Вирусология. вирь. Вакцин требует знаний структурных и функциональных особенностей вирусных антигенов, различаемых иммунной системой организма. Вирусными антигенами
 Скачать 2.43 Mb.
|
обнаружение ( индикация) вируса в материале;выделение ( изоляция) вируса из материала; идентификация выделенного вируса; при необходимости требуется доказать этиологическую роль выделенного вируса; ретроспективная диагностика. Методы обнаружения вирусов в материале от больных животных и трупов. Для обнаружения вируса чаще всего используют экспресс-методы, которые позволяют в материале: обнаружить вирусные белки (антигены), для этой цели используют серологические реакции: РИФ, ИФА, РНГА, РСК, РДП; обнаружить вирусные нуклеиновые кислоты с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) или ДНК-зонда; обнаружить вирионы вирусов. Электронная микроскопия позволяет обнаружить вирусы любых размеров, а крупные вирусы (вирусы оспы) можно увидеть под световым микроскопом. Этот метод называется вирусоскопия. Электроная микроскопия используется в основном в исследовательских целях. Электронный микроскоп - сложный и дорогой прибор, в диагностических ветеринарных лабораториях его нет. Хотя исследование с его помощью-очень эффективный экспресс-метод при диагностике рота-, коронавирусных и других инфекций. Если в материале содержится не менее 10-7 вирионов на 1мл, он не требует дополнительных методов очистки концентрации; 4. Обнаружить тельца - включения под световым или люминесцентным микроскопом. Тельца-включения – это внутриклеточные включения, образующиеся в клетках при репродукции в них некоторых вирусов. По природе они представляют собой либо скопления (колонии) вирионов, либо измененный под депйствием вируса клеточный материал, либо комбинацию первого со вторым. Тельца-включения могут находиться в цитоплазме ( чаще это РНК- содержащие вирусы) или в ядре (чаще это ДНК-содержащие вирусы, кроме вируса оспы), или в цитоплазме и ядре клетки (вирус чумы собак). Тельца-включения, образуемые некоторыми вирусами, получили специальное название, так, тельца-включения при оспе кур называются тельцами Боллингера, при чуме плотоядных - Ленца, при бешенстве Бебеша-Негри и др. При обнаружении телец Бебеша-Негри в мазках головного мозга погибшего животного наличие бешенства считается доказанным. При других вирусных инфекциях обнаружение телец-включений имеет лишь вспомогательное диагностическое значение; 5. обнаружить вирусные гемагглютинины, которые являются белками некоторых вирусов (орто-, парамиксовирусов и др). Гемагглютинирующие вирусы способны аггютинировать эритроциты животных определенных видов в условиях соответствующих температуры и рН среды. Иногда используют реакцию гемагглютинации (РГА) для обнаружения гемагглютинирующего вируса в материале ; 6. для обнаружения вируса в активной форме (инфекционной) используют довольно длительные вирусологические исследования. С этой целью применяют метод биопробы на живых чувствительных к предполагаемому вирусу системах: лабораторных животных, куриных эмбрионах, культурах клеток. В редких случаях приходится использовать естественно восприимчивых животных. Особенности противовирусного иммунитета. Противовирусный иммунитет начинается со стадии презентации вирусного антигена Т-хелперами. Сильными антигенпрезентирующими свойствами при вирусных инфекциях обладают дендритные клетки, а при простом герпесе и ретровирусных инфекциях – клетки Лангерганса. Иммунитет направлен на нейтрализацию и удаление из организма вируса, его антигенов и зараженных вирусом клеток. Антитела, образующиеся при вирусных инфекциях, действуют непосредственно на вирус или на клетки, инфицированные им. В этой связи выделяют две основные формы участия антител в развитии противовирусного иммунитета: 1) нейтрализацию вируса антителами; это препятствует рецепции вируса клеткой и проникновению его внутрь. Опсонизация вируса с помощью антител способствует его фагоцитозу; 2) иммунный лизис инфицированных вирусом клеток с участием антител. При действии антител на антигены, экспрессированные на поверхности инфицированной клетки, к этому комплексу присоединяется комплемент с последующей его активацией, что и обуславливает индукцию комплементзависимой цитотоксичности и гибель инфицированной вирусом клетки. Недостаточная концентрация антител может усиливать репродукцию вируса. Иногда антитела могут защищать вирус от действия протеолитических ферментов клетки, что при сохранении жизнеспособности вируса приводит к усилению его репликации. Вируснейтрализующие антитела действуют непосредственно на вирус лишь в том случае, когда он, разрушив одну клетку, распространяется на другую. Когда вирусы переходят из клетки в клетку по цитоплазматическим мостикам, не контактируя с циркулирующими