Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
 Скачать 27.52 Mb.
|
|
Антигены. Вирионы содержат несколько антигенов. Штаммы коронавирусов человека по антигенным свойствам разделяются на 4 группы. Культивирование. Коронавирусы выделяют в культурах тканей эмбриона человека, а также в первичных диплоидных и некоторых гетероплоидных культурах клеток. Патогенез и иммунитет. Коронавирусы вызывают у людей острые респираторные и кишечные заболевания. Первичная репродукция вируса происходит в клетках слизистых оболочек носоглотки и дыхательных путей, возникает профузный насморку детей чаще — бронхиты и пневмонии. При репродукции вируса в эпителиальных клетках желудочно-кишечного тракта возникают гастроэнтериты. После перенесения инфекции формируется гуморальный иммунитет. В сыворотке крови выявляются вируснейтрализующие, комп- лементсвязывающие и преципитирующие антитела, а также антиге- магглютинины. Эпидемиология и профилактика. О широкой циркуляции коро навирусов среди населения свидетельствует наличие антителу обследуемых людей. Они передаются от человека к человеку в основном воздушно-капельным путем, хотя возможны и другие способы передачи. Коронавирусные инфекции встречаются в течение всего года, но чаще в зимне-весенний период. Коронавирусы обладают небольшой устойчивостью к воздействию химически и физических факторов. Они разрушаются эфиром, этанолом и другими органическими растворителями, инактивируются при кислых и щелочных значениях pH, при нагревании до С утрачивают инфекционность через 10-15 мин. Специфическая профилактика не разработана. Лабораторная диагностика. Выделение вируса затруднено в связи со сложностью адаптирования возбудителей к культурам тканей. В основном клинический диагноз подтверждается серологическими исследованиями, которые проводятся с целью выявления специфических вируснейтрализующих антител. Семейство парамиксовирусов (Семейство парамиксовирусов (лат. para — около, туха — слизь) включает три патогенных для человека рода Paramyxavirus, Morbillivirus, Pneumovirus. К первому относятся вирусы парагриппа и эпидемического паротита, ко второму — вирус кори и подострого склерозирующего панэнцефалита. Инфекции, вызванные парамиксовирусами, чаще всего наблюдаются у детей разного возраста. К третьему — респираторно-синтициальный вирус. Известны также парамиксовирусы, патогенные для животных (птиц, собаки др.). Структура и химический состав. Вирионы имеют сферическую форму диаметром 150-500 нм. В центре вириона расположен нукле- окапсид со спиральным типом симметрии, окруженный внешней оболочкой с шиповидными отростками. Вирусная РНК представлена несегментированной односпиральной минус-нитью. В составе нукле- окапсида содержится несколько вирусоспецифических ферментов, в том числе РНК-полимераза (транскриптаза). Нуклеокапсид покрыт матриксным белком, выстилающим изнутри внешнюю оболочку. Последняя состоит из двух липидных слоев клеточного происхождения и трех вирусоспецифических белков. Два из них — гликопротеины NH, входящие в состав шиповидных отростков, обладают гемаг- глютинирующей и нейраминидазной активностью. Третий белок участвует в слиянии клеточных мембран с вирусной оболочкой, обусловливая тем самым проникновение вируса в клетку хозяина. Данный белок отвечает за гемолитические и цитотоксические свойства вируса. Антигены. Парамиксовирусы содержат два видоспецифических антигена внутренний антиген (нуклеопротеин) и наружный антиген (гликопротеины шиповидных отростков. Общий антиген для всего семейства отсутствует. У ряда парамиксовирусов антиген содержит два самостоятельных антигенных компонента, один из которых является гемагглютинином (Н-антигеном), другой — нейрами- нидазой (N-антигеном). Репродукция. Парамиксовирусы с помощью гликопротеиновых рецепторов адсорбируются на чувствительных клетках хозяина. Проникновение вириона