Шпоры по вирусологии (МГАВМиБ). Отличия вирусов от других инфекционных агентов и черты их сходства. Вирионы вирусов, их строение и химический состав
 Скачать 259.5 Kb.
|
Семейство Flaviviridae (flavus – желтый).Флавивирусы – большая группа вирусов, поражающая позвоночный и насекомых. Вирионы представляют собой сферические частицы диаметром 40-60 нм. Нуклеокапсид имеет икосаэдрическую форму и покрыт наружной липопротеиновой оболочкой. Геном представлен одной одноцепочечной нитевидной молекулой РНК. Размножение вируса происходит в цитоплазме, созревание вирионов происходит почкованием через внутрицитоплазматические мембраны и везикулы. Семейство Birnaviridae. Бирнавирусы – небольшая группа вирусов, поражающая позвоночных, беспозвоночных и насекомых. Вирионы представляют собой сферические частицы диаметром 60 нм. Они состоят из сердцевины, содержащей РНК и белок и икосаэдрического капсида, построенного и 92 капсомеров. Вирионы содержат 90% белка, 10% РНК, липидов нет. Геном представлен двумя фрагментами 2-спиральной линейной РНК. Семейство Herpesviridae. Герпесвирусная инфекция – самая распространенная среди людей и животных. В семейство входят вирусы поражающие ЦНС (энцефалит, миелит, энцефаломиелит), глаза (кератит, кератоконьюнктивит), слизистые оболочки (афтозные язвы, стоматит, поражение гениталий), кожные покровы (экзема, везикулярные воспаления). В семейство герпесвирусов входят вирусы вызывающие такие болезни животных как:
Под адсорбцией принято понимать первичный контакт вируса с клеткой. Часто этот контакт сначала бывает очень слабым - обратимая адсорбция. Затем прочность контакта возрастает - необратимая адсорбция. Термин «проникновение» ошибочен потому, что он подразумевает активное воздействие на атакуемую клетку определенной части вириона, что не было доказано. Более вероятно, что во многих случаях на самом деле имеет место совсем другой процесс - прикрепление вируса к клетке вследствие физико-химической комплементарности между поверхностью вируса и молекулами рецепторов, находящихся на поверхности клетки, индуцирует в клетке изменения, необходимые для проникновения в нее вируса. Процесс начинается со случайных столкновений множества вирионов с поверхностью клетки. Участок связывания на поверхности вириона, непосредственно взаимодействующий с рецептором клетки, может состоять из индивидуального структурного вирусного белка, а может и представлять собой мозаику из нескольких белков капсида (по-видимому, именно так обстоит дело у пикорнавирусов). Рецептором во всех случаях служит расположенный на поверхности клетки белок или гликопротеид. На поверхности клетки имеются различные рецепторы, каждый из которых специфичен для своего вируса. Специфичность этих рецепторов не абсолютна, что приводит к возможности группировки вирусов по этому свойству в своеобразные «семейства». Следует подчеркнуть, что сам факт адсорбции вируса на клетке еще никоим образом не означает инициации вирусной инфекции. Связи, образующиеся при адсорбции между вирусом и клеткой, могут быть «слабыми»,, а адсорбция «обратимой», т.е. вирион может покидать поверхность клетки. Однако некоторые из адсорбировавшихся на клетке вирионов связываются с ней более прочными «необратимыми» связями. Следующий этап после прочного прикрепления вириона к поверхности чувствительной клетки - это проникновение внутрь клетки всего вириона или его части и начало синтеза вирус-специфического белка или вирусной м РНК. Проникновение вирионов в клетку и активация вирусного генома могут происходить у разных вирусов по-разному. Ясно, что вирусы с оболочкой и «голые» вирусы должны проникать в клетку в результате разных физико-химических процессов. Уже давно предполагали, что в основе проникновения в клетку вирусов с оболочкой, вероятно, лежит процесс, в какой-то мере подобный «плавлению мембраны», или процесс «слияния». Что же касается таких относительно больших белковых структур, как голые вирионы, то для них известен только один механизм проникновения в клетку - это фагоцитоз, и уже давно предполагается, что такие вирусы проникают в клетки в результате варианта фагоцитоза, названного «виропексисом». ДНК большинства ДНК-содержащих вирусов синтезируется в ядре клетки. Напротив, белки всех без исключения вирусов синтезируются в цитоплазме. Заражение клеток вирусами в принципе может привести к двум последствиям. Зараженная клетка может либо погибнуть, образовав при этом большое количество вируса (литический тип взаимодействия вирусов с клетками), либо продолжать жить и делиться, синтезируя небольшие количества вируса. Многие вирусы лизируют клетки очень редко, и обычно в зараженных клетках устанавливается состояние устойчивого равновесия - образуется персистентно инфицированная культура клеток. Установлено, что при успешной литической инфекции в зараженных клетках происходит пять четко отличающихся друг от друга событий, реализуемых функционально активными вирус-специфическими белками. Это следующие события: 1) подавление вирусом ряда клеточных функций; 2) синтез вирусных м РНК; 3) репликация вирусного генома; 4) морфогенез вирионов; 5) освобождение вирионов из клетки. 7-13. Работа с вирусным материалом. Требования к работе:
Летальный исход при вирусном заболевании происходит если:
Методы борьбы. 1. Профилактика. Специфическая (вакцинирование, серопрепараты) Не специфическая (соблюдение правил зоогигиены) 2. Лечение – нет
Правила взятия патологического материала.
