4. Стійкість вірусів у навколишньому середовищі

Віруси різних таксономічних груп мають неоднакову резистент­ність до дії фізико-хімічних факторів довкілля. Якщо говорити в дуже загальних рисах, найменш стійкими є складно організовані віруси (із суперкапсидною оболонкою). Вони чутливі до ефіру, хло­роформу, детергентів, кислого рН (наприклад, ортоміксо-, парамік-со-, флаві-, корона- і герпесвіруси). Просто організовані віруси з іко-саедральним типом симетрії стійкі до зазначених факторів (напри­клад, адено-, парво- і реовіруси).

Згубний вплив на віруси, незалежно від складності їхньої орга­нізації, має висока температура. Чим вона вища, тим швидше віруси втрачають інфекційні властивості, і навпаки. Так, вірус кла­сичної чуми свиней у сироватці крові хворих тварин при +37 °С інактивується через 18 - 20 діб, при +56 °С — за 1 год, при кип'ятін­ні— миттєво, а при +2 ... +4 °С не втрачає активності впродовж 4-6 міс. В охолоджених м'ясних продуктах вірус зберігається 2-4 міс, у заморожених — кілька років, у солонині — 10 міс, у копченос­тях — 3 міс. Вірус африканської чуми свиней залишається життє­здатним при +5 °С — 5 — 7 років, у м'ясі й копченостях — 5-6 міс, за кімнатної температури — 18 міс, при +37 °С — 10 - 30 діб, при +60 °С — 20 - ЗО хв. Вірус хвороби Ауєскі зберігає інфекційну акти­вність при +1 ... +4 °С від 130 діб до 4 років, при +60 °С інактивуєть-ся за 45 - 50 хв, при +80 °С — за 3 хв. Вірус ящуру в молоці інакти-вується при +65 °С за 30 хв, при +70 °С — за 15 хв, при +80 ... +100 °С — за кілька секунд, а при -40 ... -70 °С зберігається кілька років.

Проте є віруси, дуже стійкі до дії високих температур. Наприклад, вірус гепатиту В у сироватці крові хворих зберігає інфекційну акти­вність при +30 ... +32 °С упродовж 6 міс, при +60 °С — 10 год, при +98 °С — 20 хв, при +100 °С — 10 хв, а при-20 °С — 15 років. Оброб­ка сухим жаром при +160 °С інактивує цей вірус упродовж 1 год. Ви­сокою терморезистентністю характеризуються пріони. Збудники куру і скрейпі зберігають інфекційність після 30-хвилинного кип'ятіння. Збудник скрейпі не інактивується повністю після автоклавування при +134 °С упродовж 1 год, а збудник губкоподібної енцефалопатії ВРХ — при +134 ... +138 °С упродовж 18 хв.

Стійкість вірусів до ультрафіолетового опромінення, йонізува-льної радіації та дезінфіку вальних речовин залежить від багатьох факторів, зокрема щільності упакування нуклеїнової кислоти в кап-сид, розмірів геному, наявності зовнішньої ліпопротеїнової оболон­ки. Висока резистентність до дезінфектантів властива вірусу аф­риканської чуми свиней. Хлоровмісні препарати (5%-й розчин хло­раміну, натрію й кальцію гіпохлорити, хлорне вапно з 1 - 2 % акти­вного хлору) інактивують збудник за 4 год, а 2%-й розчин їдкого на­тру вбиває його за 24 год. При класичній чумі свиней найбільш ефективними дезінфікувальними засобами є розчини їдкого натру (2 - 3%-ві), формальдегіду (2,5%-й) і водна суспензія хлорного вапна (15 - 20%-ва), які вбивають збудник упродовж 1 год. Резистентним до хімічних речовин є вірус ящуру. Розчини хлорного вапна, фено­лу, креоліну, крезолу інактивують його за кілька годин. Кращі дезінфікувальні засоби при ящурі — розчини формальдегіду (2%-й) та їдкого натру (1 - 2%-й), які інактивують вірус за 10 - 30 хв.

