Новиков Д.К. Медицинская микробиология

Антигенная структура. Вирусы гриппа имеют внутренние и поверхностные антигены. Сердцевинные антигены определяют роды вируса гриппа А, В, С. Поверхностные (рис. 21) представлены гемагглютинином (НА) и нейраминидазой (NА). Гемагглютинин – основной специфический антиген, который вызывает образование вируснейтрализующих антител и обеспечивает адсорбцию вируса на клетках, в том числе на эритроцитах человека и животных, поэтому вызывает их склеивание – гемагглютинацию. Нейраминидаза расщепляет нейраминовые кислоты клеточных мембран, участвует в освобождении вирусов из клетки, обладает токсичностью.

Характерной особенностью вирусов гриппа типа А является высокая изменчивость антигенов НА и NА. Известно 13 антигенных подтипов по гемагглютинину (Н1-Н13) и 10 по нейраминидазе (N1- N10). Из них в состав вирусов гриппа человека типа А входит три гемагглютинина (Н1-Н3) и две нейраминидазы (N1-N2). В зависимости от их сочетания выделяют три подтипа вируса гриппа А человека Н1N1,

Н2N2, Н3N2, Н5N1.

Изменчивость поверхностных антигенов обусловлена двумя генетическими процессами – дрейфом и шифтом. Дрейф – это небольшие изменения гемагглютинина и нейраминидазы, не выводящие штамм вируса за пределы данного подтипа. Он обусловлен точечными мутациями генов. Шифт – скачок – определяет полную замену антигенов НА и NА, в результате чего появляется новый подтип вируса. Антигенный шифт связан с заменой генов в связи с генетическими рекомбинациями между вирусами человека, животных и птиц.

Вирусы типов В и С стабильны.

Резистентность. В воздухе вирусы гриппа сохраняют инфекционные свойства при комнатной температуре несколько часов. Чем выше температура и влажность, тем быстрее инактивируется вирус. Возбудители чувствительны к действию ультрафиолетовых лучей, дезинфицирующим средствам, инактивируются при 50-60оС в течении нескольких минут. Длительное время сохраняются в замороженном состоянии и в глицерине.

Эпидемиология. Из всех респираторных заболеваний грипп – самое массовое и тяжелое. Пандемии и эпидемии гриппа охватывают 30-50% населения земного шара. Восприимчивость людей к гриппу высокая. Пандемии вызывает вирус гриппа типа А, что обусловлено изменениями его антигенной структуры (шифт), и в связи с этим – отсуствием иммунитета у большинства людей. Между пандемиями через каждые 1,5 года возникают эпидемические вспышки в результате небольших изменений АГ (дрейф). В 1918 г. вирус гриппа типа А (Н1N1) вызвал пандемию «испанки», заболело 1,5 миллиарда человек и умерло более 20 млн. Пандемия 1957 г. («азиатская») охватила 2

311

млрд. людей, ее причиной был вирус А (Н2N2). В 1968 г. пандемию вызвал вирус А (Н3N2) – Гонконг.

Источник инфекции – больной человек. Механизм передачи – воздушно-капельный.

Патогенез. Вирус репродуцируется в клетках цилиндрического эпителия дыхательных путей. Благодаря короткому циклу репродукции (6-8 часов) при попадании в дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов появляется 103, а к концу суток 1027 вирионов. Эти расчеты объясняют инкубационный период заболевания – от 6-12 часов до суток. С места внедрения вируса процесс быстро распространяется на слизистую оболочку глотки, гортани, трахеи, бронхов, при этом эпителий разрушается. Через эрозированную поверхность слизистой оболочки вирус попадает в кровь и повреждает эндотелиальные клетки кровеносных сосудов (капилляров), в результате повышается их проницаемость, что приводит к отеку мозга, легких, поражается вегетативная нервная система. В процесс вовлекаются все отделы воздухоносных путей, вплоть до альвеол, отмечаются кровоизлияния в легких, миокарде, паренхиматозных органах.