антителами, то основную роль в становлении иммунитета играют клеточные механизмы, связанные прежде всего с действием специфических цитотоксических Т-лимфоцитов, Т-эффекторов и макрофагов. Цитотоксические Т-лимфоциты непосредственно контактируют с клеткой-мишенью, повышая ее проницаемость и вызывая осмотическое набухание, разрыв мембраны и выход содержимого в окружающую среду. Механизм цитотоксического эффекта связан с активацией мембранных ферментных систем в зоне прилипания клеток, образованием цитоплазматических мостиков между клетками и действием лимфотоксина. Специфические Т-киллеры появляются уже через 1–3 дня после заражения организма вирусом, их активность достигает максимума через неделю, а затем медленно понижается. Одним из факторов противовирусного иммунитета является интерферон. Он образуется в местах размножения вируса и вызывает специфическое торможение транскрипции вирусного генома и подавление трансляции вирусной мРНК, что препятствует накоплению вируса в клетке-мишени. Стойкость противовирусного иммунитета вариабельна. При ряде инфекций (ветряной оспе, паротите, кори, краснухе) иммунитет достаточно стойкий, а повторные заболевания встречаются крайне редко. Менее стойкий иммунитет развивается при инфекциях дыхательных путей (гриппе) и кишечного тракта. Открытие вирусов и история их изучения. Вирусология как новая область инфекционной патологии возникла в конце XIX-го века, когда стало ясно, что многие распространенные заразные болезни человека, животных и растений вызываются иными возбудителями, чем бактерии и простейшие. Этими возбудителями оказались вирусы, впервые открытые Д.И. Ивановским (1892 г.) при изучении причины мозаичной болезни табака. Пастер был первым, кто начал (1881 г.) систематически использовать лабораторных животных в работах по изучению вируса бешенства. Его исследования положили начало введению вирусных агентов в восприимчивый организм, а также в наиболее чувствительные к заболеванию органы или ткани. В 1884 г. ученик Пастера Шамберлан изобрел керамические фильтры, позволившие освобождать от бактерий проходящие через них жидкости. В открытии вирусов особую роль сыграла мозаичная болезнь табака. В 1886 г. Майер обнаружил, что ее можно вызвать путем механического переноса сока больных растений здоровым растениям. В 1892 г. Д.И. Ивановский сообщил о возможности переноса мозаики табака соком больных растений, пропущенных через бактериальные фильтры Шамберлана. Позже Бейеринк (1899 г.) подтвердил эти наблюдения. В 1897 г. Лёффлер и Фрош, используя принцип фильтруемости, примененный Ивановским, показали, что ящур передается от одного животного другому агентом, проходящим через фильтры, задерживающие самые мелкие микроорганизмы. Вскоре после этого были открыты многие вирусы человека и животных: миксомы (Санарелли, 1898), африканской чумы лошадей (Фадиан, 1900), желтой лихорадки (Риид и Кэрол, 1901), чумы птиц (Центанни, Лоде и Грубер, 1901), классической чумы свиней (Швейнитц и Дорсе, 1903), бешенства (Ремлингер и Риффат-Бей, 1903), лейкемии кур (Эллерман и Банг, 1908) полиомиелита (Ландстейнер и Поппер, 1909). В 1911 г. Раус открыл вирус, вызывающий у кур злокачественные опухоли. Открытие вируса саркомы Рауса и другие аналогичные наблюдения послужили основанием считать вирусы важными факторами онкогенеза.  С развитием представлений о фильтрующихся возбудителях их стали называть «ультравирусами», позже - «фильтрующимися вирусами» и, наконец, с начала 40-х годов прошлого столетия, просто вирусами. Туорт (1915 г.) и д'Эрелль (1917 г.) независимо друг от друга открыли вирусы бактерий (бактериофаги). Далее открытия посыпались как из рога изобилия. В 40-х годах удалось обнаружить вирусы насекомых, а еще позже - вирусы грибов, синезеленых водорослей, свободноживущих микоплазм и простейших. Таким образом, уже во втором десятилетии XX века стали известны представители трех основных групп вирусов - вирусы растений, животных и бактерий. Круг хозяев вируса в ряде случаев не ограничивается лишь каким-либо одним видом организма. Один и тот же вирус может встречаться у представителей разных видов, родов и даже типов. Более того, известны вирусы, способные передаваться от растений насекомым и размножаться в клетках тех и других. Вирус, обладающий, соответствующей приспособляемостью, может использовать самые разнообразные эволюционные ниши. Еще на заре своего существования человечество, ничего не зная о микроорганизмах, умело практически использовать их жизнедеятельность (сбраживать вино, печь хлеб, делать масло и сыр), а также разработало элементарные основы лечения многих заболеваний, вызываемых микробами. В известной мере сходная ситуация имела место и с вирусами, которые были открыты лишь в конце XIX века. Но еще до