Занятие №26. Методические указания 26 к практическим занятиям для студентов
 Скачать 165.23 Kb.
|
|
ГБОУ ВПО Уральская государственная медицинская академия” Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии Методические указания №26 к практическим занятиям для студентов ООП специальности 060101.65 Лечебное дело Дисциплина С2.Б.10 Микробиология, вирусология. Тема Ортомиксовирусы. Вирус гриппа. Цели занятия Изучить со студентами строение ортомиксовирусов, свойства возбудителей гриппа, патогенез гриппа, методы диагностики, профилактики и лечения гриппа. Задачи занятия. Изучение строения и классификации ортомиксовирусов. 3.2. Изучение свойств вирусов гриппа. Изучение патогенеза, диагностики, профилактики и лечения гриппа. Выполнение самостоятельной работы. Шифр Содержание компетенции знать уметь владеть ПК-7 Способность и готовность применять методы асептики и антисептики, использовать медицинский инструментарий, проводить санитарную обработку лечебных и диагностических помещений медицинских организаций, владеть техникой ухода за больными Структуру ортомиксовирусов Формулировать принципы профилактики гриппа Техникой постановки реакции агглютинации ПК-20 Способность и готовность назначать больным адекватное (терапевтическое и хирургическое) лечение в соответствии с выставленным диагнозом, осуществлять Принципы лабораторной диагностики гриппа Применять элементы методик вирусологических исследований в лабораторной практике Техникой постановки реакции агглютинации алгоритм выбора медикаментозной и немедикаментозной терапии больным с инфекционными и неинфекционными заболеваниями, к ведению физиологической беременности, приему родов ПК-31 Способность и готовность изучать научно- медицинскую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования Методы выделения вирусов Работать с учебной и научной литературой Вирусологическим понятийным аппаратом. Продолжительность занятия в академических часах 3 часа. Контрольные вопросы по теме. Структура и классификация ортомиксовирусов. 5.2. Строение вируса гриппа. Патогенез, диагностика, профилактика и лечение гриппа. Задания и методические указания к их выполнению. На занятии студенту необходимо выполнить. Ответить на вопросы преподавателя. Принять участие в обсуждении изучаемых вопросов. Выполнить самостоятельную работу. Теоретическая справка Общая характеристика ортомиксовирусов Семейство Orthomyxoviridae (от греч. orthos - правильный, прямой и myxa - слизь) объединяет группу вирусов, которые имеют особое сродство к мукополисахаридами гликопротеидам клеточных рецепторов, а также сходные биологические свойства. Классификация. Согласно международной таксономии вирусов, семейство включает четыре рода Influenzavirus А, Influenzavirus В Си Род Influenzavirus А включает один вид - вирус гриппа А. Этот вирус открыли В. Смит, С. Эндрюс и П. Лейдлоу в 1933 г. Внутри этого вида различают субтипы вируса по гемагглютинину и нейраминидазе. Внутри субтипов могут быть сероварианты. Номенклатура вновь выделенных изолятов вируса гриппа А складывается из следующих критериев род / хозяин / место выделения / обозначение штамма / год выделения / формула (тип гемагглютинина Ни нейраминидазы N), например, А/крачка/ Южная Африка/1/61/(Н5N3). Род Influenzavirus В включает один вид - вирус гриппа В, который выделили Т. Фрэнсис и Р. Меджилл в 1940 г. У него не установлены антигенные субтипы. Вирусы гриппа В обозначаются последующим критериям род / место выделения обозначение штамма / год выделения. Род Influenzavirus С также включает один вид - вирус гриппа С, который открыл Р. Тэйлор в 1947 г. Данный вид инфицирует только людей. Антигенных субтипов у вируса гриппа Сне отмечено. Чаще всего вирусы гриппа С вызывают инфекцию у детей в виде отдельных спорадических вспышек. Род Togotovirus включает 2 вида. Тоготовирусы передаются между позвоночными через клещей. Морфология вирионов. Геном ортомиксовирусов представлен односпиральной линейной фрагментированной молекулой минус-РНК. Количество фрагментов в геноме различных представителей ортомиксовирусов разное. Так, вирусы гриппа Аи В имеют по 8 фрагментов, вирусы гриппа С – 7 фрагментов; тоготовирусы - 6 фрагментов. Каждый фрагмент в отдельности и все фрагменты в совокупности покрыты белковой оболочкой, образуя нуклеокапсид. Снаружи вирион ортомиксовирусов покрыт суперкапсидной оболочкой, имеющей шипы, образованные гемагглютинином и нейраминидазой. Между нуклеокапсидом и суперкапсидом