Под воздействием вируса гриппа активные формы О2, которые генерируют нейтрофилы, превращаются в высокотоксичные химические соединения (гипохлорид, сульфоксид и др.), обладающие мощным цитотоксическим действием на мембраны клеток. Утрата барьерных функций клеточных мембран является условием распространения вируса от клетки к клетке. Разрушается сурфактант, альвеолы деформируются, спадаются, заполняются транссудатом, что способствует развитию пневмонии.

Тяжесть процесса обусловлена вирулентностью вируса, состоянием иммунитета, особенно интенсивностью интерферонообразования, а также состоянием Т-клеточного иммунитета и неспецифической резистентностью организма. Но развитие иммунитета обычно запаздывает (антитела – с 7-8 дня болезни).

Частые бактериальные осложнения обусловлены разрушением эпителия и вирусной супрессией иммунитета. Вирус попадает в лимфатические узлы, повреждает лимфоциты, может развиваться приобретенный иммунодефицит, который способствует возникновению вторичных бактериальных осложнений. Такой осложненный грипп формируется чаще у людей пожилого возраста, детей, ослабленных больных.

Клинические проявления. Заболевание начинается остро с лихорадки, озноба, гиперемии кожи лица, головной боли (из-за токсического действия нейраминидазы), боли в глазных яблоках. Возникает воспаление дыхательных путей, лающий кашель, одутловатость лица, боли в мышцах и суставах, шаткая походка (действие вируса на ЦНС).

312

Наиболее частое осложнение гриппозной инфекции – пневмония; в большинстве случаев она вызвана присоединением вторичной бактериальной инфекции за счет избыточной колонизации аутомикрофлоры зева и носоглотки. При поражении ЦНС возникают арахноидит, энцефалит.

Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется типоспецифический иммунитет, который обеспечивается неспецифическими (интерферон и ЕК) и специфическими (антигемагглютинины, антинейраминидазные АТ и секреторные антитела IgA) факторами защиты.

Пассивный естественный иммунитет сохраняется у детей после рождения в течение 6-8 месяцев. Активный иммунитет создается вакцинацией (см. ниже).

Лабораторная диагностика. Материал для исследования – носоглоточный смыв (в первые 3-5 дней), в поздние сроки – сыворотка больного, в летальных случаях – кусочки легочной ткани или мозга. В основе диагностики гриппа лежат 3 группы методов (табл. 3).

Экспресс-метод: используют РИФ для обнаружения вируса или его антигенов в материале. Для постановки РИФ готовят мазки-отпечатки, прикасаясь узким стеклом к нижним раковинам носовых ходов. За счет дегенерации клеток они остаются на стекле (пластами). На мазки наносят типоспецифические противогриппозные люминесцирующие сыворотки. В люминесцентном микроскопе в цитоплазме клеток выявляют свечение.

Вирусологический метод. Для выделения вируса заражают 10- 12-дневные куриные эмбрионы в аллантоисную полость смывом с носоглотки, обработанным антибиотиком. С целью выявления вируса ставят реакцию гемагглютинации (РГА), если она положительна, то для идентификации ставят реакцию торможения гемагглютинации (РТГА) с антисыворотками против типа А (Н3 N2), (Н2 N2) и др. род вируса определяют в РСК.

Для выделения вируса гриппа используют также перевиваемые тканевые культуры МД СК, Hela, Hep 2, первичную культуру клеток почек эмбриона человека, фибробласты легкого эмбриона человека.

Серологический метод – ретроспективный, его используют для выявления антител с помощью РТГА, РСК, ИФА, реакции преципитации в геле, реакции нейтрализации. Исследуют парные сыворотки больного с интервалом в 8-12 дней. Увеличение титра АТ во 2-й сыворотке в 4 и более раз расценивают как признак острой вирусной инфекции.

Этот метод используют для оценки коллективного иммунитета: если титры антител низкие, то прогнозируют возможную эпидемию.

313

Метод применяют также для отбора донорской плазмы с высоким титром антител с целью приготовления противогриппозного иммуноглобулина.

