Вирусология. Вирусология ответы. Вопросы к экзамену по дисциплине Вирусология
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
Калицивирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классы). Особенности репликации и важнейшие представители. Название семейства Caliciviridae происходит от лат. «calix» – «чаша». Это связано с тем, что по данным электронной микроскопии в капсиде калицивирусов обнаруживается 32 углубления, напоминающие чашу. Вирион имеет сферическую форму и малый размер ‒ 23-40 нм. Обладают кубическим типом симметрии, не имеют суперкапсида (простые вирусы). Их геном представлен линейной несегментированной однонитевой (+) РHK. Семейство Caliciviridae включает 6 вирусных родов. Представители 2-х из них вызывают патологию человека (острый гастроэнтерит). К ним относятся роды Norovirus (содержит единственный вид – вирус Норфолк) и Sapovirus (также представлен единственным видом – вирус Саппоро). Калицивирусы из других родов поражают животных, амфибий, моллюсков и т.д. Вследствие выраженной генетической изменчивости, норовирусы и саповирусы разделяются на геногруппы с многочисленными генотипами. Норовирусы образуют не менее 6 геногрупп (I-VI), саповирусы – 5 геногрупп (I-V). В связи с активным внедрением методов молекулярно-генетического типирования в практику, количество вирусных геногрупп постоянно увеличивается. Заболевания человека вызывают норовирусы геногрупп I, II и IV; при этом норовирус геногруппа II, генотип IV является причиной более чем 75% всех вспышек инфекции. Патогенные для человека саповирусы принадлежат к геногруппам I, II, IV и V. Вирусы группы III патогенны для свиней. Калицивирусы были определены в самостоятельное вирусное семейство в 1981 г. До этого их представителей относили к пикорнавирусам. В течение длительного времени считалось, что они вызывают вирусные инфекции животных. В 1968 г. в начальной школе г. Норфолк (Огайо, США) произошла массовая вспышка гастроэнтерита неустановленной этиологии. При этом заболели как дети (учащиеся), так и взрослые лица (учительский персонал); всего 116 из 232 человек. Методом иммуноэлектронной микроскопии А. Капикян с соавт. в 1972 г. установили, что причиной заболевания является неизвестный кишечный вирус, получивший название «вирус Норфолк». Другой сходный калицивирус – возбудитель гастроэнтерита человека – был обнаружен в Японии в Саппоро Сундзо Чиба с соавт. (1977‒1979 гг.) Впоследствии эти вирусы были выделены в самостоятельные роды Norovirus и Sapovirus в составе семейства Caliciviridae. К настоящему времени установлено, что они являются ведущими возбудителями острого гастроэнтерита небактериальной этиологии у человека. В частности, показано, что за последние 20 лет норовирусы стали причиной по крайней мере 6 пандемий вирусного гастроэнтерита, которые охватили сотни миллионов человек во всех странах мира. Вирусные частицы обладают сравнительно высокой устойчивостью в окружающей среде. На контаминированной поверхности при комнатной температуре вирусы сохраняют жизнеспособность в течение 2‒4 недель. Сроки их выживания в почве и воде открытых водоемов точно не установлены. Вирионы проявляют стабильность в отношении действия химических факторов. В частности, они способны выживать не менее 3 часов при pH 2.7. Резистентны ко многим дезинфектантам. При необходимости дезинфекции используют хлорсодержащие средства и окислители (гипохлорит, надуксусную кислоту и др.), глютаровый альдегид. Возбудители теряют жизнеспособность при температуре 60-70°C. Кратковременное кипячение (1 мин) необратимо инактивирует вирусы. Сложность изучения норо- и саповирусных инфекций заключается в том, что они не размножаются в культурах клеток или организме лабораторных животных. Предложена пока единственная модель культивирования норовирусов на культуре В-лимфоцитов человека. Вирусы попадают в желудочно-кишечный тракт и проникают в кишечник. При помощи капсидного белка вирусы связываются с эритроцитами. Помимо эритроцитов вирус может присутствовать на клетках эпителия слизистых оболочек, включая тонкий кишечник. Возбудители попадают в эпителиоциты кишечника путем эндоцитоза. Репликация вирусов происходит в цитоплазме зараженных клеток. Геномная вирусная (+) РНК выполняет роль иРНК. Первоначально на рибосомах транслируется участок генома вируса. Формируется единый полипротеин, который затем гидролизуется вирусной протеазой с образованием неструктурных вирусных белков и ферментов. РНК-полимераза (репликаза) синтезирует новые копии геномной вирусной РНК через промежуточную (–) цепь РНК. Далее выполняется трансляция остальных участков вирусной РНК и синтез структурных