Охлаждающие смеси.
При транспортировке вирус содержащего материала в целях безопасности необходимо наличие дезинфектантов.
При наличии особо опасного материала вирус транспортируют 2 человека. Лабораторные исследования.
Проводится не менее трех слепых пассажей, делается биопроба. А) Лабораторные животные (клиника, гибель, пат. изменения) Б) Куриные эмбрионы (гибель, пат. изменения, РГА) В) Культура клеток (ЦПД, РГАд, метод бляшек)
Иногда требуется доказать этиологическую роль выделенного вируса. Для этого используют парные сыворотки крови в серологических реакциях. В качестве АГ используют выделенный вирус, а в качестве АТ – парные сыворотки. Повышение титра антител во второй сыворотке в 4 и более раз свидетельствует о этиологической роли выделенного вируса. Индикация вирусов при помощи лабораторных животных. Применение живых систем. - Для обнаружения вируса – биопроба.
Цели вскрытия:
14. Факторы противовирусного иммунитета Неспецифические факторы. -Температура -Гормоны – снижают резистентность, однако соматотропные гормоны повышают резистентность и усиливают воспалительную реакцию. -Беременное животное заболевает быстрее и заболевание протекает более тяжело. -Физиологическое состояние выделительной системы – скорость выделения вируса из организма. -Гуморальные факторы – наличие сывороточных ингибиторов (термостабильных или термолабильных). У каждого вида преобладает свой тип. Специфические факторы 1)Связан с качественносвоеобразными защит. механизмами, т.к. вирусы не способны развиваться вне жив. кл. 2)Защита направл. на 2 формы сущ. вируса: вне и вн. клеточную. На покоящиеся форму действуют спец. и неспец. факторы, гуморал и кл. факторы защиты. Вегетативн. формы – интерферон, который препятствует синтезу иРНК вируса. 3)Вирус нетрализующий АТ не реагирует с вирусными инф. НК. 4)Методы и средства нейтрализации вируса эффективны только на опр. этапе. 5)Особые факторы защиты: обр. вн. кл. оксифильных и базофильных гранул и наличие противовирусных ингибиторов. 6)Данный иммунитет длительный, а иногда пожизненный. 15. Интерферон Уже давно было известно, что животное часто приобретает защиту от вирулентного действия одного вируса в результате одновременного или предшествующего заражения менее вирулентным штаммом того же вируса или каким-либо другим, неродственным вирусом. Айзекс и Линдеман обнаружили, что аллантоисная жидкость куриных эмбрионов, в которые был введен облученный вирус, тоже обладает интерферирующей активностью. Вещество, ответственное за эту активность, было названо интерфероном. Оно блокирует репродукцию самых различных РНК- и ДНК- вирусов как в куриных эмбрионах, так и в культурах клеток. Интерферон образуется и в организме многих животных. Это также синтезирует in vitro клетки самых различных типов, как нормальные, так и злокачественные, хотя и в весьма разных количествах. Особенно хорошими продуцентами интерферона могут служить клетки Lмыши и специально выведенная линия фибробластов человека. Большие количества интерферона вырабатывают также циркулирующее в крови лейкоциты. Наконец, некоторые ткани, по-видимому, накапливают интерферон, так как введение в организм различных неспецифических токсичных веществ, например бактериального эндотоксина, быстро приводит к появлению в сыворотке крови больших количеств вещества, тормозящего размножение вирусов - скорее всего интерферона. Одно время полагали, что интерфероны строго водоспецифичны, однако это неверно. Степень защиты того или иного вируса определяется типом клеток, а не интерферона. Интерферон человека защищает клетки человека от вируса везикулярного стоматита лучше, чем от вируса леса Семлики, и такое же соотношение наблюдается при защите клеток человека интерфероном обезьяны. Напротив, клетки обезьяны получают большую защиту от второго из этих вирусов, чем от первого, независимо от того, какой из двух интерферонов к ним добавляют. Интерферон - очень активный белок. Даже без полной очистки интерферона можно продемонстрировать его гетерогенность. Интерфероны, продуцируемые