Вирусология экзамен. Вирусология Экз. 1. Предмет и задачи ветеринарной вирусологии. История развития вирусологии
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
24. Специфическая профилактика вирусных болезней животных. СП.– специальная система мер, направленных на предупреждения появления конкретных заболеваний. Заключается в использовании вакцин, гипериммунных сывороток и иммуноглобулинов, создающих специфическую невосприимчивость к определенной инфекции. Характер специфических профилактических мероприятий определяется особенностями отдельных болезней, эпизоотической обстановкой хозяйства и его окружения. К СП. относятся: 1. Специфическая диагностика проведение специальных микробиологических (вирусологических, бактериологических, микологических), серологических, аллергических, гематологических и других исследований для обнаружения и идентификации возбудителей болезней. Для предупреждения инфекционных болезней применяют превентивную (предохранительную) изоляцию под усиленным ветеринарным наблюдением. 2.Применение специальных лечебно-профилактических средств, предупреждающих заражение животных. Для этого широко используют различные витаминно-терапевтические премиксы (обогатительные смеси биологически активных веществ) с добавлением биостимуляторов и иммуномодуляторов, повышающих естественную резистентность и общую иммунологическую реактивность животных. 3.Иммунопрофилактика инфекционных болезней (далее - иммунопрофилактика) - предупреждение определенных инфекционных болезней путем проведения иммунизации животных для создания у них искусственного иммунитета. Различают 3 вида вакцинации в зависимости от способа формирования иммунитета. 1. Активная – применение вакцин, при этом иммунитет вырабатывается самим организмом. Вакцины – антигенные препараты полученные из микроорганизмов, их компонентов или продуктов жизнедеятельности. 2.Пассивная – применение сывороток или иммуноглобулинов, при этом готовые антитела (полученные при иммунизации других животных - продуцентов) вводятся в организм 3. Смешанная (пассивно-активная) – при которой вначале проводится пассивная вакцинация, а через некоторое время активная. Одновременное применение вакцин и сывороток (симультанные прививки) в настоящее время не применяются поскольку известно, что пассивные антитела в организме отрицательно влияют на формирование активного иммунитета. Пассивно-активная иммунизация - комбинированный (смешанный) метод создания искусственного пассивно-активного иммунитета, основанный на введении в организм сыворотки и соответствующей вакцины одновременно (симультанно) или последовательно: вначале вводят сыворотку, а затем вакцину. 25. Фазы и стадии репродукции вирусов. Репродукция вирусов. Вирусы не способны размножаться на питательных средах – это строгие внутриклеточные паразиты. Более того, в отличие от риккетсий и хламидий, вирусы в клетке хозяина не растут и не размножаются путем деления. Составные части вируса – нуклеиновые кислоты и белковые молекулы синтезируются в клетке хозяина раздельно, в разных частях клетки – в ядре и цитоплазме. При этом клеточные белоксинтезирующие системы подчиняются вирусному геному, его НК. Репродукция вируса в клетке происходит в 6 фаз: 1)первая фаза – адсорбция вируса на поверхности клетки, чувствительной к данному вирусу. 2)вторая фаза – проникновение вируса в клетку хозяина путем виропексиса. 3)третья фаза – «раздевание» вирионов, освобождение нуклеиновой кислоты вируса от суперкапсида и капсида. У ряда вирусов проникновение нуклеиновой кислоты в клетку происходит путем слияния оболочки вириона и клетки-хозяина. В этом случае вторая и третья фазы объединяются в одну. В зависимости от типа нуклеиновой кислоты этот процесс совершается следующим образом. ДНК-содержащие (ДНК- и РНК-белок):1)репродукция происходит в ядре: аденовирусы, герпес, паповавирусы. Используют ДНК-зависимую РНК-полимеразу клетки.2)репродукция происходит в цитоплазме: вирусы имеют свою ДНК-зависимую РНК-полимеразу. РНК-содержащие вирусы:1)рибовирусы с позитивным геномом (плюс-нитиевые): пикорна-, тога-, коронавирусы. Транскрипции нет.2)рибовирусы с негативным геномом (минус-нитиевые): грипп, корь, паротит, орто-, парамиксовирусы. 3)ретровирусы (-)РНК, ДНК, иРНК-белок (иРНК гомологична РНК). В этом случае процесс образования ДНК на базе (-)РНК возможен при участии фермента – РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратнойтранскриптазы или ревертазы). 4)четвертая фаза – синтез компонентов вириона. Нуклеиновая кислота вируса образуется путем репликации. На рибосомы клетки транслируется информация вирусной иРНК, и в них синтезируется вирус-специфический белок. 