белков. Белки составляют основу вирусного капсида и участвуют в сборке вирусных частиц. Массовый выход вирионов сопровождается лизисом зараженных клеток. Патогенные калицивирусы (норовирусы, саповирусы) являются ведущей причиной диарейных инфекций, которые имеют глобальное распространение среди всех возрастных групп населения. Данное положение в первую очередь относится к норовирусам. По данным ВОЗ в мире ежегодно регистрируется от 2 до 4 млрд случаев диарейных заболеваний бактериального и вирусного происхождения. Норовирусы являются причиной не менее 17‒20% от всех диарейных инфекций. В развитых странах они занимают лидирующее место в этиологии острых вирусных диарейных болезней. В развивающихся странах они находятся на втором месте по частоте обнаружения, уступая только ротавирусной инфекции. Суммарно от норовирусных инфекций погибает до 200 тыс. человек в год, при этом 70‒100 тыс. из них – дети развивающихся стран Африки, Азии, Латинской Америки. Источником инфекции является больной человек. Механизм передачи – фекально-оральный. Пути передачи: основной путь – контактно-бытовой (от человека к человеку при контакте с инфицированными лицами); алиментарный (до 15% от всех случаев), водный. Контактный путь передачи способствует быстрому распространению инфекции. Лечение норовирусных и саповирусных инфекций неспецифическое. Проводится регидратация с восстановлением электролитного баланса организма, назначается диетотерапия, пробиотики. Наибольшую роль в предупреждении распространения инфекций играют меры неспецифической профилактики. Необходима быстрая диагностика случаев инфекции с изоляцией заболевших, усиление мер личной гигиены, включая работу персонала в перчатках с обработкой рук после контакта с пациентом; выполняется дезинфекция в очагах. Для специфической профилактики норовирусных инфекций разработаны различные виды рекомбинантных вакцин, которые в настоящее время находятся на стадии клинических испытаний. Гепевирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классы). Особенности репликации и важнейшие представители. Hepeviridae – это вирусы сферической формы и малого размера с диаметром вириона 27-34 нм. Обладают кубическим типом симметрии, не имеют суперкапсида (простые вирусы). Геном представлен линейной несегментированной однонитевой (+) РHK. Семейство Hepeviridae имеет род Orthohepevirus. Различают 4 основных генотипа вируса гепатита Е. Генотипы 1 и 2 вызывают патологию только у человека, генотипы 3 и 4 выделяют от человека и некоторых видов животных (свиней, диких кабанов, кроликов, оленей и др.). Остальные представители рода относятся к зоонозным вирусам и поражают многие виды птиц и млекопитающих. 12 августа 1981 г. советский вирусолог акад. М.С.Балаян выполнил опыт перорального самозаражения инфекционным материалом, полученным от 9 военнослужащих с неустановленной формой гепатита. На 37 день от момента заражения у него развились симптомы, типичные для острого вирусного поражения печени. Проведенное обследование исключило возможность инфекции вирусами гепатита А или В, при этом в пробах стула методом иммуноэлектронной микроскопии был обнаружен неизвестный вирус – возбудитель гепатита с фекально-оральным механизмом передачи. Таким образом состоялось открытие вируса гепатита Е. Проведенный ретроспективный анализ антител к вирусу гепатита Е выявил, что более одной трети контингента советских войск в Афганистане (1979-1989 гг.) было инфицировано данным вирусом. Также удалось установить, что массовые водные и алиментарные вспышки гепатита, особенно характерные для развивающихся стран Юго-Восточной Азии, Латинской Америки и Африки, обусловлены вирусом гепатита Е. Дальнейшие исследования показали, что вирусный гепатит Е (ВГЕ) встречается в большинстве стран мира. Наряду с возбудителем гепатита А, вирус гепатита Е считается наиболее частой причиной острого вирусного гепатита у человека. Вирус гепатита Е обладает меньшей резистентностью в сравнении с возбудителем гепатита А. Он инактивируется при температуре 60°C в течение 15−30 мин. Чувствителен к хлорсодержащим дезинфектантам, формальдегиду. Вирусы способны эффективно размножаться лишь в единичных клеточных культурах. Для их выращивания в лабораторных условиях применяют клеточные линии из опухолей человека (гепатокарцинома, аденокарцинома легкого). Экспериментальную вирусную инфекцию проводят на обезьянах (шимпанзе, макаки-резусы). При помощи капсидного белка вирусы связываются с мембранными рецепторами клеток печени (гепарансульфатом, белками теплового шока). Возбудители попадают в гепатоциты путем эндоцитоза. Репликация вирусов происходит в цитоплазме