этого Дженер приготовил вакцину против оспы, а Пастер — против бешенства. История борьбы с оспой вступила в новую эру, когда английский врач Эдвард Дженнер (1796 г.) проверил сделанное крестьянами наблюдение, что человек, переболевший коровьей оспой, не заражается натуральной. В 1798 году он опубликовал свой первый научный труд «Изучение причин и действия оспенной вакцины». Однако обстоятельно описанный в нем метод натолкнулся на ожесточенное сопротивление, прежде чем начать победоносное шествие по всему миру. С помощью глобальной вакцинопрофилактики к 1979 году во всем мире искоренена натуральная оспа. В начале 80-х годов XIX века Пастер открыл возможность ослабления вирулентности различных возбудителей (сибирская язва, бешенство и др.) и их использования для защиты от соответствующих болезней. В честь открытия Дженнера Пастер предложил именовать все прививки общим термином «вакцинация» (от латинского слова vacca - корова). С тех пор под вакцинацией понимают введение различных биологических препаратов с целью создания специфического активного иммунитета. Патогенез вирусных болезней животных. Тропизм – склонность вируса к тому или иному вороту инфекции. При респираторных инфекциях – вирус локализуется в носоглотке, трахее и легких; при энтеровирусных – в кале; при нейротропных – в ГМ или СМ; при дермотропных – в коже. Патогенез вирусных инфекций. Под патогенезом понимают совокупность процессов, вызывающих заболевание, его развитие и исход. Патогенез определяется: 1.Тропизмом вируса 2.Количеством инфекционных частиц 3.Реакцией клетки на инфекцию. 4.Реакция организма на изменение клеток и тканей. 5.Скоростью репродукции. В основе тропизма вирусов лежит чувствительность к вирусу определенных клеток. Патогенез обусловлен основными механизмами взаимодействия вирусов с клетками: - атрофия или дистрофия (ЦПД) - образование телец включений - образование симпластов и синцитиев - трансформация - латентная (хроническая) инфекция. Под инфекцией понимают состояние зараженности макроорганизма. Это комплекс процессов, происходящих при взаимодействии инфекционного агента с организмом хозяина. В связи с тем, что вирусы являются внутриклеточными паразитами в основе их взаимодействия с организмом всегда лежит инфекционный процесс на уровне клетки, который реализуется путем взаимодействия вирусного и клеточного генома, поэтому возможно классифицировать инфекцию как на клеточном, так и на организменном уровне. Патогенез на клеточном уровне – сюда входит ЦПД (видимые морфологические изменения клеток под воздействием того или иного вирусного агента). Характер ЦПД различен и зависит от: 1.Вида клетки 2.Биохимических свойств вируса 3.Заражающей дозы Характер ЦПД оценивается по 4-х бальной системе крестовой и учитываются изменения, когда используются культуры клеток для титрования (т.е.). Патогенез на организменном уровне. Состояние инфекции как всякого биологического процесса динамично, динамку взаимодействия обычно называют инфекционным процессом. С одной стороны инфекционный процесс включает: внедрение, размножение и распространение возбудителя в организме, а также патогенное действие, а с другой стороны реакцию организма на это действие. Патогенное действие возбудителя может быть неодинаковым. Оно проявляется в форме инфекционной болезни различной тяжести, в другом без ярко выраженных клинических признаков в третьих проявляется лишь изменениями, выявленными вирусологическими, биохимическими, иммунологическими методами. Это зависит от: - количества и качества возбудителя, проникшего в восприимчивый организм, условий внутренней и внешней среды, определяющих резистентность животного и характеризуются взаимодействием микро и макроорганизмов. По характеру взаимодействия возбудителя болезни и организма выделяют 3 формы: 1.инфекционная болезнь – это инфекционный процесс, характеризуется определенными клиническими признаками, а также нарушениями, функциональными расстройствами и морфологическими повреждениями тканей. 2.Микробоносительство – иммунологическая субинфекция. Дифференцированный подход к различным формам инфекции дает возможность правильно вести диагностику инфекции выявлять зараженных животных в неблагополучном стаде. Патогенез любой инфекционной болезни определяется специальным действием возбудителя и ответными реакциями организма, зависящими от условий, в которых происходит взаимодействие микро и макроорганизма. При этом немаловажное значение имеют пути проникновения и распределения возбудителя. Ворота возбудителя: кожа, слизистые, мочеполовая система, плацента. Каждый вид возбудителя эволюционно приспособился к таким путям внедрения, которое обеспечивает благоприятные условия для размножения и распространения – входные ворота для каждой инфекции характеризуется специфичностью. Чтобы проводить профилактику необходимо учитывать специфичность ворот инфекции. Например, при ИНАН возбудитель проникает через кожу при укусе насекомых. При ящуре основной путь алиментарный, при бешенстве – через покус. Классификация вирусных инфекций. Различают автономные и интегрированные инфекции. Автономные - при этом вирусный геном реплицируется независимо от клеточного генома. Автономная инфекция характерна для большинства вирусов. Интегрированные инфекции – вирусный геном включается в состав клеточного генома, т.