5)пятая фаза – сборка вириона. Путем самосборки образуются нуклеокапсиды. 6)шестая фаза – выход вирионов из клетки. Простые вирусы, например, вирус полиомиелита, при выходе из клетки разрушают ее. Сложноорганизованные вирусы, например, вирус гриппа, выходят из клетки путем почкования. Внешняя оболочка вируса (суперкапсид) формируется в процессе выхода вируса из клетки. Клетка при таком процессе на какое-то время остается живой. Кроме обычных вирусов, существуют прионы – белковые инфекционные частицы, не содержащие нуклеиновую кислоту. Они имеют видфибрилл, размером до 200 нм. Вызывают у человека и у животных медленные инфекции с поражением мозга: болезнь Крейтцфельда-Якоба, куру, скрепи и другие. 26. Репродукция РНК-содержащих вирусов. - РНК-вирусы проникают в клетку путём слияния (парамиксовирусы) либо виропексиса (рабдо- и ортомиксовирусы). Для эффективной репродукции вирусная -РНК должна быть преобразована в +РНК — аналог клеточной мРНК. Ранняя стадия репродукции. После высвобождения генома вирусная транскриптаза (РНК зависимая РНК-полимераза) запускает синтез +РНК. При этом «шаблоном» для вирусной транскриптазы служит вирусный рибонуклеопротеин (то есть РНК и внутренние белки) В результате образуются полные и короткие молекулы-копии +РНК. Поздняя стадия репродукции. Полные плюс-нити служат матрицами для синтеза молекул -РНК, составляющих геномы дочерней популяции. Короткие плюс-нити участвуют в синтезе ферментов и белков. Вирусные белки (гемагглютинин и нейраминидаза) взаимодействуют участками клеточной мембраны. Там же сорбируются и вирусные М-белки (белки матрикса) Они проявляют выраженную гидрофобность за счёт содержания до 75% нейтральных аминокислот. Это свойство даёт им способность взаимодействовать с белками и липидами клеточные мембраны и быть посредником сборки вирусных частиц. С одной стороны, М-белок распознает участки включения гликопротеинов вируса в мембрану, с другой — его специфически распознает нуклеокапсид и связывается с ним. Сборка дочерних популяций завершается после присоединения нуклеокапсида к клеточной мембране. Их высвобождение происходит путём почкования через модифицированные участки мембраны. Отпочковывающиеся вирусные частицы захватывают её фрагменты, служащие в дальнейшем суперкапсидами. Репродукция (+)РНК вирусов Транскрипция: (+) РНК является матрицей для новых молекул РНК, на которых в рибосомах синтезируются вирусные белки (+)РНК = иРНК-> белок) Репликация: вирусная РНК-полимераза строит промежуточную антисмысловую (-)РНК цепь. При этом в клетке временно образуется фрагмент двухцепочечной РНК По матрице (-) цепи РНК синтезируется геномная РНК (+) цепь (+)РНК -> (-)РНК -> (+)РНК 27. Репродукция ДНК-содержащих вирусов. У большинства ДНК- вирусов транскрипция (образование иРНК) и репликация (синтез новой геномной ДНК) происходит в ядре инфицированной клетки Транскрипция идет с помощью клеточной ДНК- зависимой РНК-полимеразы, затем происходит синтез вирусных белков (ДНК-> иРНК-> белок) Репликация: среди «ранних» белков есть фермент вирусная ДНК-полимераза, которая на матрице вирусной ДНК выполняет в ядре синтез новых молекул ДНК вируса. Вирусы, лишённые суперкапсида (например, аденовирусы) проникают в клетки путём виропексиса, а имеющие таковой (покс- и герпесвирусы) — за счёт слияния суперкапсида с клеточной мембраной. Репродуктивный цикл ДНК-содержащих вирусов включает раннюю и позднюю стадии (рис. 5-4). У крупных ДНК-вирусов имеется явное несоответствие между кодирующе ёмкостью генома и молекулярной массой вирусиндуцированных белков и белков, входящих состав вирионов. Например, у герпесвирусов лишь 15% ДНК кодирует все белки вирионов и их предшественников. Возможно, значительная часть генома содержит гены, кодирующие синтез ферментов и регуляторных белков. Папова-, адено- и герпесвирусы репродуцируются относительно однотипно, в то время как репродукция поксвирусов имеет некоторые особенности. Ранняя стадия репродукции. Вирусная ДНК проникает в ядро клетки, где транскрибируется клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразой. При этом считываетеся, а затем транслируется часть вирусного генома («paнние гены»). В результате синтезируются «ранние белки» (регуляторные и матричные белки вирусные полимеразы). Регуляторные белки выполняют различные функции. При заражении клетки они блокируют синтез клеточных РНК, ДНК и белка и одновременно способствуют экспрессии вирусного генома, изменяя специфичность реагирования клеточных полимераз и полирибосом. Они