в клетки происходит путем рецепторного эндо цитоза или при слиянии вирусной оболочки с цитоплазматической мембраной. Репликация вирусной РНК происходит в цитоплазме инфицированных клеток. При формировании вирионов происходи ! модификация отдельных участков цитоплазматической мембраны клетки-хозяина за счет встраивания в нее с наружной стороны вирусных гликопротеинов, ас внутренней — мембранного белка. К модифицированным участкам клеточной мембраны по актиновым нитям цитоскелета транспортируются вирусные нуклеокапсиды. Выход вирусных частиц осуществляется путем почкования. В цитоплазме инфицированных клеток образуются ацидофильные включения. Эпидемиология. Парамиксовирусы являются высокочувствительными к действию физических и химических факторов. Они разрушаются детергентами дезинфектантами, а также при нагревании до температуры С. Источником инфекции являются больные и вирусоносители. Вирусы передаются аэрозольными в некоторых случаях контактным путем. Наиболее тяжело заболевание протекает у детей раннего возраста. При паротите, кори больной является опасным для окружающих, уже начиная с инкубационного периода. Лабораторная диагностика Вирус выделяют из соответствующего материала (слюна, моча, кровь, смывы из зева и др) в культуре клеток разного происхождения. Идентификацию вирусов производя і по характеру ЦПД ив серологических реакциях РСК. нейтрализации, РТГА. Кроме того, для обнаружения вирусного антигена вис следуемом материале при парагриппе, кори, респираторно-синцити альной инфекции используют иммунофлюоресцентный метод. Серодиагностика проводится в РСК, реакции нейтрализации. РТГА — с паоными сыворотками больных людей. Вирусы парагриппа человека (ВПГЧ) Первые штаммы были выделены в 1956 г. в США Р. Ча- ноком от детей с острыми респираторными заболеваниями. В настоящее время известно 5 серотипов вируса парагриппа (ВПГЧ-1 — ВПГЧ-5) (рис. Парагриппозные вирусы обладают более выраженной гемадсор- бирующей активностью, которая проявляется в инфицированных культурах клеток при добавлении эритроцитов морской свинки. Они характеризуются также наличием гемагтлютинирующих свойств, которые неодинаково выражены у разных <_еоотипов в отношении эритроцитов различных животных и человека. Все серотипы обладают нейраминидазной активностью, а также умеренно выраженными гемолитичекими и симпластобразующими свойствами. Они репродуцируются в первичных и перевиваемых культурах клеток человека и обезьян. Выраженность ЦПД варьирует в зависимости от серотипа и Рис. 21.11. Внеклеточный внрнон вируса парагриппа штамма. Вирусы ВПГЧ-1 и ВПГЧ-4 типов наименее цитопатогенны, их определяют в зараженных культурах по реакции гемадсорбции. І Іарагриппозньїе вирусы с трудом адаптируются к размножению в куриных эмбрионах. Патогенез. Парагриппозные инфекции у людей протекают по типу острых респираторных заболеваний. Вирусы парагриппа репродуцируются в эпителиальных клетках слизистой оболочки носоглотки. Затем они проникают в кровь, вызывая вирусемию. Иммунитет. После перенесения инфекции формируется типос пецифический гуморальный иммунитет, который сохраняется в течение нескольких лет. В сыворотке крови обнаруживаются комплемен- гсвязывающие, вируснейтрализующие, антигемагглютинирующие •нтитела. Важное значение имеют секреторные антитела SIgA. Вакцинопрофилактика не применяется. Парагрипп может служить причиной внутрибольничных инфекций, особенно среди ослабленных детей. Среди острых респираторных заболеваний парагрипп встречается примерно в 10% случаев. Вирус паротита Вирусная природа паротита (свинки) впервые была установлена К. Джонсоном и Э. Гудпасчером в 1934 г. Вирус паротита обладает типичными для парамиксовирусов свойствами, содержит V- и антигены. Известен только 1 серотип вируса. Вирус паротита репродуцируется в культурах клеток с образованием синцития. При пассировании на