располагается матриксный белок М. Нуклеокапсид с М-белком в совокупности составляют сердцевину вириона. Устойчивость. Ортомиксовирусы слабо устойчивы во внешней среде. Под действием ультрафиолетового света они погибают в течение 5 минут. В ном этиловом спирте вирусы гибнут через 5 минут, в ном феноле, ной настойке йода, ной сулеме, ном купоросе – через 3 минуты. Вирус гриппа Морфология. Вирионы вируса гриппа имеют сферическую форму, размером нм, содержат 32 капсомера. Вирионы ортомиксовирусов состоят из нуклеокапсида спиральной симметрии и липопротеидной оболочки (суперкапсида), которая имеет выступы, образованные из гемагглютинина и нейраминидазы. Между нуклеокапсидом и суперкапсидом располагается М-белок. Геном вируса гриппа образован однонитевой спиральной молекулой минус- РНК. Геном состоит из отдельных фрагментов. Каждый фрагмент вирусной РНК покрыт отдельным белком. РНК упакована в комплексе с белками в виде спирали, составляя нуклеокапсид. Нуклеокапсид имеет спиральный тип симметрии. Он представляет собой рибонуклеопротеиновый (РНП) тяж (РНК, связанная с капсидными белками), уложенный в виде двойной спирали, которая составляет сердцевину вириона. Сердцевина окружена мембраной, состоящей из белка М, который соединяет РНП с двойным липидным слоем внешней оболочки (суперкапсидом) и шиповидными отростками гемагглютинина и нейраминидазы. Суперкапсид образован липидным бислоем, который пронизывают гликопротеиновые шипы. В вирионе обнаружено 7 структурных белков, из которых 3 белка являются наружными и 4 белка - внутренние К наружным структурным протеинам относятся гемагглютинин (Н), нейраминидаза (N) и белок М. Гемагглютинин и нейраминидаза входят в состав суперкапсида. Они заякорены гидрофобными концами в липидном бислое суперкапсида и структурно оформлены в виде шипов, выступающих на поверхности вириона. Внутри вириона гемагглютинин и нейраминидаза контактируют с М- белком, а через него - с сердцевиной. Гемагглютинин и нейраминидаза являются гликопротеинами и входят в состав липопротеиновой оболочки вириона (суперкапсида). Гемагглютинин изменчив (у вирусов гриппа А человека и животных выявлено 16 антигенных типов или вариантов гемагглютинина – от Н до Н. Антитела к нему обеспечивают защитный эффект. Функции гемагглютинина: - прикрепительная (связывание с сиаловой кислотой рецепторов поверхности эпителиальных клеток- участие в слиянии оболочки вириона с мембранами клетки и гемагглютинации (склеивании эритроцитов- протективные свойства, способствующие развитию иммунитета (вируснейтрализующие антитела). Нейраминидаза распознает и взаимодействует с рецепторами клетки, содержащими N-ацетилнейраминовую кислоту, то есть приводит к проникновению вируса внутрь клетки, а также, отщепляя нейраминовую кислоту от дочерних вирионов и клеточной мембраны, способствует выходу вирусов из клеток и распространению вирионов. Нейраминидаза изменчива – у вируса гриппа А человека и животных выявлено 9 вариантов нейраминидазы (от N1 до N9). У вируса гриппа типа С нейраминидаза отсутствует ее заменяет ацетилэстераза. Нейраминидаза образует отдельные шипы, которых меньше, чем количество шипов гемагглютинина. Нейраминидаза отделяет вирионы от сиалированных муцинов, покрывающих слизистую оболочку, способствуя продвижению вируса к поверхности эпителиальных клеток. При завершении репликативного цикла она помогает отделению созревших вирионов от эпителиальных клеток. Протеин М (матриксный белок) выстилает липопротеиновую оболочку изнутри вирусной частицы. Он представлен белками Ми М, которые окружают нуклеокапсид и защищают геном. При этом М1-белок взаимодействует с нуклеокапсидом и оболочкой, а М2-белок формирует мембранный канал. Три внутренних структурных протеина (РВ1, РВ2, РА) формируют нуклеокапсид, а также участвуют в транскрипции и репликации вируса. Так, белки Р1 или РВ1 являются транскриптазой, Р или РВ2 – эндонуклеазой, Р или РА – репликазой. Четвертый внутренний белок (Р) связан с наружным фрагментом РНК и выполняет регуляторные и структурные функции. Кроме структурных белков для вируса гриппа характерны неструктурные белки и NS2, существующие только в инфицированной клетке. Репродукция вируса гриппа состоит из следующих этапов. Адсорбция и проникновение вируса внутрь клетки. Вирус адсорбируется на клетках за счет взаимодействия гемагглютинина с сиаловой кислотой рецепторов клеточных мембран и проникает внутрь 5 2. Депротеинизация капсида и его проникновение в ядро клетки. В цитоплазме клетки нуклеокапсид освобождается от суперкапсида и выходит в цитоплазму. Отсюда вместе с М-белком он транспортируется в ядро, где уже через несколько минут после заражения появляются первые РНК-транскрипты. 