зараженных клеток. Геномная вирусная (+) РНК выполняет роль иРНК. Первоначально на рибосомах транслируется участок генома вируса, образуются неструктурные вирусные белки, включая вирусную РНК-полимеразу (репликазу). РНК-полимераза синтезирует новые копии геномной вирусной РНК через промежуточную (–) цепь РНК. Далее выполняется трансляция других участков вирусной РНК с образованием структурных белков. Капсидный белок участвует в сборке вируса, формировании новых вирионов, их перемещение в цитоплазме и выход из клеток. Вирусы покидают клетку путем почкования. Особенности течения гепатита Е зависят от генотипа вируса. Вирусы генотипов 1 и 2 вызывают массовые эпидемические вспышки заболевания в развивающихся странах Азии, Латинской Америки, Африки. Высокая плотность населения в этих странах сопровождается дефицитом водных ресурсов и недостаточным контролем качества питьевой воды. Это создает условия для водного пути передачи инфекции. Вспышки меньшей интенсивности и завозные случаи заболевания могут регистрироваться во многих странах мира. Вирусы генотипов 3 и 4 вызывают спорадические случаи ВГЕ. В последние 15 лет отмечается неуклонный рост заболеваемости ВГЕ 3 и 4 генотипов в развитых странах мира (в Северной Америке, Европе, России, Японии, Новой Зеландии и др.). Считается, что данный вариант болезни представляет собой зоонозную инфекцию, которая наиболее часто передается через мясо зараженных животных алиментарным путем. Механизм передачи – фекально-оральный. Основные пути передачи – водный, контаминированную фекалиями; алиментарный. Вероятность контактно-бытовой передачи инфекции незначительная. Установлены случаи передачи гепатита Е посредством гемотрансфузий инфицированной крови. У большинства пациентов наблюдается легкая форма заболевания, которая завершается выздоровлением в течение нескольких недель. Часто наблюдается бессимптомное течение инфекции. Тем не менее, возможны тяжелые острые (фульминантные) формы заболевания с развитием печеночной недостаточности. Летальность при эпидемических вспышках обычно не превышает 1%. Специфическое лечение при острых неосложненных формах не проводится. Для пассивной профилактики и лечения гепатита у беременных назначают иммуноглобулин из сывороток доноров или реконвалесцентов. Для лечения хронической инфекции у лиц с иммуносупрессией применяют рибавирин и препараты интерферона. Для специфической профилактики разработаны генно-инженерные вакцины на основе капсидных белков вируса, одна из них уже разрешена к массовому применению (КНР). В предупреждении эпидемических вспышек в развивающихся странах наибольшую роль по-прежнему играют меры неспецифической профилактики, связанные с улучшением санитарной инфраструктуры и расширением доступа населения к чистой питьевой воде. Иридовирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классы). Особенности репликации и важнейшие представители. Iridoviridae (греч. Iridos – радуга) вирионы поле кристаллизации, отливают всеми цветами радуги. Вирион сложноорганизованный, средних размеров 130−170 нм. Тип симметрии: кубический. Геном представлен линейная, двуспиральная молекулой ДНК. Репродуцируется в цитоплазме, образуя там внутриклеточные включения. Иридовирусы относятся к одноимённому семейству Iridoviridae. Представлены 5 родами: а) Iridovirus иChloriridovirus (греч. сhloros – зеленовато-желтый) – вирусы насекомых, б) Ranavirus – вирусы лягушек, в) Lymphocisti вирус лимфокистоза рыб, г) пятый безымянный (африканской чумы свиней). Гепаднавирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классы). Особенности репликации и важнейшие представители. Hepadnaviridae − семейство вирусов, вызывающих заболевания у человека и животных. Вирусная частица малого размера (42 нм), сферической формы, с кубическим типом симметрии. Вирионы окружены внешней оболочкой-суперкапсидом. В состав суперкапсида входят белки и липиды. У вируса имеется внутренний нуклеокапсид (кор) диаметром 30-35 нм, Геном вируса представлен уникальной частично двухцепочечной кольцевой ДHK с недостроенной (+)-цепью переменной длины. Семейство включает 2 рода: а) Orthohepadnavirus вирус гепатита В человека, лесных сурков и земляных белок. б) Avihepadnavirus – вирус гепатита В уток и цапли. В результате анализа обширных клинических и эпидемиологических данных уже к середине XX века стало очевидно, что патология печени, проходящая под общим названием «инфекционная желтуха», в действительности представляет собой гетерогенную группу заболеваний. Исходя из этого, Ф. МакКаллум и Д. Бауэр в Англии в 1947 г. впервые предложили наименование «гепатит В» для инфекционного гепатита с