куриных эмбрионах наблюдается снижение инфекционных свойств вируса паротита для человека. Это используется для получения аттенуированных штаммов при приготовлении живой вакцины. Патогенез и иммунитет Входными воротами инфекции являются верхние дыхательные пути. Первичная репродукция вируса происходит в эпителиальных клетках носоглотки. Затем он поступает в кровь, разносится по организму, фиксируясь в яичках, яичниках, в поджелудочной и щитовидной железах ив мозге. Однако не исключена возможность первичной репродукции вируса в клетках эпителия околоушных желез, в которые он попадает по стеновому протоку после чего с кровью заносится во внутренние органы. При этому мальчиков могут возникнуть орхиты, ау детей обоего пола — менин гиты и другие осложнения. После заболевания ив период реконвалесценции обнаруживаются комплементсвязывающие и вируснейтрализующие антитела, причем антитела против антигена сохраняются дольше, чем против S- антигена. Последние исчезают сразу после выздоровления. Постин- фекционный иммунитет сохраняется всю жизнь. Дети первых месяцев жизни невосприимчивы к паротиту, поскольку у них имеются материнские антитела, которые сохраняются в течение полугода. Через 3 4 недели после начала заболевания появляется реакция ГЗТ. Профилактика. В нашей стране А.А. Смородинцевым с сотр. получены живые вакцины, которые применяются в виде моновакци ны или ассоциированной с вакциной против кори. Для лечения и поздней профилактики используется иммуноглобулин, однако он неэффективен при орхитах. 21.1.12.3. Вирус кори Вирусная природа кори была доказана в 1911 г. Дж. Ан дерсоном и Дж. Гольдбергом. Вирус коои обладает многими признаками, которые присущи другим представителям семейства парамик совирусов. Однако он агглютинирует только эритроциты обезьян (макака резус, поскольку последние имеют специфические рецепторы, отсутствующие у эритроцитов других видов животных. Кроме того, вирус кори не имеет нейраминидазы и плохо адаптируется к куриным эмбрионам. Вирус кори содержит стабильные антигены. Серотипы не обнаружены. Для культивирования вируса используются первичные культуры клеток почек обезьян и эмбриона человека, перевиваемые линии клеток Hela, КВ, Vero и др. ЦПД проявляется в образовании симпластов. Патогенез и иммунитет Первичная репродукция вируса происходит в эпителиальных клетках слизистой оболочки носоглотки и верхних отделах дыхательных путей, откуда он проникает в кровь, поражая эндотелий кровеносных капилляров. Вследствие некротиза- ции этих клеток появляется сыпь. Вместе стем вирус подавляет функциональную 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 перенесения заболевания может развиться подострый склерозирован- ный панэнцефалит — медленная инфекция с летальным исходом. После перенесения кори формируется гуморальный, обычно пожизненный, иммунитет. В сыворотке крови присутствуют компле- ментсвязывающие антитела и антигемагглютинины. Противокоре- вые антитела класса IgG проникают через плаценту в организм плода и защищают новорожденных на протяжении первых 6 месяцев жизни. Профилактика. Для активной иммунизации детей применяется живая вакцина. Для пассивной иммунизации в очагах заболевания детям вводят противокоревой иммуноглобулин, полученный из донорской и плацентарной крови. Продолжительность пассивного иммунитета до 1 мес. Вирус подострого склерозирующего панэнцефалита (ПСПЭ) Вирус ПСПЭ представляет собой персистирующий вирус кори, который отличается от возбудителя кори измененной структурой М (матричного) и белков. Мутация М-белка приводит к нарушению образования и выхода вирусного потомства из клеток хозяина, поскольку в биоптатах вирус не обнаруживается. Нарушение структуры белка затрудняет элиминацию вируса цитотоксическими клетками. Патогенез ПСПЭ связан с персистированием вируса кори в клетках нейроглии после перенесения кори в