3. Образование полных и неполных плюс-нитей РНК. В ядре клетки происходит трансформация геномной минус-нити РНК с помощью вирусной РНК- зависимой РНК-полимеразы в неполные и полные плюс-нити. Неполные плюс-нити являются иРНК для синтеза вирусных белков, а полные плюс-нити служат матрицей для синтеза геномных минус-нитей РНК. Трансляция вирусных белков. После выхода молекул мРНК из ядра в цитоплазму клетки происходит трансляция вирусных белков (NP, РВ1, РВ2, РА и М) на полирибосомах. Белки NP, РВ1, РВ2 и РА после синтеза из цитоплазмы возвращаются в ядро, где связываются с вновь синтезированной вирусной РНК, а затем в виде нуклеокапсида возвращаются в цитозоль. Матриксный белок М после синтеза в цитоплазме движется к внутренней поверхности клеточной мембраны, вытесняя из нее в этом участке клеточные белки. Белки N и H синтезируются на рибосомах, связанных с мембранами эндоплазматического ретикулума, подвергаются гликозилированию и транспортируются на внешнюю поверхность клеточной мембраны, встраиваясь напротив белка Ми образуя шипы. Белок Н при этом подвергается разрезанию на субъединицы НА и НА. Формирование потомства вирионов. На границе ядерной мембраны белки капсида и РНК потомства формируют нуклеокапсиды, которые мигрируют в цитоплазму для дальнейшего созревания. В модифицированных М-белком участках клеточной мембраны нуклеокапсиды окончательно созревают и выходят из клеток путем почкования. Выход вирионов из клетки происходит почкованием. При этом сформированный нуклеокапсид, проходя через мембрану клетки, окружается белком Ми измененной мембраной клетки, содержащей гемагглютинин и нейраминидазу. Вирус гриппа А. Эпидемиология. Источник инфекции - только человек, больной или носитель. Заражение происходит воздушно-капельным путем. Инкубационный период очень короток, возникшая эпидемия распространяется очень быстро и при отсутствии коллективного иммунитета может перерасти в пандемию. Особенности патогенеза и клиники. Инкубационный период при гриппе короткий - 1-2 суток. Вирус размножается в эпителиальных клетках слизистой оболочки дыхательных путей с преимущественной локализацией в области трахеи, что клинически проявляется в виде сухого мучительного кашля с болями походу трахеи. Продукты распада пораженных клеток попадают в кровь, вызывают сильную интоксикацию и повышение температуры тела до С. Вирус гриппа оказывает угнетающее действие на кроветворение и иммунную систему. Все это может приводить к вторичным вирусными бактериальным инфекциям, которые осложняют течение болезни. Постинфекционный иммунитет. Главная роль в формировании приобретенного иммунитета принадлежит вируснейтрализующим антителам блокирующим гемагглютинин и нейраминидазу, а также секреторным иммуноглобулинам IgAs. Перенесенное заболевание оставляет за собой антитела, которые сохраняются долгие годы. Связанный с этими антителами иммунитет имеет штаммовую направленность и не гарантирует защиты от заражения новыми вариантами вируса. Лабораторная диагностика. Материалом для исследования служит отделяемое носоглотки, которое получают либо путем смыва, либо с помощью ватно-марлевых тампонов, и кровь. Для диагностики гриппа применяют следующие методы. Вирусологический - заражение куриных эмбрионов, культур клеток почек зеленых мартышек (Vero) и собак (МDСК). Культуры клеток особенно эффективны для выделения вирусов АН) и В. Серологический - выявление специфических антител и определение возрастания их титра (в парных сыворотках) с помощью РТГА, РСК, иммуноферментного метода. В качестве ускоренной диагностики используют иммунофлуоресцентный метод, позволяющий быстро обнаружить вирусный антиген в мазках-отпечатках со слизистой оболочки носа или в смывах из носоглотки больных. Разработаны методы иммуноферментного анализа для выявления вирусных антигенов непосредственно в материале от больных, а также метод РНК- зонда. Предложена иммуноферментная методика бескровного обнаружения специфических секреторных IgAs в слюне в качестве самостоятельного способа диагностики гриппа. Вирус гриппа В. Структура вириона сходна со структурой вируса гриппа типа А. Геном состоит из 8 фрагментов, кодирующих 3 неструктурных и 7 структурных белков. По антигенным