клетками одного вида, например человека, могут защищать от вирусов клетки других, весьма отдаленных видов, например кролика. Индукция синтеза интерферона и индукция интерфероном «противовирусного» состояния клетки - два тесно связанных между собой, но, вероятно различных явления. Клетки, приобретающие устойчивость к вирусам, могут продуцировать интерферон. Однако за устойчивость клеток почти наверняка ответствен не сам интерферон, а какой-то другой белок, ибо от момента добавления интерферона до полного развития у них устойчивости к вирусам проходит много часов, и после этого клетки могут и не продуцировать обнаружимых количеств интерферона. Тем не менее добавление вируса к клеткам, защищенным с помощью интерферона, может привести к дополнительной выработке интерферона этими клетками. 16-17. Противовирусный иммунитет. Антитела. Наиболее специфическая реакция на вирусную инфекцию - это, конечно, выработка антител. Циркулирующие антитела, по-видимому, играют важную роль в предупреждении некоторых вирусных инфекций. Например, как после заболеваний, вызываемых многими вирусами, так и после вакцинации наблюдается длительный иммунитет и в сыворотке крови выявляются специфические антитела. Циркулирующие антитела при ряде вирусных инфекций, вероятно, служат барьером, препятствующим распространению вируса по всему организму. На это указывает тот факт, что при кори и свинке раннее введение глобулина блокирует дальнейшее развитие болезни. Вероятно, при естественно протекающих заболеваниях быстрое появление антител в крови может препятствовать распространению вируса из первичного очага инфекций. После инъекции кроликам вируса полиомиелита уже через 24 часа с помощью достаточно чувствительного метода в сыворотке можно обнаружить антитела к этому вирусу. Поэтому вполне возможно, что именно такие ранние антитела ответственны за тот факт, что у человека размножение этого вируса в глотке и кишечнике в большинстве случаев не ведет к его распространению по всему организму. Как полагают по той же причине немедленная вакцинация укушенного больным животным человека защищает его центральную нервную систему от поражения вирусом бешенства. 18. Инактивированные вакцины. Инактивированные вакцины. -наработка вирус содержащего материала с использованием злых полевых штаммов. -Инактивация вируса (формалин, бета-пропиолактон, препараты азадинового ряда, температура, УФО, гамма-лучи, сульфат меди. -Добавление адьюванта в инактивтрованную вакцину. Адьювант адсорбирует на своей поверхности частицы разрушенного вируса. (сорбент-адьюванты: Al-Al(OH)3, SiO2 или масляные адьюванты). -Добавление сапонинов для суперраздражающего действия при в/м и п/к инъекциях. Применяют в очень малых концентрациях для образования воспаления в месте введения. Инактивированные вакцины готовятся из инактивированных вирулентных штаммов бактерий и вирусов. Хранение и применение инактивированных вакцин: эта группа препаратов теряет свою иммуногенность и увеличивает реактогенность при замораживании; вакцины должны храниться при температуре 4-8 °С; для создания длительной защиты требуется неоднократное введение инактивированных вакцин (так как их эффективность ниже, чем у живых). Инактивированные вакцины обеспечивают создание в крови высоких концентраций антител. Однако клеточный иммунитет от инактивированных вакцин активируется в меньшей степени, чем от живых. Для предотвращения заболевания, вызываемого вирусами типа А и В, чаще всего используются инактивированные вакцины (ваксигрипп, флюарикс, инфлювак), которые, в отличие от живых гриппозных вакцин, имеют меньшее число противопоказаний и менее реактогенны. 19. Живые вакцины. Живые противовирусные вакцины представляют собой лиофилизированные взвеси вакцинных штаммов вирусов, выращенных в разл. био системах (КЭ, КК, в лаб жив.). Основным свойством является стойкая утрата способности вызывать в организме привитого жив. типичное инф. заболевание, также обл. способностью «приживляться» в орг. жив., т.