Virusologiya

Вирусология

рожденных происходит перинатально (трансплацентарно или интранатально в процессе родов). В этих случаях у ребенка может развиваться ларингеальный папилломатоз. Инкубационный период инфекции весьма длительный и обычно составляет от нескольких месяцев, до нескольких лет. У 95% зараженных инфекция протекает бессимптомно; лишь у 1−5% контактных лиц развиваются какие-либо клинические формы инфекции, зависящие от пути передачи.

Не существует специфической антивирусной терапии для лечения инфекции. Лечению подлежат местные проявления: удаление бородавок и кондилом методами крио-, электро-, хемоили лазерной деструкции. В медицинскую практику внедрены высокоэффективных противовирусных вакцин.

Poxviridae – семейство вирусов человека и животных, объединяющее самые крупные ДНК-содержащие вирусы (200−300 нм), вирионы которых имеют кирпичеобразную форму. В центре располагается сердцевина в форме гантели, окруженная белковым капсидом. В ней содержится ДНК, внутренние белки. Наружная оболочка вириона (суперкапсид) содержит липиды и трубчатые белковые структуры, которые образуют выступы. ДНК вируса двунитевая, нефрагментированная с замкнутым концом (рисунок 9).

Рисунок 9. – Модель семейства Поксвирусов

Семейство Poxviridae включает 2 подсемейства Chordopoxvirinae

(род Orthopoxvirus и Parapoxvirus) и Entomopoxvirinae (оспа насеко-

мых). Род Orthopoxvirus включает вирус натуральной оспы, осповакцины и вирус оспы обезьян, род Parapoxvirus – вирусы 287 псевдооспы рогатого скота, род Molluscipoxvirus – вирус контагиозного моллюска.

Натуральная оспа до момента ее полной ликвидации на рубеже 1970−1980-х гг. являлась одной из наиболее опасных инфекций человека. В прошлом разрушительные эпидемии оспы происходили во многих странах мира. Только в Европе до конца XVIII века от оспы по-

Вирусология

гибло около 150 млн человек. В России в XVIII веке от натуральной оспы погибал каждый 7-й ребенок. После получения Э.Дженнером противооспенной вакцины (1796 г.) началась активная борьба с этой болезнью. Тем не менее, в течение XX века до принятия и реализации программы ВОЗ по ликвидации оспы во всем мире (1967−1980 гг.), от оспы по различным оценкам погибло от 300 до 500 млн человек. В

СССР оспа была ликвидирована к 1937 г., но завозные случаи болезни регистрировались до 1960 г. В 1892 г. Г. Гварниери описал цитоплазматические включения (тельца Гварниери) в клетках роговицы инфицированного кролика, а в 1906 г. Э. Пашен обнаружил элементарные тельца (вирусные корпускулы) в жидкости оспенных везикул. Прямые доказательства вирусной природы заболевания были получены в 1905−1906 гг. усилиями многих исследователей из разных стран (А. Негри, П. Ремленже, С. Провачек, М. Николь и др.).

Поксвирусы выдерживают высушивание и сохраняют жизнеспособность в патологическом материале в течение многих месяцев при комнатной температуре, в 50% растворе этанола инактивируются в течение 1 часа, в 50% растворе глицерина при 4°С сохраняются в течение нескольких лет, 1% фенол или 0,2% формальдегид при комнатной температуре инактивирует их только через 2 часа, 5% хлорамин – в течение 2 часов.

Вирус культивируется в куриных эмбрионах, на хорионаллантоисной оболочке которых образуются белые вирусные бляшки.

Поксвирусы – единственные из ДНК-геномных вирусов, которые размножаются в цитоплазме клеток хозяина. В цикл репродукции входит адсорбция на поверхности чувствительных клеток, проникновение в цитоплазму путем рецепторного эндоцитоза, далее происходит двухэтапное раздевание вириона. Сначала под действием протеаз разрушается наружная оболочка, происходит транскриция и синтез ранних иРНК, кодирующих синтез ранних белков. Параллельно идет репликация вирусной ДНК, дочерние копии ДНК транскрибируются, синтезируются поздние иРНК. Затем идет трансляция и синтезируется около 80 поздних вирусспецифических белков; часть из этих белков являются структурными, а другие представляют ферменты и растворимые антигены. Далее идет созревание вирусных частиц и их выход при лизисе клетки или путем почкования. Цикл репродукции вируса оспы непродолжительный и составляет 6−7 часов.

Источником инфекции являются больные люди в течение всего периода болезни. Пути передачи – воздушно-капельный и контактный

Вирусология

через предметы обихода и одежду больного.