парентеральным механизмом передачи и «гепатит А» – для инфекционного поражения печени с фекально-оральной передачей. В 1963 г. Б. Бламберг и Х. Альтер в крови австралийского аборигена обнаружили антиген, который, как было затем установлено, является специфичным для вирусного гепатита В (ВГВ). Впоследствии он получил наименование Hbs-АГ – поверхностный АГ вируса гепатита В. На основе выявления данного АГ были разработаны первые методы лабораторной диагностики ВГВ. Окончательно вирусная этиология заболевания была подтверждена Д. Дейном в 1968−1970 гг. При помощи метода электронной микроскопии ему удалось обнаружить вирионы возбудителя («частицы Дейна») в крови пациентов с гепатитом В. Оказалось также, что поверхностный АГ является компонентом оболочки вируса и самостоятельно выявляется в больших количествах в крови пациентов с хронической ВГВ-инфекцией. Дальнейшие исследования установили, что вирус гепатита В имеет глобальное распространение. По оценкам ВОЗ, признаки перенесенной или текущей инфекции ВГВ отмечаются у 2 млрд человек (свыше четверти населения планеты). В целом парентеральные гепатиты В и С представляют «...серьезную угрозу общественному здоровью международного масштаба, сопоставимую с такими инфекционными заболеваниями, как ВИЧ, туберкулез и малярия, и являются существенным бременем для населения всех регионов мира...» (документ ВОЗ «Глобальная стратегия сектора здравоохранения по вирусному гепатиту 2016- 2021»). Для культивирования вируса применяют первичную культуру гепатоцитов или гепатомные (опухолевые) клеточные линии с повышенной экспрессией рецепторов к вирусу. После попадания вируса в кровь он поступает в печень. Первоначальное связывание вирионов происходит с молекулами гепарансульфата на мембранах гепатоцитов. Далее вирус посредством пре-S1 белка связывается с мембранным рецептором для желчных кислот. Проникновение в гепатоцит происходит эндоцитозом с последующим слиянием вируса с мембраной эндосомы. При этом вирус теряет суперкапсид. В цитоплазму поступает нуклеокапсид, который транспортируется в клеточное ядро. В ядре высвобождается геномная ДНК вируса. При помощи вирусной ДНК-полимеразы или клеточных полимераз происходит достройка плюс-цепи кольцевой геномной ДНК. Образуется кольцевая ковалентно замкнутая двухцепочечная ДНК. В редких случаях вирусная ДНК способна встраиваться в геном гепатоцита. С ковалентно замкнутой двухцепочечной ДНК происходит синтез различных вирусных РНК. Одной из них является прегеномная РНК. Вирусные иРНК транслируются в цитоплазме на рибосомах, выполняя синтез вирусных белков. Белковый внутренний HBc АГ способен к самосборке в цитоплазме с образованием нуклеокапсидов. Прегеномная РНК помещается в строящийся нуклеокапсид. Здесь на матрице прегеномной РНК полимераза вируса выполняет обратную транскрипцию с образованием вирусной геномной ДНК. В дальнейшем прегеномная РНК разрушается. Сформированные нуклеокапсиды, включающие вирусную геномную ДНК, могут возвращаться из цитоплазмы в ядро, и цикл репликации вируса повторяется. В эндоплазматическом ретикулуме происходит упаковка вируса в суперкапсид, содержащий HBs АГ. Вирус ВГВ покидает клетку путем почкования. Наряду с вновь образованными вирионами из гепатоцитов в значительном количестве высвобождаются «пустые» вирусные частицы, включающие HBs АГ и HBе АГ. Источник заражения – инфицированный человек (пациент с острой либо хронической формой болезни или вирусоноситель). Вирус использует несколько основных механизмов передачи. Вертикальный механизм представляет собой перинатальную передачу инфекции от матери к ребенку при беременности через плаценту и в родах через инфицированные биологические жидкости (кровь, вагинальный секрет). Контактный (гемоконтактный) механизм передачи включает следующие основные пути – половой контакт, прямой контакт с поврежденной кожей или слизистыми, бытовое парентеральное инфицирование (зубные щетки, бритвенные и маникюрные наборы и т.д.). Артифициальный механизм заключается в передаче вируса через кровь посредством медицинских манипуляций (гемотрансфузии, использование нестерильного инструментария и т.д.), а также при инъекционном введении наркотических средств. Половой контакт и использование нестерильных шприцев при инъекционном употреблении наркотиков. Лечение легких и среднетяжелых форм острого вирусного гепатита В не требует применения противовирусных средств. Пациентам назначается диета, при необходимости – дезинтоксикационная терапия. При тяжелых формах лечение проводится в отделениях интенсивной терапии, в отдельных случаях пациентам могут назначаться препараты интерферона. Вакцинация. |