встречается у многих людей.
Эпидемиология. Единственным источником инфекции является человек. Вирус передается воздушно-капельным, реже трансмиссивным, либо половым путем.
Онкогенные герпесвирусы
Семейство герпесвирусов имеет целый ряд представителей с предполагаемой или доказанной онкогенностью. В этом отношении наиболее важны γ-герпесвирусы (вирусы, ассо циированные с лимфоцитами), которые являются реальными возбу дителями опухолевых заболеваний (обычно лимфом) человека и животных.
ВЭБ (вирус Энштейна-Барр) широко распространен по всему миру и является возбудите лем инфекционного мононуклеоза. Этот вирус способен in vitro и in vivо трансформировать В-лимфоциты, которые приобретают способ ность к неограниченному росту в культуре. Интересно, что клетки (моноциты, лимфоциты) крови людей, перенесших инфекционный мононуклеоз хорошо растут в культуре как перевиваемые линии в отличие от аналогичных клеток людей, не болевших этой болезнью. Этот факт позволяет рассматривать инфекционный мононуклеоз как допрокачественное опухолевое заболевание.
Геном ВЭБ транскрибируется в опухоле вых клетках, и имеет место синтез вирусспецифических белков. Лишь в некоторых клеточных линиях в небольшом проценте клеток проис ходит продукция полных инфекционных вирионов. В большинстве же клеток инфекционный процесс носит абортивный характер. Меха-низм спонтанного перехода абортивной инфекции в продуктивную не известен.
В клетках лимфомы Беркитта обнаруживается ряд вирусспецифических антигенов: 1) EBNA (Epstein-Barr nuclear antigen) — выявляется в ядрах, состоит из нескольких белков, главный из которых имеет мол. массу 78 К и связывается с хромосомами; 2) «ранние» антигены, неструктурные вирусспесифические белки, выявляемые в ци-топлазме клеток; 3) вирусные капсидные антигены; 4) вирусные мембранные (оболочечные) антигены.
Клетки лимфомы Беркитта обычно содержат характерную хромосомную перестройку — участок хромосомы 8, содержащий ген с-mус, перемещается в хромосому 2, 14 или 22 в область иммуноглобулиновых генов. При этом экспрессия гена с-mус стансвится нерегулируемой, и он превращается в онкоген. Роль ВЭБ в воз-никновении таких хромосомных транслокаций неясна, но есть все основания считать, что оба события — ВЭБ-инфекция и активация гена с-mус необходимы для приобретения В-лимфоцитом опухолево-го потенциала.
ВЭБ не удается размножать в клеточных культурах под контролем цитопатического эффекта, как большинство других герпесвирeсов. Источником инфекционного вируса служат отдельные линия-лимфобластоидных клеток, которые продуцируют инфекционный вирус за счет продуктивной инфекции немногих клеток в популяции, которая происходит спонтанно или после облучения рентгеновской или ультрафиолетовой радиацией. Вирус выявляют по способности трансформировать В-лимфоциты из пуповинной крови новорожден ных, по образованию вирусспецифических антигенов в зараженных клетках, а также с помощью молекулярных методов исследования (полимеразная цепная реакция).
Вакцины против ВЭБ-инфекции, которая была бы полезна для про филактики инфекционного мононуклеоза и онкологических заболева ний, ассоциированных с ВЭБ, пока не существует, хотя работы по ее созданию ведутся с использованием генно-инженерных методов.
Показано, что так называемая идиопатическая пигментная саркома кожи человека (саркома Капоши) вызывается гамма-герпесвирусом, обозначенным как вирус саркомы Калоши, или герпес вирус типа VIII. Это заболевание обычно развивается на фоне ослабления кле точного иммунитета, например у больных СПИД.
а- и В-герпесвирусы не обладают онкогенностью в эксперимен тах на животных. Их роль в естественном канцерогенезе не установ лена. Предполагалось возможное участие вируса простого герпеса типа 2 в возникновении рака шейки матки, однако доказательства носят косвенный характер и не убедительны.
36. Теории вирусного канцерогенеза. Онкогенные вирусы. Онкогены клеточные и вирусные.
[из лекции, 2006]
В настоящее время 15-20% новообразований у людей связывают с вирусами.
Вирусы:
попиломы человека, передающиеся половым путем
гВ и гС – рак печени (в/с =3/1)
Херикобактопилори (язва желудка и 12-перстной кишки).
Известно более 200 раковых заболеваний. Злокачественные опухоли 2ое место по смертности (после сердечно-сосудистых).
18-20% умирает от злокачествееных опухолей.
1910 – Раус, передача куриной саркомы на птицах → возможность вирусной природы опухолей.
Затем доказана, вирусная природа фибром и попилом кролика, рака лягушек.
Зильберт в 50ых разработал вирусно-генетическую теорию возникновения опухолей, Вирусная НК присутствует в клетке в интегрированном состоянии с геномом клетки (онковирусология).
Онковирусология, задачи:
Дальнейший поиск вирусов как причины заболеваний.