е размножатся. Пребывание и размножение вакцинного штамма продолжается обычно 5-10дн. до нескольких недель и не сопр. клин. проявлениями, хар. для данной б., приводят к форм. иммунитета против инф. забл. Преимущества: высокая напряженность и длительность создаваемого ими иммунитета, приближающегося к постинфекц. Возможность для большинства однократного введения. Введение не только подкожно, но и перорально и интерназально. Недостатки: чуств к неблагоприятным факторам. Строгие рамки хранения и транспортировки – темпер – 4-8С. Недопустимо наруш. вакуума в апулах с вакцинами. Строгие соблюдения правил асептики. Контроль качества: 1)всестороние обслед. доноров тк. 2)оценку качества пит. среды и КК на стерильность. 3)Надзор за качеством производственных штаммов вирусов. 4)Создание оптим. усл. для сохр. биоматериалов. 5)опрация готового материала. 20. Субъединичные вакцины. Субъединичная вакцина — вакцина, содержащая только поверхностные белки вируса гриппа. 21. ДНК вакцины Эксперименты по созданию ДНК-вакцин преимущественно ведутся с бактериальными плазмидами – небольшими стабильными кольцевыми ДНК, которые содержатся вне хромосом. Плазмиды хороши в том плане, что сами по себе не провоцируют инфекцию. Фактически их используют только в качестве вектора – средства доставки. Чтобы вызвать необходимую иммунную реакцию, выделенные из бактерий плазмиды модифицируют, внося определенные изменения в структуру ДНК. А именно вшивают гены, которые кодируют один или несколько определенных белков-антигенов, вырабатываемых конкретной бактерией или вирусом. Также встраиваются гены, необходимые для обеспечения экспрессии (активности) всей конструкции. В то же время фрагменты ДНК, ответственные за воспроизводство и размножение инфекции, в плазмиды не переносятся. Вводится вакцина обычно либо путем инъекции, либо с помощью так называемой «генной пушки». Этот аппарат, выпуская струю сжатого гелия, пробивает клеточные мембраны микроскопическими металлическими частицами, покрытыми ДНК. Попав тем или иным способом внутрь клеток, плазмиды провоцируют синтез белков-антигенов. Их появление вакцинируемый организм воспринимает как полноценное инфицирование и реагирует обычным образом, в итоге вырабатывая иммунитет против соответствующей бактерии или вируса. Стойкость иммунитета, который вырабатывается в ответ на введение ДНК-вакцин, определяется принципиально важным обстоятельством. Поскольку антигены синтезируются внутри самого организма, а не поступают с него извне, вызывается комплексная реакция. Активизируются все типы белых кровяных телец: B-лимфоциты вырабатывают антитела, нейтрализующие антигены в жидких межклеточных тканях (гуморальный иммунный ответ), а цитотоксические Т-лимфоциты разрушают болезнетворные агенты внутри клеток (клеточный иммунный ответ). ДНК-вакцины заметно превосходят по своим характеристикам обычные препараты. В целом результаты многочисленных лабораторных исследований и клинических испытаний указывают на то, что ДНК-вакцины обладают всеми положительными свойствами традиционных вакцин, при этом не имея их недостатков. Введение фрагментов ДНК бактерий или вирусов вызывает полноценную иммунную реакцию, но совершенно исключает возможность заражения, поскольку в клетки не попадают гены, необходимые для развития инфекции. ДНК-вакцины сравнительно просто синтезировать в значительных количествах, используя уже ставшую обычной рекомбинантную технологию. Причем весь производственный процесс предельно унифицирован – меняются только гены, которые включаются в плазмиду. Кроме того, поскольку вакцины способны содержать фрагменты ДНК сразу нескольких различных штаммов возбудителей, их можно использовать для противодействия целому ряду инфекций одновременно. Что было бы чрезвычайно полезно, особенно в случае, если дело касается таких изменчивых и многоликих микроорганизмов, как вирус гриппа. Наконец, ДНК-вакцины чрезвычайно устойчивы и могут, в растворе или в сухом виде, храниться при обычных условиях, выдерживая высокие и низкие температуры и разный уровень влажности. |