Для лечения и экстренной профилактики оспы используется метисазон (марборан), подавляющий внутриклеточную репродукцию вируса оспы. Он особенно эффективен на ранних стадиях заболевания и в инкубационном периоде. В 1967 г. ВОЗ разработала детальную программу мероприятий по ликвидации оспы во всем мире. Использовались живые вакцины, в состав которых входил вирус осповакцины.

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 (рисунок 10).

Рисунок 10. – Модель семейства Гепадновирусов

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

Вирусология

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 преS1 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

Вирусология

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.

Parvoviridae (от лат. parvum – маленький) – наиболее мелкие (20– 25 нм) ДНК-содержащие вирусы, широко распространенные в природе.

Вирусология

Вирион имеет сферическую форму, кубический тип симметрии и весьма мелкие размеры, не имеют внешней оболочки-суперкапсида (простые вирусы). Геном представлен линейной однонитевой ДНК (рисунок 11).

Рисунок 11. – Модель семейства Парвовирусы

Еще в 1928 г. Ж.-Л. Верже и Н. Кристоферони открыли первых представителей парвовирусов среди вирусов животных. В 1973 г. они были выделены в отдельное семейство.

В1975 г. И. Коссарт в Лондоне, исследуя сыворотки доноров крови на присутствие вируса гепатита В, обнаружила в одной из них ранее неизвестный вирус. Им оказался первый (и в течение длительного времени единственный) парвовирус, вызывающий патологию у человека. Он получил название «парвовирус В19».

Вначале 1980-х гг. этиологическая роль данного вируса была установлена для целого ряда заболеваний, среди которых – апластический криз (резкое снижение числа эритроцитов) у детей с серповидноклеточной анемией (Дж. Паттисон с соавт., 1981 г.); инфекционная эритема (М. Андерсон с соавт., 1984 г.); парвовирусный артрит (артропатия); осложнения беременности и патология плода, хроническая гемолитическая анемия у пациентов с иммуносупрессией.

Позднее (в 2005 г.) методами молекулярной генетики Т. Алландер

ссоавт. (Швеция) открыли способность бокавирусов – представителей другого рода из семейства парвовирусов – вызывать у человека острые респираторные инфекции.

Семейство включает 2 подсемейства:

Подсемейство Parvovirinae – вызывают патологию у человека Род Erythroparvovirus – вызывают заболевание у приматов;

Род Bocaparvovirus − вызывают у человека ОРВИ, бронхиты и вирусные пневмонии.

Вирусология

Подсемейство Densovirinae – вирусы членистоногих

Парвовирусы обладают повышенной резистентностью к внешним воздействиям. Они сохраняют инфекциозность при прогревании 56оС в течение 1 часа, однако моментально инактивируются при температуре 100оС. Жизнеспособны при рН 3,0.

Устойчивы к липидным растворителям (спирт, эфир); чувствительны к хлорсодержащим дезинфектантам, формальдегиду и глютаровому альдегиду, действию щелочей.

Парвовирусы не размножается в традиционных клеточных культурах, курином эмбрионе или лабораторных животных. В исследовательских целях он может культивироваться на опухолевых клеточных линиях эритроидного или мегакариобластоидного ряда.

Парвовирус высокоспецифично взаимодействует с клетками, несущими мембранный Р-антиген системы групп крови, на мегакариоцитах, клетках эндотелия, в синовиальной ткани, клетках паренхимы внутренних органов (печени, почек, легких), миоцитах плода.

Репродукция парвовирусов происходит только в быстро делящихся клетках, находящихся в S-фазе синтеза ДНК с активной клеточной ДНК-полимеразой.

Цикл репродукции включает несколько стадий:

–адсорбция на мембранных рецепторах клеток хозяина;

–проникновение в клетку посредством эндоцитоза;

–выход из эндосомы и миграция вирионов в ядро;

–депротеинизация вирусов в ядре;

–репликация вирусной ДНК с участием клеточной ДНК-полимеразы и неструктурного белка NSP1 с образованием промежуточной двухцепочечной вирусной ДНК;

–транскрипция вирусных иРНК с помощью клеточных РНКполимераз; трансляция вирусных белков на рибосомах; завершение репликации ДНК; – сборка нуклеокапсидов в ядре клетки с упаковкой одноцепочечной вирусной ДНК;

–транспортировка вирионов в цитоплазму;

–выход вирионов с лизисом клетки.

Источник инфекции – заболевший человек или вирусоноситель. Основной путь передачи – воздушно-капельный. Заражение также

возможно контактным путем, трансплацентарно, после гемотрансфузий и трасплантации органов, не исключается половой путь передачи.