изучение молекулярной биологии вирусов
изучение молекулярных механизмов вирусного канцерогенеза
разработка методов диагностики и лечения рака
Основные критерии онкогенности:
Способность вируса трансформировать информацию in vitro
Способность вируса индуцировать опухоль in vivo
Онкогенные опухолевые вирусы в ДНКовых и РНКовых вирусах:
Poxviridae – доброкачественные фибромы и фиксомы у кроликов и зайцев
Herpesviridae II типа – рак шейки матки
…viridae - опухоли верхней челюсти
Adenoviridae – высокоонкогенные: 12, 18, 31 серотипы, опухоли только у животных; слабоонкогенные и неокогенные
Papovoviridae – папиломовирус
Hepatoviridae – печеночно-клеточный рак.
Характеристика онкогенных вирусов:
1. Есть гены ответственные за онкогенность, передаются по наследству (>50 в различных хромосомах), кодируют ряд важных белков ( стимулирующее действие и супрессивное – угнетают размножение врусов, канцерогенез, многоступенчатый процесс связанный с активацией генов.
Онкоген → онкобелок → трансформация клетки → туморолизация
Характеристика опухолевых клеток:
модификация роста клеток → увеличение скорости размножения → теряется способность к инвазии рецепторов на клеточной поверхности, эмбриональные АГ
Чужеродные гетерофильные АГ, которые присущи другим видам животных
Меняется цитоскелет клетки
биохимические свойства меняются, накапливаются ДНК, РНК и протеазы данных клеток
Судьба опухолевых клеток:
Распознаются имунокомпетентными клетками, если снижается АГ способность – рост опухолей
37. Вирусы бактерий (бактериофаги), свойства, классификация. Взаимодействие бактериофагов с восприимчивой бактериальной клеткой. Вирулентные и умеренные фаги. Лизогения.
Фаги являются бактериальными вирусами, имеющими в качестве хозяева бактерии определенных видов. Номенклатура бактериофагов основа на на видовом наименовании хозяина. Например, фаги, лизирующие дизентерийные бактерии, получили название дизентерийных бактериофагов, сальмонеллы — сальмонеллезных бактериофагов, дифтерийные бактерии — дифтерийных бактериофагов и т.д.
Структура. Большинство фагов имеют сперматозоидную форму. Они состоят из головки, которая содержит нуклеиновую кислоту, и отростка. У некоторых фагов отросток очень короткий или вовсе отсутствует. Размеры фаговой частицы колеблются от 20 до 200 нм. Средний диаметр головки равен 60-100 нм, длина отростка 100-200 нм.
Различают несколько морфологи ческих типов бактериофагов. К I типу относятся нитевидные ДНК-содержащие фаги, которые ли-зируют клетки бактерий, несущих F-плазмиду. II тип составляют фаги с аналогом отростка. Это мел кие РНК-содержащие фаги с однони-тевой ДНК. К III типу относятся фаги ТЗ, Т7 с коротким отростком, к IV типу — фаги с несок-ращающимся чехлом отростка и дву-нитевой ДНК (Tl, T5 и др.). V тип представляют ДНК-содержащие фаги
с сокращающимся чехлом отростка, заканчивающимся базальной пла стинкой разной формы (Т2, Т4, Т6).
Наиболее изучены Т-фаги (англ. type — типовые). Он состоит из головки гексагональной формы и отростка. Пос ледний образован полым стержнем диаметром около 8 нм. Снаружи стержень окружен чехлом, способным к сокращению. На дистальном конце отростка имеется шестиугольная базальная пластинка, в углах которой располагаются короткие зубцы. От каждого зубца отходит по одной нити длиной 150 нм. Базальная пластинка и нити осуществля ют процесс адсорбции фага на бактериальной клетке.
Химический состав. Фаги, как и другие вирусы, состоят из нук леиновой кислоты и белка. Большинство из них содержат двуните вую ДНК, которая замкнута в кольцо. Однако существуют и однони тевые фаги. В составе некоторых фагов обнару жены ДНК с необычными азотистыми основаниями. Так, у фага Т2 вместо цитозина содержится 5-оксиметилцитозин. Некоторые фаги содержат РНК.
Капсид головки фага и чехол отростка построены из полипептид ных субъединиц по кубическому (головка) и спиральному (отросток) типу симметрии.
Резистентность к факторам окружающей среды. Фаги более устойчивы к действию физических и химических факторов, чем мно гие вирусы человека. Большинство из них инактивируются при тем пературе свыше 65°-70°С. Они хорошо переносят замораживание и длительно сохраняются при низких температурах и высушивании. Сулема (0,5% раствор), фенол (1% раствор) не оказывают на них инактивирующего действия. В то же время 1% раствор формалина инактивирует фаг через несколько минут. Ультрафиолетовые лучи и ионизирующая радиация также вызывают инактивирующий эффект, а в низких дозах — мутации.
Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой характеризу ется последовательной сменой тех же стадий, которые были рассмот рены для вирусов животных и человека. Однако имеются и некото рые особенности.