У різних об'єктах довкілля віруси можуть тривалий час зали­шатися життєздатними. Наприклад, вірус хвороби Ауєскі в сіні, зерні, воді, гною й підстилці зберігається в осінньо-зимовий період 21 -60 діб, навесні — 35, влітку — 20 діб, у гниючих трупах — до 4 тиж­нів, у висохлих трупах гризунів — до 6 міс. При біотермічному зне­зараженні гною вірус інактивується впродовж 8—15 діб. Прямі со­нячні промені вбивають вірус упродовж 6 год, розсіяні — за 12-48 год, ультрафіолетові промені — за 1 хв. Висока стійкість власти­ва вірусу африканської чуми свиней. В інфікованих свинарниках він зберігається 3 міс, у грунті — 4-6, у трупах — 2,5, у калових масах при +4 ...+8 °С — 5, у сечі — 2, у озерній воді — 6 міс, у холо­дильнику при-30 ...-60 °С — 6-10 років. Вірус класичної чуми свиней нестійкий у навколишньому середовищі. У трупах і гною він гине через 3-5 діб, у грунті — через 1-2 тижні. Вірус ящуру висо-корезистентний до несприятливих факторів довкілля. На шерсті тварин він зберігається 50 діб, на одягу — 100, у приміщеннях — 70 діб. На гірських пасовищах збудник може зберігатися до наступного сезону, в стічних водах у холодну пору виживає до 103 діб, влітку — 21 добу, восени — 49 діб.

Концентрація населення у великих містах, розвиток промислово­сті та індустріального тваринництва призводять до зростання біоло­гічного забруднення навколишнього середовища. Тим самим ство­рюються умови для виживання й циркуляції вірусів в об'єктах до­вкілля, що сприяє поширенню вірусних інфекцій серед людей і тва­рин, У зв'язку з цим великої актуальності набуває розробка компле­ксу заходів, спрямованих на обмеження або попередження цирку­ляції патогенних для людини вірусів у навколишньому середовищі. Розв'язанням цих питань займається санітарна вірусологія.

Основне значення в проблемі забруднення об'єктів довкілля мають патогенні для людини кишкові та респіраторні віруси. Поділ вірусів на кишкові й респіраторні умовний, він відображає шляхи проникнення збудників в організм, їхній тропізм і шляхи виділення з організму.

Кишкові віруси передаються від людини людині переважно фе-кально-оральним шляхом, нагромаджуються у високих концентраці­ях у травному каналі і виділяються з калом у навколишнє середови­ще. До цієї групи належать ентеровіруси з родини Picornaviridae (по-ліовіруси, віруси Коксакі А і В, ECHO, ентеровіруси типи 68 - 71, ві­рус гепатиту А), ротавіруси з родини Reoviridae й аденовіруси. Кон­центрація вірусів у калових масах може досягати від 10⁶ (ентеровіру­си) до 10¹¹ (ротавіруси) віріонів у 1 г. Забруднення об'єктів довкілля кишковими вірусами (відкриті водойми, підземні джерела водопоста­чання, питна вода, грунт, овочі, фрукти тощо) відбувається переваж­но через неочищені, недостатньо очищені та незнезаражені господар­сько-побутові стічні води. Так, вміст ентеровірусів у них може досяга­ти 7000 БТО/дм³, а іноді й 50 000 БТО/дм³.

Ентеровіруси завдяки простій організації, жорсткому упакуван­ню РНК і білка характеризуються високою стійкістю до фізико-хімічних факторів, що зумовлює їхнє тривале виживання в навколиш­ньому середовищі. Строки збереження вірусів в об'єктах довкілля значно зростають при зниженні температури. Наприклад, вірус по­ліомієліту виживає в річній і водопровідній воді при +4 °С — 90 діб, при +20 °С — 40, при +37 °С — 10 діб, а в замороженому вигляді (при —20 °С і нижче) — впродовж кількох років. У фекаліях і кана­лізаційних водах при 0 °С віруси можуть зберігати інфекційну ак­тивність кілька місяців, але інактивуються зв температури +50 °С упродовж ЗО хв, при кип'ятінні й автоклавуванні — за кілька се­кунд. Проте терморезистентність ентеровірусів підвищується в при­сутності двовалентних катіонів кальцію й магнію, а також у середо­вищі з білковими і жировими компонентами. Ентеровіруси погано переносять ліофільне висушування, тому цей спосіб консервування непридатний для тривалого зберігання або транспортування віру­совмісних матеріалів. Ентеровірусам характерна стійкість у широ­кому діапазоні рН — від 2,0 до 11,0. Звичайні дезінфікувальні засо­би (фенол, лізол, спирт, поверхнево активні речовини) малоефекти­вні щодо ентеровірусів. Інактивувальний вплив на них виявляють формальдегід (0,3%-й розчин), вільний залишковий хлор (0,3 -0,5 мг/дм³), ультрафіолетове випромінювання.