так же запускают репликацию клеточной ДНК, модифицированной встроенными геномами ДНК содержащих вирусов и ретровирусов, то есть репликацию вирусных геномов. Вирусспецифические полимеразы. В репликацию вирусных геномов также вовлечены вирусоспецифические ДНК-полимеразы, участвующие в образовании молекул ДНК дочерних популяций. Матричные белки необходимы для репликации нуклеиновых кислот и сборки дочерних популяций. Они образуют электронно-плотные скопления в клетке, известные как тельца включений (например, тельца Гварнери при натуральной оспе). Поздняя стадия репродукции. На этом этапе происходит синтез нуклеиновых кислот вируса. Не вся вновь синтезированная вирусная ДНК упаковывается в вирионы дочерней популяции. Часть ДНК («поздние гены») используется для синтеза «поздних белков», необходимых для сборки вирионов. Их образование катализируют вирусные и модифицированные клеточные полимеразы. 28. Биотехнология как наука, цели и задачи биотехнологии. Биотехноло́гия дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнологией часто называют применение генной инженерии в XX—XXI веках, но термин относится и к более широкому комплексу процессов модификации биологических организмов для обеспечения потребностей человека, начиная с модификации растений и животных путём искусственного отбора и гибридизации. С помощью современных методов традиционные биотехнологические производства получили возможность улучшить качество пищевых продуктов и увеличить продуктивность живых организмов. Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике. Целью биотехнологии является получение продуктов из биологических объектов или с их применением, а также воспроизведение биоэффектов, не встречающихся в природе. В качестве биологических объектов чаще всего используются одноклеточные микроорганизмы, животные и растительные клетки, а также организм животных, человека или растений. Задачи биотехнологии Биотехнология имеет своей целью создание и практическое использование: 1) новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов, используемых в здравоохранении для диагностики, профилактики и лечении и заболеваний (интерферонов, инсулина, гормонов роста человека, антител, вакцин) 2) регуляторов роста растений, бактериальных удобрений, микробиологических средств защиты растений от болезней и вредителей, полученных методом генетической и клеточной инженерии 3) ценных кормовых добавок для повышения продуктивности с/х животных 4) новых технологий создания и получения ценных продуктов для использования их в пищевой, химической, микробиологической, фармацевтической и других отраслях промышленности 5) эффективных технологий переработки с/х промышленных и бытовых отходов для получения продуктов, которые могут использоваться в других отраслях хозяйственной деятельности человека, например, биогазов, топлива для автомобилей. 29. Особенности приготовления вирусных вакцин. Существуют 4 группы вакцин: 1) вакцины из убитых бактерий; 2) вакцины из инактивированных риккетсий и вирусов; 3) химические вакцины; 4) живые вакцины. Получение вакцин происходит так. Получение живых вакцин: культивирование вакцинного штамма в производственных условиях (бактерийные штаммы культивируют на питательных средах, вирусные -- на куриных эмбрионах или в культурах клеток); очистка вакцинного штамма от балластных веществ (питательной среды, культуры клеток и т. д. ; стандартизация (определение активности, доведение до рабочей концентрации, расфасовка в ампулы); лиофилизация со стабилизатором (альбумин, сахароза с желатиной); контроль: концентрации живых бактерий или вирусов вакцинного штамма, остаточной влажности, безвредности, аллергенности, иммуногенности и др. Получение убитых вакцин: культивирование вакцинного штамма; инактивация (чаще 0, 4 % формальдегидом при 37- 40 ОС в течение 4 нед); очистка от балластных компонентов; добавление адъюванта; стандартизация;лиофилизация; контроль: остаточной вирулентности, содержание бактерий или вирусов вакцинного штамма, остаточной влажности, стерильности, безвредности, аллергенности, иммуногенности и др. Инактивированная вакцина- состоит из микробных частиц, которые выращены в культуре, а затем были убиты при помощи метода термической обработки либо воздействием клеточного яда (формальдегида). Данные микроорганизмы выращиваются в контролируемых лабораторных условиях для снижения антигенности и являются неинфекционными (не способными вызвать заболевание). Для выработки иммунитета необходимо введение больших доз, применение адъювантов и многократных туров вакцинопрофилактики. Инактивированные