У 20% зараженных инфекция протекает в легкой или субклинической форме.

Вирусология

Лечение парвовирусных инфекций симптоматическое. Пациентам с иммунодефицитом назначают иммуноглобулин для внутривенного введения.

Специфическая профилактика не разработана. Следует учитывать, что парвовирусы могут контаминировать предметы обихода, препараты крови, вакцины и клеточные культуры, поэтому основную роль в предупреждении распространения инфекции по-прежнему играют меры неспецифической профилактики.

Asfarviridae единственным представителем данного семейства является вирус африканской чумы свиней (АЧС). Вирион сложноорганизованный, размер 175−215 нм. Кубический тип симметрии. Геном представлен двуспиральной, линейной молекулой ДНК. Репродукция происходит в цитоплазме (рисунок 12).

Рисунок 12. – Модель семейства Асфарвирусы

Семейство включает 1 род:

а) Asfarvirus – вирус африканской чумы свиней (АЧС). Репликация вириона происходит в макрофагах свиней. Вирус

проникает в клетку путем рецептор-опосредованного эндоцитоза, после чего в цитоплазме сразу начинается ранний синтез мРНК с использованием ферментов и кофакторов, входящих в состав вирусного кора. Пик репликации ДНК приходится на 8-й час после заражения. Для продуктивной инфекции требуется ядро клетки. Морфогенез вирионов происходит в определенных участках, богатых фибриллярным и мембранным материалом. Два слоя мембран имеют происхождение от эндоплазматического ретикулума и инкорпорируются как внутренние липидные мембраны, на которых, предположительно, происходит образование вирусного икосаэдрального капсида. Геном вируса и энзимы упаковываются внутрь нуклеопротеинового кора. Внеклеточный

Вирусология

вирус имеет не плотно прилегающую липидную мембрану, образующуюся при почковании через плазматическую мембрану.

Вируса африканской чумы свиней вызывает инфекцию у свиней. Еще могут болеть клещи. Свиньи инфицируются при укусах инфицированными клещами. Болезнь проявляется у домашних и диких европейских свиней. Среди домашних животных наблюдается передача вируса при прямом контакте, косвенно через зараженный корм (инфицированное мясо), или механически при укусах мухами. Болезнь эндемична во многих африканских странах и в Сардинии. В Европу была занесена в 1957 г (в Португалию), после чего стала эндемичной на Иберийском полуострове вплоть до 1995 г. Спорадические вспышки с последующим искоренением происходили в Бельгии, Бразилии, Кубе, Доминиканской Республике, Франции, Гаити, Голландии и Мальте. Наблюдается различная вирулентность штаммов вируса. Вясоковирулентные изоляты характеризуются 100% смертностью в течение 7−10 дней. Менее вирулентные изоляты приводят к длительному вирусоносительству.

Меры профилактики: вакцинация.

Circoviridae − группа вирусов с выраженным тропизмом к иммунной системе. Вирион простоорганизованный, размер 15−22 нм. Тип симметрии − кубический. Вирус репродуцируется в ядре клеток иммунной системы. Вирус содержат односпиральную, кольцевую молекулу ДНК (рисунок 13).

Рисунок 13. – Модель семейства Цирковирусы

Семейство включает 1 род:

а) Circovirus – вирусы анемии цыплят, болезни клюва и перьев попугаев.

Вирусология

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 (рисунок 14).

Рисунок 14. – Модель семейства Иридовирусы

Иридовирусы относятся к одноимённому семейству Iridoviridae. Представлены 5 родами:

а) Iridovirus и Chloriridovirus (греч. сhloros – зеленовато-желтый) –

вирусы насекомых,

б) Ranavirus – вирусы лягушек,

в) Lymphocisti вирус лимфокистоза рыб,

г) пятый безымянный (африканской чумы свиней).

2. Семейства, роды и виды РНК-вирусов

Группа РНК-coдержащих вирусов включает 17 семейств. Из них: 15 семейств – вирусы позвоночных, 2 семейства сборные – вирусы позвоночных, насекомых и растений.

Вирусы гриппа относят к семейству Оrthomyxoviridae. В данном семействе известно 6 родов. Каждый из трех типов вируса гриппа образует самостоятельный род (Influenzavirus А, В и С), в который входит единственный вид (вирус гриппа А, В или С, соответственно).

Вирион: средний (80−120 нм), сложный, геном представлен линейной сегментированной однонитевой (–) РHK, тип симметрии нуклеокапсида – спиральный (рисунок 15).