Висока стійкість до несприятливих факторів навколишнього се­редовища властива вірусу гепатиту А. Він здатний упродовж кіль­кох тижнів і навіть місяців виживати у воді. Відомі водні спалахи гепатиту А, наприклад, поширення інфекції через сиру колодязну або водопровідну воду. Вірус гепатиту А термостабільний. Дія тем­ператури +60 °С упродовж 10 — 12 год не призводить до повної його інактивації. Цілковитої втрати інфекційної активності збудника можна досягти при кип'ятінні впродовж 5 хв, автоклавуванні (+120 °С), дії сухого жару (+180 °С упродовж 1 год), ультрафіолето­вого випромінювання (1,1 Вт упродовж 1 хв), хлоровмісних препа­ратів (2,0 — 2,5 мг/л упродовж 15 хв), формаліну (1: 4000 впродовж З діб). Вірус стійкий до ефіру та інших органічних розчинників, рН 3,0. У замороженому стані при -20 ...-70 °С він залишається життєздатним роками, при 4 °С — кілька місяців.

Резистентними до фізико-хімічних факторів є ротавіруси — ос­новні збудники гастроентеритів у людей. На різних об'єктах довкіл­ля вони зберігають життєздатність від 10 - 15 діб до 1 міс, у фекалі­ях за кімнатної температури — від кількох тижнів до 7 міс. Ротаві­руси втрачають свою інфекційну активність під дією рН 2,0 і 12,0, після ультрафіолетового опромінення впродовж 15 хв, обробки 8%-м формальдегідом — 5 хв, 70%-м етанолом — 30 хв, 2%-м лізо­лом, 2%-м фенолом і 1%-м Н₂О₂ — 1 год.

Стійкими в навколишньому середовищі є аденовіруси. У воді за температури 4 °С вони можуть залишатися життєздатними впро­довж 2 років і більше. Аденовіруси резистентні в межах рН 5,0 — 9,0, при +56 °С втрачають інфекційну активність упродовж 10-30 хв.

З усіх об'єктів довкілля найважливіше значення в поширенні патогенних для людини вірусів має вода, з якої виділено понад 100 видів збудників. Основною причиною забруднення води є кал лю­дини, в якому містяться у великих концентраціях кишкові віруси. Висока стійкість кишкових вірусів до фізико-хімічних факторів до­вкілля зумовлює можливість їхньої тривалої циркуляції у воді, що у свою чергу є потенційною небезпекою для здоров'я людини. Строки виживання кишкових вірусів у воді коливаються від кількох діб до кількох місяців і навіть років. Це залежить від температури і ступе­ня забруднення води, наявності супутньої мікрофлори, хімічного складу води, індивідуальної стійкості штамів.

Важливим фактором поширення кишкових вірусів у навколиш­ньому середовищі є ґрунт. У разі використання недостатньо знеза­ражених господарсько-побутових стічних вод для поливання сільсь­когосподарських угідь виникає реальна небезпека контамінації ґрунту й овочевих культур кишковими вірусами. Залежно від виду вірусу, характеру ґрунту і кліматичних умов віруси можуть сорбуватися на частинках ґрунту або мігрувати на значну глибину, потрап­ляючи в ґрунтові води. Строки виживання вірусів у ґрунті й осаді стічних вод (так само, як і у воді) залежать від багатьох факторів: тип ґрунту і склад осаду, температура, рН, вологість середовища, ступінь органічного, мікробного і хімічного забруднення, а також штамові особливості вірусів. Так, ентеровіруси зберігають життє­здатність у ґрунті за різних умов від 25 до 170 діб. Виживання їх триваліше в супіщаному ґрунті, слабколужному рН середовища й особливо при зниженні температури ґрунту. У суглинистому й чор­ноземному ґрунтах при +18 ... +23 °С і кислих значеннях рН енте­ровіруси гинуть швидше. Оптимальними умовами для збереження ентеровірусів у ґрунті є рН 7,5, температура +3 ... +10 °С, вологість 10-11 %. Санітарно-вірусологічні дослідження свідчать, що близь­ко 11 % проб ґрунту, який зрошується стічними водами, і понад 70 % проб осаду стічних вод містять ентеровіруси.