вакцины противопоставляют аттенуированным или «живым» ослабленным вакцинами. В процессе производства вакцины вирусные частицы разрушаются и впоследствии не могут самовоспроизводиться, однако вирусные капсидные белки достаточно сохранны, чтобы быть распознанными иммунной системой реципиента и вызвать ответную реакцию. Если технология производства строго соблюдается, то такая вакцина не способна вызвать инфекционное заболевание. Тем не менее, ненадлежащая инактивация может привести к сохранению целости инфекционных частиц. Поскольку вакцина является убитой, она не способна обеспечить надлежащим образом выработку иммунитета — необходимо периодически усиливать иммунный ответ многократным повторным её введением. Химические вакцины. Состоят из антигенов, полученных из микроорганизмов различными способами, преимущественно химическими методами. Химические вакцины не являются гомогенными, содержат примесь отдельных органических соединений или комплексов, состоящих из белков, полисахаридов и липидов. Основные принципы получения химических вакцин: выделение протективных антигенов, обеспечивающих развитие надежного иммунитета, очистка этих антигенов от балластных веществ. Химические вакцины обладают слабой реактогенностью, могут вводиться в больших дозах и многократно. Применение адъювантов усиливает эффективность вакцин. Химические вакцины, особенно сухие устойчивы к влиянию внешней среды, хорошо стандартизируются, могут применяться в различных ассоциациях, направленных одновременно против ряда инфекций. Используются для профилактики менингококковой инфекции, холеры. 30. Пробиотики, механизм действия и технология получения. это иммунобиологические лекарственные препараты, которые содержат живые или инактивированные апатогенные микроорганизмы (эубиотики), обладающие антагонистической активностью в отношении патогенных и условно- патогенных бактерий, а также продукты их жизнедеятельности или факторы роста для микробов нормофлоры (пребиотики) и их рациональные комбинации друг с другом (синбиотики). Пробиотики – это живые микроорганизмы, которые могут быть включены в состав различных типов пищевых продуктов, а также лекарственные препараты и пищевые добавки. Наиболее часто используются в качестве пробиотиков штаммы ЛАКТОБАКТЕРИЙ и БИФИДОБАКТЕРИЙ. Также для этой роли могут подходить дрожжевые грибки рода сахаромицетов — САХАРОМИЦЕТЫ БУЛАРДИ и некоторые штаммы КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ. БМК, включая штаммы лактобактерий, которые использовались в течение тысячелетий для ферментации пищи, обладают двойным действием как ферментативные агенты и, дополнительно, потенциальным оздоравливающе эффектом. Ферментация пищевых продуктов дает им характерный вкус и снижает их РН, что предотвращает заражение потенциальными патогенами. Ферментация в основном применяется в сохранении широкого спектра сельскохозяйственных продуктов (зерновые культуры, корнеплоды, клубни, фрукты и овощи, молоко, мясо, рыба и т.д.). Возможные механизмы действия пробиотиков 1. Подавление живых патогенных и условно-патогенных микроорганизмов a) продукция антибактериальных веществ - бактериоцинов; б) конкуренция за источники питания; b) конкуренция за рецепторы адгезии. 2. Влияние на микробный антагонизм a) уменьшение ферментативной активности; б) увеличение ферментативной активности. 3. Стимуляция иммунитета a) увеличение уровня антител; б) увеличение активности макрофагов. Пробиотики технология получения Пробиотики в форме порошка производятся в биореакторах, в которых наращивается биологическая масса одного-единственного штамма. Дальше эта биомасса фильтруется, из нее забирают все промежуточные питательные вещества, поэтому остается только клеточная масса, которую в конце высушивают. Жидкие пробиотики – это первоначальная, не подвергшаяся лиофилизации (сушке) форма бактерий. Жидкие пробиотики состоят из: Бактерий (эти бактерии находятся в физиологически активном состоянии, и при попадании в организм действуют немедленно). Специальной питательной среды (питательная среда служит источником питания физиологически активных бактерий, которые находятся во флаконе). Тех или иных дополнительно введённых ингредиентов, усиливающих эффективность препарата.(Дополнительные ингредиенты - водорастворимые витамины, микро- имакроэлементы, аминокислоты и т.д.) Метаболитов. Метаболиты – это продукты жизнедеятельности бактерий, находящихся во флаконе (бактерии, находясь в физиологически активном состоянии, поедают спецсреду во флаконе, в результате чего, функционируя, выделяют метаболиты, необходимые организму). |