е. интегрируются в клеточный геном и реплицируются вместе с ним. При этом вирусный геном реплицируется и функционирует как составная часть клеточного генома. Интегрировать может как полный геном так и часть. При интегрированных инфекциях нет ни сборки вирусных частиц ни выхода. Автономная инфекция – клетка иногда приобретает способность к неограниченному делению в результате нарушения регулирующих механизмов, контролирующих деление. Это чаще наблюдается при онкогенных инфекциях. Продуктивная и абортивная инфекции: 1.Продуктивная – завершается выходом инфекционного потомства. 2.Абортивная - инфекционного потомства не образуется или его мало. Формы течения – как и продуктивная, так и абортивная могут протекать в острой и хронической форме. Острая инфекция – это инфекция, в результате которой клетка либо выздоравливает либо погибает. Острая инфекция на клеточном уровне может быть цитолитической (когда происходит гибель клетки). Хроническая инфекция – это инфекция, при которой клетка продолжает продуцировать вирусные частицы в течение длительного времени и предает эту способность дочерним клеткам. Чаще хроническую форму приобретает абортивная инфекция т.к. вирусный материал накапливается и передается дочерней клетке. Смешенная инфекция – клетка заражается двумя или несколькими разными вирусами, в результате чего в клетке могут совмещаться два и более инфекционных процесса. Возможно несколько вариантов взаимодействия вируса в процессе смешанной инфекции: 1.Интерференция – один вирус подавляет действие другого. 2.Комплементация (экзальтация) – один вирус усиляет действие другого. Классификация вирусных инфекций на организменном уровне. В основу классификации положено: 1.Генерализация вируса 2.Продолжительность инфекции 3.Проявление клинических симптомов 4.Выделение вирусов в окружающую среду Одна из форм может переходить в другую (например, очаговая в генерализованную, острая в хроническую). Очаговая инфекция. Вирус действует вблизи входных ворот инфекции, в связи с локальной репродукцией. Они имеют более короткий скрытый период по сравнению с генерализованными. Генерализованные инфекции. После ограниченного периода репродукции в первичных очагах происходит генерализация инфекций – вирусы проникают в другие системы, например при ящуре, полиомиелите, оспе. Острая инфекция. Длится непродолжительный период и протекает с выделением в окружающую среду. Заканчивается гибелью или выздоровлением. Персистентная инфекция. При продолжительном взаимодействии вируса с организмом. Она может быть латентная, хроническая, медленная. Латентная инфекция – не сопровождается выделением вируса в окружающую среду, при определенных условиях может переходить в острую и хроническую. При гриппе, сепсисе, СПИДе и др. Хроническая инфекция. Это длительно текущий процесс. Характеризуется периодами ремиссии (аденовирус, герпес). Медленные инфекции – своеобразное взаимодействие вируса с фагом и характеризуется длительными инкубационными периодами. Источники инфекции. При изучении любого инфекционного заболевания важно знать источник, место постоянного обитания и размножения, пути распространения, место и сроки сохранения, возникновения во внешней среде, способы передачи от больных к здоровым. Естественная среда – живой организм, здесь он находит все условия существования. Длительность пребывания вирусов колеблется в значительных пределах и зависит от биологических свойств, реактивности организма. От условий патогенеза. Источники инфекции – только зараженные организмы. Они играют роль лишь в процессе передачи. Большинство животных выделяют вирусы с экскретами, секретами, кровью, истечениями, мокротой. При большинстве вирусных инфекций в основе патогенеза лежит вирусемия (ящур, чума и др). При этих заболеваниях вирус выделяется всеми возможными путями. При хроническом течении вирусовыделение менее интенсивно, но может быть длительным. При вирусных заболеваниях локализация ограничивается одним путем: пневмонии – с каплями мокроты. Самое интенсивное выделение вируса во внешнюю среду наблюдается в острый период заболевания, однако при ряде заболеваний и в инкубационный период. Бессимптомные инфекции протекают при вакцинировании живыми вакцинами. |