Значну роль у поширенні вірусних інфекцій відіграють харчові продукти. Контамінація їх вірусами може відбуватися ендогенно (при житті тварини) або екзогенно (у процесі заготовлення, при транспортуванні, переробці та зберіганні). При екзогенній контамі­нації віруси потрапляють у харчові продукти від хворих людей і тварин, вірусоносіїв або з об'єктів довкілля (вода, ґрунт). Описані епідемічні спалахи кліщового енцефаліту (так звана молочна про­пасниця) внаслідок споживання молока інфікованих кіз. У країнах Західної Європи, США, Японії зареєстровано епідемічні спалахи гепатиту А при споживанні устриць, що як біологічні фільтри здат­ні концентрувати в собі різні віруси. Виявлення ентеро-, рео-, адено-і герпесвірусів в устрицях, мідіях і креветках зумовлене забруднен­ням вірусами водойм. У літній період в організмі устриць строки виживання ентеровірусів становлять тиждень, а взимку досягають 2 міс. Експериментально доведено, Що устриці здатні концентрува­ти віруси поліомієліту навіть при незначному вмісті їх у воді і бути фактором передавання цих збудників. Особливу епідемічну небез­пеку становлять ті молюски, які використовуються в їжу в сирому або недостатньо термічно обробленому вигляді.

Завдяки високій стійкості до фізико-хімічних факторів довкілля ентеровіруси можуть тривалий час зберігатися в молочних і м'ясних продуктах, на хлібі, овочах, у молюсках тощо. Наприклад, ентеровіруси зберігають інфекційну активність у молоці впродовж 10 - 15 діб, у стерилізованому молоці — до 1 року, морозиві — 4-5 міс, бринзі — до 3 міс, у м'ясному фарші за температури +2 °С — до 6 міс, на хлібі — від 3 - 4 до 15 діб. Молоко і молочні продукти відіграють значну роль у поширенні таких вірусних інфекцій, як гепатит А, поліомієліт, кліщовий енцефаліт, ящур.

Строки виживання ентеровірусів на овочевих культурах зале­жать від виду рослин, умов вегетації та штаму вірусу. У стеблинах рослин віруси зберігають інфекційну активність до 12 -13 діб, на поверхні рослин — до 16 діб. Висока вологість і низькі температури сприяють тривалішому збереженню вірусів на овочах. Так, при +6 ...+10 °С на поверхні редису, томатів, салату, огірків ентеровіруси можуть виживати понад 2 міс. Найшвидше інактивуються віруси на листках капусти (3-4 діб), що пояснюється її фітонцидною активністю.

Респіраторні віруси передаються повітряно-крапельним шляхом і спричинюють у людей захворювання, відомі під назвою «гострі ре­спіраторні вірусні інфекції» (ГРВІ). До них належать грип, параг-рип, респіраторно-синцитіальна, аденовірусна, риновірусна, коро-навірусна інфекції, а також хвороби, що спричинюються деякими реовірусами та ентеровірусами (Коксакі, ECHO). Наприкінці 2002 р. зареєстровано нову хворобу — атипову пневмонію (SARS), що спри­чинюється коронавірусом і супроводжується 20%-ю летальністю.

Основним джерелом забруднення повітря респіраторними віру­сами є люди — хворі або вірусоносії. При кашлі, чханні чи розмові вірусні частинки потрапляють у повітря з краплями слини, слизу або мокротинням, де утворюється дисперсна частина — аерозоль. Розрізняють три фази аерозолю. Перша фаза аерозолю — краплин­на. Великі краплі аерозолю (50 - 2000 мкм) швидко осідають на по­верхню предметів довкілля, інфікуючи пил, а легші (менше 50 мкм) певний час перебувають у суспендованому стані. За умов низької вологості й високої температури вони швидко висихають і утворю­ють другу фазу аерозолю — фазу висохлих крапель (або крапельних ядерець). Ці висохлі краплі здатні тривалий час залишатися в завис­лому стані і переноситися повітряними потоками на значні віддалі або осідають на підлогу, поверхню предметів у приміщенні, інфіку­ючи пил. Третя фаза аерозолю — пилова. Якщо приміщення не прибирати, частинки пилу з вірусами циркулюють у повітрі та при вдиханні можуть спричинити зараження людини.