детском возрасте. При этом происходит нарушение иммунного ответа, в результате чего у больных появляются высокие титры антител к белку вируса в сыворотке крови и спинномозговой жидкости. Лабораторная диагностика проводится на основании выявления высоких титров антител и обнаружения Специфическая профилактика и терапия не разработаны. Респираторно-синцитиальный (PC) вирус PC-вирус был выделен в 1957 г. Р. Ченоком от больных детей с симптомами острого респираторного заболевания (ОРЗ). PC-вирус отличается от других парамиксовирусов полиморфизмом вирионов, более сложным геномом, в котором закодировано 10 белков. Два из них являются поверхностными гликопротеинами (NH и F). Вместе стем вирус характеризуется наличием вирусоспеци фического комплементсвязывающего антигена и полным отсутствием гемагглютинирующей, гемадсорбирующей, а также нейраминидаз- ной активности. Он репродуцируется в клетках первичных культур почек обезьян ив перевиваемых линиях клеток, вызывая ЦПД, проявляющееся в образовании симпластов и синцитиев. В куриных эмбрионах вирус не размножается. Антигены. Установлены антигенные различия штаммов, выделенных от разных людей, которые, по-видимому, связаны с изменениями гликопротеинов внешней оболочки вириона. Патогенез и иммунитет Заражение происходит воздушно-ка пельным путем. Вирус репродуцируется в эпителиальных клетках слизистой оболочки верхних и нижних отделов дыхательных путей. У переболевших людей в сыворотке крови выявляются вирусоспеци фические иммуноглобулины различных классов. Важное значение при этом приобретают SIgA. Иммунитет сохраняется не более 1 года. Повторные заболевания встречаются часто, особенно у детей, даже при наличии антител в сыворотке крови. Это, возможно, связано с существованием нескольких серотипов вируса. вирус обладает иммуносупрессивными свойствами, вызывая подавление клеточных и гуморальных реакций иммунитета. Этим объясняется высокая частота вторичных бактериальных инфекций. При инфекции развиваются иммунопатологические реакции, связанные сформированием инфекционных иммунных комплексов. инфекция нередко является главной причиной тяжелых внутрибольничных пневмоний впала тах для новорожденных и детей младшего возраста. С возрастом тяжесть заболеваний, вызываемых вирусом, снижается. Вакцинопрофилактика не применяется. Семейство ортомиксовирусов (Orthomyxoviridae) 21.1.13.1. Вирусы гриппа К семейству ортомиксовирусов (греч. orthos — правильный, тух а — слизь) относятся вирусы гриппа типов А, В, С, которые также, как и парамиксовирусы, обладают сродством к муцину. Вирусы гриппа А поражают человека и некоторые виды животных (лошади, свиньи и др) и птиц. Вирусы гриппа типов В и С патогенны только для людей. Первый вирус гриппа человека был выделен от человека в 1933 г. В. Смитом, К. Эндрюсом и П. Лэйдоу (штамм WS) путем заражения белых хорьков. Позже этот вирус был отнесен к типу А. В 1940 г. Т. Френсис и Т. Меджилл открыли вирус гриппа типа В, а в 1949 г. Р. Тэйлор — вирус гриппа типа С. При классификации вирусов гриппа всегда испытывались определенные трудности, связанные сих антигенной изменчивостью. Вирусы гриппа подразделены натри типа А, В и С. К типу А отнесены несколько подтипов, отличающихся друг от друга своими антигенами — гемагглютинином и нейраминидазой. Согласно классификации ВОЗ (1980 г, вирусы гриппа человека и животных типа А разделены на 13 антигенных подтипов по гемагглютинину (Н1-Н13) и на 10 — по нейраминидазе (N1-N10). Из них в состав вирусов гриппа человека типа А входит три гемагглютинина (Н 1, Ни НЗ) и две нейраминидазы (N1 и N2) (табл. 21.1). Однако недостатком данной Таблица. Антигенная структура пандемических штаммов вирусов гриппа типа А Наименование подтипа Антигенная формула Период циркуляции 76/31 H1N1 1918-1929 гг. A/SWN/83, А 8/34 H1N1 1929-1946 гг. А/М/1/47 H1N1 1947-1957 гг. А/Сингапур/1/57 H1N2 1957-1968 гг. А/Гонконг/1/68 H3N2 1968 г. — по наст, время А/Хабаровск/90/77 H1N1 1977 г. — по наст, время классификации является объединение в единый подтип Н трех ви русов-возбудителей, разных по характеру вызываемых ими пандемий и эпидемий прошлых лет. Вирусы гриппа типов В и С имеют стабильные антигены, хотя гемагглютинин вируса гриппа В также претерпевает во времени антигенный дрейф. Номенклатура вирусов гриппа включает ряд обязательных показателей) тип вируса (А. В и С) естественный хозяин, если не человек (определенное животное) географическое место выделения) лабораторный номер штамма) год выделения) у вируса типа А в скобках указывается подтип гемагглютинина и нейраминидазы. Например, вирус гриппа А Хабаровск Структура и химический состав Вирус гриппа имеет сферическую форму, диаметром 80-120 нм. Реже встречаются нитевидные формы (рис. 21.12). Нуклеокапсид спиральной симметрии представляет собой рибонуклеопротеиновый (РНП) тяж, уложенный в виде двойной спирали, которая составляет сердцевину вириона. С ней связаны РНК-полимераза и эндонуклеазы (Р и РЗ). Сердцевина окружена мембраной, состоящей из белка М, который соединяет РНП с двойным липидным слоем внешней оболочки и шиповидными отростками, состоящими из гемагглютинина и нейраминидазы. Вирионы содержат около 1% РНК, 70% белка, 24% липидов и 5% углеводов. Липиды и углеводы входят в состав липопротеидов и гликопротеидов внешней оболочки и имеют клеточное происхождение. Геном вируса представлен минус-нитевой фрагментированной моле Рис. 21.12. Вирус р и п па а — модель вируса 1 — нейраминидаза; 2 — гемагглютиник; 3 — внешняя оболочка 4 — капсид; 5 — РНП; б — вирус гриппа (сферическая форма. ЭМ. Ультратонкий срез. Ув. 400 ООО в — вирус гриппа (нитевидная форма. ЭМ. Ультратонкий срез. Ув. 200 ООО г — фрагмент нитевидной формы. ЭМ. Ультратонкий срез. Ув. 250 000; д — РНП. Ув. 400 000 кулой РНК. Вирусы гриппа типов Аи В имеют 8 фрагментов РНК. Из них 5 кодируют по одному белку, а 3 последних — по два белка каждый. Антигены. Вирусы гриппа А, В и С отличаются друг от друга по типоспецифическому антигену, связанному с РНП (белок NP) и М-матриксным белком, стабилизирующим структуру вириона. Эти антигены выявляются в РСК. Более узкую специфичность вируса типа А определяют два других поверхностных антигена — гемаг- глютинин Ни нейраминидаза N, обозначаемые порядковыми номерами (рис. 21.12). Гемагглютинин является сложным гликопротеином, обладающим протективными свойствами. Он индуцирует в организме образование вируснейтрализующих антител — антигемагглютининов, выявляемых в РТГА. Изменчивость гемагглютинина (Н-антигена) определяет антигенный дрейф и ш и ф т вируса гриппа. Под антигенным дрейфом понимают незначительные изменения Н-антигена, вызванные точечными мутациями в гене, контролирующем его образование. Подобные изменения могут накапливаться в потомстве под влиянием таких селективных факторов, как антитела. Это в конечном итоге приводит к количественному сдвигу, выражающемуся в изменении антигенных свойств гемагглютинина. При антигенном шифте происходит полная замена гена, в основе которой, возможно, лежат рекомбинации между двумя вирусами. Это приводит к смене подтипа ге магглютинина или нейраминидазы, а иногда обоих антигенов, и появлению принципиально новых антигенных вариантов вируса, вызывающих крупные эпидемии и пандемии. Гемагглютинин является также рецептором, с помощью которого вирус адсорбируется на чувствительных клетках, в том числе эритроцитах, вызывая их склеивание, и участвует в гемолизе эритроцитов. Вирусная нейраминидаза — фермент, катализирующий отщепление сиаловой кислоты от субстрата. Она обладает антигенными свойствами ив тоже время участвует в освобождении вирионов из клетки хозяина. Нейраминидаза, подобно гемагглютинину, изменяется в результате антигенного дрейфа и шифта. |