Адсорбция фага на бактериальной клетке происходит толь ко при соответствии фаговых рецепторов, расположенных на конце отростка, с рецепторами бактериальной клетки, связанными с кле точной стенкой. На бактериях, полностью лишенных клеточных стенок (протопласты), адсорбции фагов не происходит.
На адсорбцию фагов большое влияние оказывают состав и рН среды, температура, а также наличие некоторых аминокислот или других соединений.
Проникновение фага в бактериальную клетку проис ходит путем инъекции нуклеиновой кислоты через канал отростка. При этом в отличие от вирусов человека и животных капсидные бел ки головки и отростка остаются вне клетки.
Некоторые фаги вводят свою ДНК без предварительного повреж дения клеточной стенки бактерий, другие — сквозь отверстия, кото рые они пробуравливают в клеточной стенке с помощью лизоцима, содержащегося в их капсиде.
Репликация фаговой нуклеиновой кислот ы и синтез фагоспецифических ферментов транскрипции и репли кации происходят примерно так же, как и при репродукции других вирусов. Однако латентный период инфекции, т.е. время для формирования фагового потомства, значительно короче.
Сборка фаговых частиц, или морфогенез, заключается в заполне нии фаговой ДНК пустотелых капсидов головки.
Выход зрелых фагов из бактериальной клетки проис ходит путем «взрыва», во время которого зараженные бактерии лизируются. Лизис происходит при участии фагового лизоцима либо без него. Некоторые ДНК-содержащие нитчатые фаги освобождаются из клетки путем «просачивания» ДНК через цитоп-лазматическую мембрану и клеточную стенку бактерии, во время которого они приобретают капсиды. Бактериальная клетка при этом сохраняет свою жизнеспособность.
Лизогения. Наряду с описанным продуктивным типом взаимо действия бактериального вируса с клеткой хозяина, заканчивающегося образованием фагового потомства и лизисом бактерий, это взаимо действие может происходить по интегративному типу. Фаги, вызы вающие данный тип инфекции, получили название умеренных. Они отличаются от вирулентных тем, что встраивают свою ДНК в бактериальный геном, с которым реплицируются. Фаговая ЛНК. ассоциированная с геномом своего хозяина, носит название профаг. Бактериальные клетки, содержащие профаг, называются лизогенными, а само явление — л и з о г e н и е й. Это название отражает потенциальную способность лизогенных бактерий к лизису при освобождении профага из состава бактериального генома и перехода в вирулентный фаг, способный репродуцироваться.
Лизогенизация лежит в основе фаговой или лизогенной конвер сии. Она заключается в изменении свойств у лизогенных бактерий, например в приобретении способности продуцировать токсин, изме нять морфологию, антигенные свойства и другие признаки. Механизм этого явления связан с внесением новой информации в бактериаль ную клетку.
38.Практическое использование бактериофагов. Фагодиагностика, фаготипирование, фаготерапия. Методы титрования бактериофагов.
Практическое применение бактериофагов. Строгая специфич ность бактериофагов позволяет использовать их для фаготипирова-ния и дифференцировки бактериальных культур, а также для индика ции их во внешней среде, например в водоемах.
Метод фаготипирования бактерий широко применяется в микро биологической практике. Он позволяет не только определить видо вую принадлежность исследуемой культуры, но и ее фаготип (фаговар). Это связано с тем, что у бактерий одного и того же вида имеются рецепторы, адсорбирующие строго определенные фаги, ко торые затем вызывают их лизис. Использование наборов таких ти-поспецифических фагов позволяет проводить фаготипирование иссле дуемых культур с целью эпидемиологического анализа инфекцион ных заболеваний: установления источника инфекции и путей ее передачи.
Кроме того, по наличию фагов во внешней среде (водоемах) мож но судить о содержании в них соответствующих бактерий, представ ляющих опасность для здоровья человека. Данный метод индикации патогенных бактерий также применяется в эпидемиологической практике. Его эффективность повышается при постановке реакции нараста ния титра фага, которая основана на способности специфических ли ний фагов репродуцироваться на строго определенных бактериальных культурах. При внесении такого фага в исследуемый материал, содержа щий искомый возбудитель, происходит нарастание его титра. Широкое использование реакции нарастания титра фага осложняется трудностью получения индикаторных наборов фагов и другими причинами.
Применение фагов с лечебными и профилактическими целями проводится сравнительно редко. Это связано с большим количеством отрицательных результатов, которые объясняются следующими причи нами:
1) строгой специфичностью фагов, лизирующих только те клетки бактериальной популяции, которые снабжены соответствующими рецепторами, вследствие чего фагорезистентные особи, имеющиеся в каждой популяции, полностью сохраняют свою жизнеспособность;
2) широким применением более эффективных этиотропных средств — антибиотиков, не обладающих специфичностью бактериофагов.
В настоящее время препараты бактериофагов применяются для лечения дизентерии, сальмонеллеза, гнойной инфекции, вызванных антибиотико-резистентными бактериями. При этом в каждом случае предварительно определяют чувствительность выделенных возбуди телей к данному препарату бактериофага.
Сальмонеллезные фаги применяются для профилактики одноимен ного заболевания в детских коллективах.
PAGE 12
www.bsmu.h15.ru