Отже, усі три фази аерозолю становлять потенційну епідеміологі­чну небезпеку для сприйнятливого людського організму, незважаючи на невисоку стійкість респіраторних вірусів у довкіллі. Найменшу стійкість у повітрі виявляють респіраторно-синцитіальний вірус і ві­руси парагрипу (1 — 2 год). Дещо стійкішими є віруси грипу і найстійкіші віруси ECHO та аденовіруси (4–6 год). У закритих приміщен­нях зараження сприйнятливих осіб малостійкими вірусами здійсню­ється в основному за рахунок крапельної фази аерозолю. Більш стійкі віруси (аденовіруси, віруси ECHO) проникають також у вигляді пи­лової фази аерозолю. Атмосферне повітря може слугувати фактором передавання деяких вірусів, наприклад ентеровірусів, у місцях до­щування землеробних полів стічними водами або вірусу ящуру в пе­ріод епізоотії на тваринницьких фермах. Інфекційні агенти можуть переноситися з потоком повітря на значні віддалі (десятки кілометрів від осередку інфекції). Поширення вірусів залежить від швидкості вітру. Дощова погода, навпаки, обмежує поширення вірусів.

Істотний вплив на виживання вірусів у повітрі мають температу­ра і відносна вологість. Підвищення температури, як правило, при­зводить до швидкої інактивації вірусів. Так, при +7 °С віруси грипу, поліомієліту, вісповакцини і венесуельського енцефаломієліту ко­ней виживають у повітрі понад 23 год, тоді як при +32 °С — 1 год. Вплив відносної вологості на виживання вірусів у повітрі залежить від їхніх біологічних властивостей, зокрема наявності зовнішньої ліпопротеїнової оболонки. Так, віруси грипу, пара­грипу, респірато­рно-синцитіальний, вісповакцини, венесуельського енце­фа­ло­мієлі­ту коней найбільш стійкі за низьких показників відносної вологості (менше 30 %) і швидко інактивуються за вологості 50-70 %. А віру­си поліомієліту, ECHO, енцефаломіокардиту та аденовіруси, нав­па­ки, більш стійкі в повітрі за високих показників відносної вологості та швидше інактивуються у разі їхнього зниження. Середня воло­гість повітря згубно діє на віруси кору, везикулярного стоматиту, саркоми Рауса, віспи голубів.

ІІІ. ВИСНОВОК

Віруси є облігатними внутрішньоклітинними паразитами тварин, рослин, грибів, найпростіших і бактерій. Вони існують у двох формах: позаклітинній(віріон) і внутрішньоклітинній(геном вірусу). По зовнішньому вигляду віруси поділяються на сферичні, кубічні, палочковидні, нитьоподібні, сперматоподібні. Існують віруси з комбінованим типом симетрії. Розміри коливаються в широких межах: від 20-60 до 300 мілімікрон.Центральна частина віруса являє собою нуклеїнову кислоту (одно- чи дволанцюгову ДНК чи РНК), покриту оболочкою – капсидою.Основними компонентами вірусів є білки і нуклеїнова кислота. Складні віруси містять ліпіди,вуглеводи та ферменти.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Земсков М. В., Соколов М.И. Основы общей микробиологии, вирусологии и иммунологии. Москва. »Колос», 1980

2. Калініна О. С., Панікар І. І. Ветеринарна вірусологія. Київ.»Вища освіта», 2000

3. Медицинская микробиология / главный редактор Покровский

В.И. – М.: Гэотар медицина, 1999

4. Общая вирусология / под редакцией Жданова В.М., Гайдамович С.Я. – М.: Медицина,1988

5. Сергеев В.А., Орлянкин Б.Г. Структура вирусов. Москва «Колос»,1990

29