свойствам гемагглютинина и нейраминидазы различают несколько серовариантов. Процесс антигенного дрейфа выражен слабее, чему вируса типа А. Вирусы гриппа типа В вызывают локальные вспышки и эпидемии пандемий не вызывают. Клиника заболевания такая же, как и при гриппе типа А. Лабораторная диагностика такая же, вирус дифференцируется серологически. Специфическая профилактика осуществляется также, как против гриппа А. Вирус гриппа С. Вирион типа С имеет такую же форму, как вирусы типов Аи В. Однако он отличается от них не только антигенными свойствами, но и рядом других признаков. Геном представлен однонитевой негативной РНК из 7 фрагментов, нуклеотидная последовательность которых существенно отличается от таковых вирусов типов Аи В. Геном кодирует 1-2 неструктурных и 6 структурных белков. У вируса типа С отсутствует нейраминидаза, поэтому на наружной мембране вириона имеется только один тип шипов. Вирусу типа Сне свойственна такая изменчивость, как вирусу типа А. Хотя вирус гриппа Сне вызывает пандемий и больших эпидемий, он часто является причиной спорадических заболеваний гриппом. Клиника заболевания такая же, как при относительно умеренных формах гриппа А. Диагностика основана на выделении вируса в куриных эмбрионах применяются также иммунофлуоресцентный метод и другие серологические реакции. Лечение гриппа у людей проводится с использованием амантадина, ремантадина, противогриппозного иммуноглобулина, интерферона. Специфическая профилактика заключается в применении вакцин- живая из аттенуированного вируса- убитая вакцина цельновирионная; - субвирионная вакцина (из расщепленных вирионов); - субъединичная вакцина (вакцина, содержащая только гемагглютинин и нейраминидазу). После обсуждения теоретических вопросов преподаватель объясняет порядок проведения самостоятельной работы. Самостоятельная работа: Постановка РТГА с целью типирования выделенного вируса гриппа. В лунок микропанели вносят по 1 капле физиологического раствора. В первую лунку прибавляют 1 каплю диагностической иммунной сыворотки (H1N1, H2N2, или B), разведенной 1:5. Готовят кратные разведения сыворотки от 1:10 до путем переноса одной капли жидкости из первой лунки во вторую, из второй – в третью и т. д. Из шестой лунки 1 каплю жидкости удаляют. В каждую лунку прибавляют по 1 капле аллантоисной культуры вируса (содержащей 4 ГАЕ/0,025 мл) и по 2 капли ной взвеси куриных эритроцитов. В седьмую (контрольную) лунку вносят 2 капли физиологического раствора и прибавляют 2 капли ной взвеси куриных эритроцитов. Панели оставляют на рабочих столах до оседания эритроцитов в контрольной лунке, после чего учитывают результаты. Оценивание знаний, умений, навыков по теме занятия: Ответы на вопросы и активность на занятии оцениваются по балльной системе. Литература для подготовки темы. Основная. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология учебник для студентов медицинских вузов. Под ред. А.А. Воробьева. Учебники и учеб. пособия для высшей школы. Издательство Медицинское информационное агентство, 2012. – 702 с. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. В х т. Том 1 : учеб. по дисциплине Микробиология, вирусология и иммунология для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальностям 060101.65 “Лечеб. дело, 060103.65 Педиатрия, 060104.65 “Медико-профилакт. дело / под ред. В.В. Зверева, МН. Бойченко. – М ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 448 сил. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. В х т. Том 2 : учеб. по дисциплине Микробиология, вирусология и иммунология для студентов учреждений высш. проф. образования, обучающихся по специальностям 060101.65 “Лечеб. дело, 060103.65 Педиатрия, 060104.65 “Медико-профилакт. дело / под ред. В.В. Зверева, МН. Бойченко. – М ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 480 сил. Дополнительная 8 1. Коротяев АИ. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: Учебник для студентов мед. вузов / АИ. Коротяев, С.А. Бабичев. - е изд, испр. и доп. – СПб.: СпецЛит, 2012. – 759 сил. Медицинская микробиология учебнике изд. Поздеев О.К. / Под ред. В.И. Покровского. – 2010. – 768 с. Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга 1 / Колл. авторов // Под редакцией Лабинской АС, Волиной Е.Г. – М Издательство БИНОМ, 2008. – 1080 с ил. Методические указания переработаны и дополнены профессором Литусовым Н.В. Обсуждены на заседании кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии |