- •V-антиген («viral» – вирусный)
- •1. Экспресс-диагностика
- •2. Вирусологический метод
- •3. Серодиагностика
- •Вирусы гепатитов
- •Вирус гепатита а
- •Вирус гепатита в (hbv)
- •Вирус гепатита d (hdv)
- •Вирус гепатита е (hеv)
- •Вирус ттv
- •Hjv вирус - неизучен senv вирус
- •Все вирусы делятся на рнк- и днк-содержащие
Ви́русы (от лат. virus — яд) — субмикроскопические живые существа, являющиеся строгими внутриклеточными паразитами.
Дмитрий Иосифович Ивановский
Является фактическим основателем вирусологии.
В 1892 г. ботаник Санкт-Петербургского университета Д.И. Ивановский, описал действие вирусов (мозаичную болезнь табака).
1898 г голландец Мартинус Бейеринг повторил опыт Ивановского и решил, что болезнь вызывается ядом – virus.
1901 г англичане Уолтер Рид и Джеймс Кэрролл изучая желтую лихорадку показали, что она может быть перенесена с помощью фильтратов.
1908 г немецкие ученые Эллерман и Банг – куриный лейкоз.
1911 г Пэйтон Раус – вирусная природа куриной саркомы.
1917 г Д`Эррель обнаружил вирусы бактерий
Вирусы – основная причина инфекционных заболеваний человека (соотношение вирусы:бактерии =100:1).
Вирусология постоянно развивается и выявляет новые инфекции – конец 80-х годов 20-го века – Африка – болезнь Эбола (100% летальность); 1983 г – ВИЧ-инфекция и СПИД.
Общие свойства вирусов
отсутствие клеточного строения:
один тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК);
отсутствие органоидов;
отсутствие собственных метаболических систем;
неспособность к бинарному делению;
дизъюнктивный тип размножения (разобщенный) – репродукция.
Эволюция и происхождение.
Существует несколько гипотез.
Протобионты – предки. Вирусы – потомки древнейшей доклеточной формы жизни.
Результат регрессивной эволюции прокариотов. Часть бактерий-паразитов утратила часть генетического материала и превратилась в вирусы.
Вирусы – продукты эволюции субклеточных структур эукариотических клеток (нуклеиновые кислоты рибосом, митохондрий, которые обладают свойствами репликона). Гипотеза «взбесившихся генов» клеток.
Классификация.
1966 г – международный комитет по классификации вирусов разработал международную классификацию и таксономию. В основе ее лежит:
тип нуклеиновой кислоты вируса,
круг восприимчивых хозяев,
пути передачи.
Царство – Вирусы (Vira);
Подцарство – ДНК- и РНК-содержащие – дезоксивирусы и рибоксивирусы;
Семейство (-viridae);
Подсемейство (-virinae);
Род (-virus);
Вид – не имеют международного биноминального обозначения.
8 семейств: ДНК-содержащих
16 семейств: РНК-содержащих вирусов
Дезоксивирусы
Poxviridae (вирус натуральной оспы);
Herpesviridae (простой герпес, ветряная оспа, цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр и др.);
Adenoviridae (ОРВИ, конъюнктивиты);
Polyomaviridae ( вирус полиомы);
Papillomaviridae (вирус папилломы);
Hepadnaviridae (гепатит В);
Circinoviridae (гепатит ТТ)
Parvoviridae (инфекционная эритема);
Рибоксивирусы.
Orthomyxoviridae (грипп);
Paramyxoviridae (парагрипп, корь, паротит, РС-вирус);
Rhabdoviridae (бешенство, везикулярный стоматит);
Flaviviridae (гепатит С, клещевой и японский энцефалит);
Picornaviridae (полиомиелит, ECHO, Коксаки, гепатит А);
Coronaviridae (ОРВИ, «атипичная пневмония», энтериты);
Togaviridae (краснуха);
Bunyaviridae (африканские геморрагические лихорадки);
Arenaviridae (болезнь Ласса);
Retroviridae (ВИЧ и др. вирусы, имеющие фермент – ревертазу);
Reoviridae (ОРВИ, энтериты);
Caliciviridae (гастроэнтериты);
Filoviridae (лихорадка Эбола, Марбурга);
Astroviridae (гастроэнтериты);
Гепатит Е подобные вирусы;
Deltavirus ( гепатит Д)
Формы существования
●вирион - сформированная вирусная частица, существует вне клетки, содержит: нуклеиновую кислоту (геном), защитную протеиновую оболочку (капсид), структурные белки, ферменты
● вирус - внутриклеточная форма, представлен нуклеиновой кислотой
● вироиды (дефектные вирусы) – нет программы синтеза белкового капсида. Способны размножаться только в присутствии вируса-сателлита, который предоставляет капсид (гепатит Д).
● прио́ны (от англ. proteinaceous infectious particles — белковые заразные частицы) — особый класс инфекционных агентов, чисто белковых, не содержащих нуклеиновых кислот.
В 1997 г. американскому врачу Стенли Прузенеру была присуждена Нобелевская премия за изучение прионов.
Характеристика прионов
Прионный белок, обладает аномальной трёхмерной структурой
присоединяется к белку-мишени и изменяя его конформацию
прионное состояние белка характеризуется переходом α-спиралей белка в β-слои.
способны к размножению
Гипотезы возникновения прионных инфекций
До конца механизм спонтанного возникновения прионных инфекций не ясен. Считается (но ещё не полностью доказано), что прионы образуются в результате ошибок в биосинтезе белков. Мутации генов, кодирующих прионный белок (PrP), ошибки трансляции, процессы протеолиза — считаются главными кандидатами на механизм возникновения прионов.
Есть данные, дающее основание считать, что прионы являются не только инфекционными агентами, но и имеют функции в нормальных биопроцессах. Так, например, существует гипотеза, что через прионы осуществляется механизм генетически обусловленного стохастического старения.
Прионы вызывают тяжёлые ЗАБОЛЕВАНИЯ ЦНС у ЧЕЛОВЕКА и ряда высших ЖИВОТНЫХ (т. н. «медленные инфекции»).
Известно по меньшей мере 4 прионные инфекции человека:
болезнь куру
синдром Герстнера-Шейкера
смертельная семейная бессонница
болезнь Крейнцфельда-Якоба
Анатомия и химический состав вирусов
Простые вирусы
Нуклеиновая кислота - одно или двухнитевая, непрерывная или сегментированнная. Определяет инфекционность вируса и его специфичность
Капсид - защищает геном от внешнего воздействия
Сложные вирусы
Суперкапсид - покрывает мембраноподобной оболочкой сложноорганизованные вирионы (одетый вирус).
В состав суперкапсида входят липиды и углеводы
Белки
СТРУКТУРНЫЕ - защита от нуклеаз, потенциируют инфекционность нуклеиновой кислоты, определяют антигенность
ФЕРМЕНТНЫЕ – обеспечивают внедрение и выход вируса(нейраминидаза, лизоцим, РНК- и ДНК – полимеразы)
СОБСТВЕННОВИРИОННЫЕ
ВИРУСНЫЕ ИНДУЦИРОВАННЫЕ
КЛЕТОЧНЫЕ ИНДУЦИРОВАННЫЕ
Репродукция вирусов
Адсорбция- пусковой механизм, связанный со взаимодействием специфических рецепторов вируса и клеток хозяина
Независима от температуры и обратима
Проникновение вируса
Эндоцитоз – образование вакуоли, в которую впрыскиваются лизосомальные ферменты, растворяющие белковую оболочку вируса, освобождая нуклеиновую кислоту
Путь слияния мембран – характерен для крупных вирусов
Освобождение нуклеиновых кислот - “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты
Синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков – подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса.
Сборка вирионов - ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком.
Выход вирусных частиц:
Почкование – клетка остается живой
Повреждение цитоплазматической мембраны за счёт нейраминидазы (цитопатогенное действие)
Сложные вирусы приобретают суперкапсид, сформированный из структурных элементов клетки
Вирогения – вирусы не репродуцируются, а интегрируют в ДНК клетки.
Активация происходит под действием индукторов
Характерно для вирусов, вызывающих хронические инфекции
Сосуществование вируса и клетки
Продуктивная инфекция
Латентная инфекция
Опухолевая трансформация
Способы культивирования вирусов
Организм лабораторных животных
Куриные эмбрионы
Культуры клеток
Типы культур клеток
Первично-трипсинизированные
Полуперевиваемые
Перевиваемые
Первично-трипсинизированные культуры- фибробласты эмбриона курицы (ФЭК), человека (ФЭЧ), клетки почки различных животных.
Их получают из клеток различных тканей путем размельчения и трипсинизации.
Используют однократно, т.е. постоянно необходимо иметь соответствующие органы или ткани.
Полуперевиваемые -пригодны к повторному диспергированию и росту, как правило не более 50 пассажей (теряют исходные свойства)
Для их получения используют диплоидные клетки легких человека
Используют для диагностических целей
Перевиваемые линии – источником является опухолевая ткань и эмбриональные клетки
способны к бесконечному размножению
нельзя использовать для производства вакцин
Питательные среды для культур клеток
Синтетические (ср. 199, раствор Хенкса) – содержат микроэлементы и витамины. Используют для поддержки жизнидеятельности.
Полусинтетические – содержат гидрализаты различных продуктов. Используют для роста.
Натуральные (естественные) сыворотки крупного рогатого скота или фетальные
Схема выделения вируса
Подготовка клеточных культур
Заражение культур и культивирование вируса
Индикация вируса
Индикация вирусов
ЦПД - видимые под микроскопом морфологические изменения клеток (вплоть до их отторжения от стекла), возникающие в результате внутриклеточной репродукции вирусов (пикноз ядер, просветы в монослое).
Включения - скопление вирионов или отдельных их компонентов в цитоплазме или ядре клеток, выявляемые под микроскопом при специальном окрашивании.
Вирус натуральной оспы образует цитоплазматические включения - тельца Гварниери;
Образование симпластов в культурах клеток под влиянием вирусов
А — интактная культура
Б — симпласт в той же культуре клеток, инфицированной вирусом
Реакция гемагглютинации основана на способности некоторых вирусов вызывать агглютинацию (склеивание) эритроцитов за счет вирусных гликопротеиновых шипов — гемагглютининов.
ВИРУСЫ БАКТЕРИЙ
(БАКТЕРИОФАГИ ИЛИ ФАГИ)
Фаги - вирусы определенных видов бактерии («пожиратель» бактерий от лат. Phagos - пожирающий).
В 1917 г. французский микробиолог Д'Эррель, наблюдал лизис бактериальной культуры дизентерии.
● Номенклатура основана на видовом наименовании хозяина. Например, фаги, лизирующие дизентерийные бактерии, получили название дизентерийных бактериофагов.
● Фаги способствуют успешному изучению молекулярной генетики и общей вирусологии: простота культивирования, короткий период генерации, высокий выход фагового потомства, возможность точного его количественного учета.
● Структура. Имеют сперматозоидную форму. Состоят из головки, которая содержит нуклеиновую кислоту и отростка.
У некоторых фагов отросток очень короткий или вовсе отсутствует.
Размеры фаговой частицы колеблются от 20 до 200 нм.
Морфологические типы бактериофагов
1 тип - нитевидные ДНК-содержащие фаги, которые лизируют клетки бактерий, несущих F-плазмиду.
II тип - с аналогом отростка. Это мелкие РНК-содержащие фаги и однонитевой ДНК-фаг 174.
III тип – это фаги ТЗ, Т7 с коротким отростком.
IV тип - фаги с несокращающимся чехлом отростка и двунитевой ДНК (Т1, Т5 и др.).
V тип - это ДНК-содержащие фаги с сокращающимся чехлом отростка, заканчивающимся базальной пластинкой (Т2, Т4, Т6).
Г Р И П П
Острое респираторное заболевание, вирусной этиологии.
Симптомы:
общая интоксикация,
поражение респираторного тракта
До 1933 года
Возбудитель гриппа гемофильная палочка Афанасьева-Пфейффера (Haemophilus influenza)
1933 год Англия Смит, Эндрюс, Лейдлоу
Установлена вирусная природа гриппа
Возбудитель гриппа – пневмотропный вирус гриппа типа А (Myxovirus influenzae A)
1940 год Френсис и Мэджил
Открыли вирус гриппа типа В
1947 год Тейлор
Открыл новый вариант вируса гриппа типа С (Эталон С/Тейлор/1233/47)
КЛАССИФИКАЦИЯ
Группа Миксовирусы
Семейство Orthomyxoviridae
Род Influenzavirus
Серотипы А, В, С
НОМЕНКЛАТУРА ВИРУСА
Тип
Источник изоляции
Место изоляции
Номер
Год изоляции
Антигенная формула (для типа А)
МОРФОЛОГИЯ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Размер 80-120 нм
Сферический, реже нитевидный
РНК однонитчатая
Спиралевидный нуклеопротеид
Белковый капсид
Суперкапсид
Гемагглютинины(10 нм)
Нейраминидазы (10 нм)
АНТИГЕННЫЕ СВОЙСТВА
S-антиген («solution» растворимый)
Внутренний
Нуклеокапсид
РНК + белок
40% массы вириона
Высокая стабильность
Типовая специфичность
Неинфекционный
Неиммуногенный
V-антиген («viral» – вирусный)
Поверхностный
В наружной оболочке
Гемагглютинин + нейраминидаза
Высокая вариабельность
Подтипо- и штаммоспецифичность
Инфекционный
Иммуногенный
СОВРЕМЕННАЯ НОМЕНКЛАТУРА ВИРУСА ГРИППА ТИПА А ВОЗ (1980)
4 подтипа гемагглютинина
(Н-антигена): Н0, H1, H2, Н3
2 подтипа нейраминидазы
(N-антигена): N1, N2
Новые подтипы
Вирусы птичьего гриппа
H3N8, H5N1, H7N7
МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ВИРУСА ГРИППА ТИПА А
Антигенный шифт
Антигенный дрейф
АНТИГЕННЫЙ ШИФТ
Сегментированная РНК
↓
Ошибки во время репликации вируса
↓
Грубые изменениям в структуре гемагглютинина и нейраминидазы
↓
Появление новых подтипов
↓
Более тяжелое течение заболевания
Более массовый характер распространения эпидемии
АНТИГЕННЫЙ ДРЕЙФ
Циркуляция вируса в межэпидемический период в организме птиц/животных
↓
Реассортация вирусов гриппа птиц/животных и человека
↓
Менее значимые изменения
↓
Появление новых штаммов
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ
5-7-дневный куриный эмбрион
Клеточные культуры
Организмы новорожденных мышат и хомячков
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Слабая устойчивость к действию физических и химических факторов
Разрушаются при комнатной температуре в течение нескольких часов
Быстро погибают при нагревании
Быстро погибают при высушивании
Погибают при воздействии хлора, озона, УФО
Устойчив к низким температурам
От -25°С до -70°С – несколько лет
ПАТОГЕННОСТЬ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ
Чувствительны индюки и куры
Основные распространители птичьего гриппа: перелетные птицы
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
Источник инфекции: больной человек, птицы
Пути передачи: воздушно-капельный, контактно бытовой
Максимальная заразительность: первые часы и дни болезни
Выделение вируса: от 5-6 дней до 2-3 недель
Повышение заболеваемости, вспышки гриппа: холодное время года
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
Грипп типа А
Эпидемии каждые 2-3 года
Взрывной характер
Грипп типа В
Эпидемии каждые 3-6 лет
Распространяются медленнее
Длятся 2-3 месяца
Поражают не более 25% населения
Грипп типа С
Не дает эпидемических вспышек
Заболевание носит спорадический характер
ПАТОГЕНЕЗ
Прикрепление гемагглютининов вирусов к рецепторам α2,6 эпителиальных клеток респираторного тракта и эритроцитов
↓
Разрушение нейраминидазой сиалосодержащих белков мембран клеток, формирование отверстий
↓
Проникновение вирусов в клетки
↓
Размножение вирусов в клетках с использованием содержимого клеток для построения новых вирусных частиц
↓
Дегенеративные изменения клеток
↓
Выход зрелых вирусных частиц из клеток
ПАТОГЕНЕЗ РАЗВИТИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ
Гибель, некроз эпителиальных клеток
↓
Разрушение естественного защитного барьера
↓
Вирусемия
↓
Токсическое действие продуктов распада клеток на органы и системы
↓
Подавление иммунитета
↓
Присоединение эндогенной бактериальной флоры
↓
Развитие вторичных бактериальных осложнений
ФАЗЫ ПАТОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Репродукция вируса в клетках дыхательных путей
Вирусемия, токсинемия, токсические и токсико-аллергические реакции
Поражение дыхательных путей с преимущественной локализацией процесса в каком-либо отделе дыхательного тракта
Возможные бактериальные осложнения со стороны дыхательных путей и других систем организма
Обратное развитие патологического процесса
ПАТОГЕНЕЗ РАЗВИТИЯ ГЕМОРРАГИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ
Эндогенная интоксикация продуктами распада клеток
↓
Нарушение тонуса, эластичности, проницаемости сосудистой стенки
↓
Нарушение микроциркуляции
↓
Геморрагический синдром
ГЕМОРРАГИЧЕСКИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ
Носовые кровотечения
Кровохарканье
Кровоизлияния в вещество и оболочки головного мозга→инфекционно-токсическая энцефалопатия
Кровоизлияния в альвеолы→ геморрагический токсический отек легких
БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ
Острая пневмония
Смешанный вирусно-бактериальный характер
Бактериальная флора: пневмококк, золотистый стафилококк, грамотрицательная флора
КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА
Инкубационный период
от 12 до 48 часов
КЛИНИЧЕСКИЕ ФОРМЫ
Типичный
Атипичный: афебрильный, акатаральный, молниеносный
ПО СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ
Легкий
Средней тяжести
Тяжелый
Очень тяжелый
ПО НАЛИЧИЮ ОСЛОЖНЕНИЙ
Осложненный
Не осложненный
ИММУНИТЕТ
Постинфекционный стойкий, пожизненный
Типо-, подтипо- и штаммоспецифичный
ОСОБЕННОСТИ ИММУННОГО ОТВЕТА
Вируснейтрализующие антитела
Против гемагглютининов внеклеточных вирусов
Секреторный иммуноглобулин А
Связывает гемагглютинины вируса→препятствует адгезии вирусов на клетках эпителия → обеспечивает защиту слизистых оболочек
Интерфероны α и β
Блокируют развитие вируса внутри пораженных клеток
Естественные киллерные клетки
Вызывают гибель пораженных вирусом клеток→прекращение репликации вируса
ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА
Исследуемый материал
Смыв из носоглотки
Мазок из полости носа
Мокрота