Профилактика и лечение. Для профилактики гриппа используют противовирусные препараты (ремантадин, адапромин, дейтифорин, арбидол), интерферон, оксолиновую мазь и вакцины (живые и инактивированные). Живая гриппозная вакцина представляет собой поливалентный препарат, содержащий в одной ампуле три варианта вируса гриппа А (H1N1), A (H3N3), B. Известны следующие типы инактивированных гриппозных вакцин: цельновирионные, сплит (расщепленные), где структурные компоненты разъединены, и субъединичные, содержащие только поверхностные вирионные белки (H и N). Цельновирионная и сплит-вакцины примерно одинаковы по эффективности стимуляции антител; субъединичная вакцина более эффективна для лиц, имеющих довакцинальный иммунитет.

К противогриппозным вакцинам нового поколения относится полимерсубъединичная вакцина «гриппол», которая содержит протективные поверхностные антигены геммагглютинина и нейраминидазы вирусов гриппа типов А и В, связанных с иммуностимулятором (полиоксидонием).

Противогриппозные препараты: ремантадин, дейтифорин,

адапромин, оксолин защищают клетки человека от проникновения в них вируса гриппа (блокируют места связывания вируса с поверхностью клеточной мембраны). Их применяют для индивидуальной или массовой профилактики гриппа у лиц, находящихся в контакте с больными или в период эпидемии. Заболевшим назначают только в первые 2 дня болезни для ограничения распространения вируса в организме и уменьшения тяжести болезни.

20.1.2.Семейство парамиксовирусов (Рaramyxoviridae)

Всемейство Paramyxoviridae включены 4 рода, включающие возбудителей, патогенных для человека: Paramyxovirus – (вирусы парагриппа 1 и 3 серотипов), Rubulavirus (вирусы парагриппа 2 и 4 типов и вирус эпидемического паротита), Morbillivirus – (вирус кори, подострого склерозирующего панэнцефалита, чумы крупного рогатого скота и собак), Pneumovirus – респираторносинтициальный вирус (RS).

Эти вирусы имеют спиральную симметрию, геном образован линейной, несегментированной молекулой (-)РНК, связанной с NP-белком (рис.22). Средний размер вириона 100-200 нм. Оболочка содержит два гликопротеида: HN (обладает гемагглютинирующей и нейраминидазной активностью), F (ответственный за слияние, проявляет гемолитическую

314

и цитотоксическую активности) и белок слияния М (формирует внутренний слой вирусной оболочки). Репликация вируса происходит в цитоплазме клеток хозяина, в результате чего образуются многоядерные клетки-симпласты.

20.1.2.1. Вирусы парагриппа человека

Антигенная структура. На основании различий антигенной структуры HN, F и NP-белков выделяют четыре основных серотипа вирусов парагриппа человека (ВПГЧ).

Типы 1,2 и 3 антигенно родственны и перекрестно реагируют с антителами к вирусу эпидемического паротита.

Вирусы 4 типа не имеют выраженного антигенного родства и имеют два подтипа.

Представители всех серотипов проявляют нейраминидазную и гемагглютинирующую активность.

ВПГЧ-1 и -2 агглютинируют эритроциты морских свинок, мышей, овец и кур.

ВПГЧ-3 не агглютинируют эритроциты кур, а ВПГЧ 4 агглютинирует только эритроциты морских свинок. Вирусы 1 и 4 серотипов проявляют наибольший цитопатогенный эффект, который выявляют в реакции гемадсорбции.

У большей части взрослого населения обнаруживают сывороточные нейтрализующие антитела для всех типов ВПГЧ, у некоторых – секреторные IgA в концентрациях, предотвращающих первичную инфекцию.

Эпидемиология. Основной путь передачи ВПГЧ – воздушнокапельный, доминирующий возбудитель – ВПГЧ–3.

Патогенез. Возбудитель репродуцируется в клетках эпителия верхних отделов дыхательных путей, проникает в кровь и вызывает вирусемию.

Клинические проявления. Инкубационный период составляет 3- 6 суток. Больные выделяют вирус в течении 3-10 суток. Для заболевания характерно воспаление слизистой оболочки верхних отделов дыхательных путей. Вирусы парагриппа обладают тропизмом к эпителию гортани, поэтому ведущим признаком в клинической картине является отек голосовых связок, охриплость голоса, может возникнуть стенозирующий ларинготрахеит.

Ларинготрахеобронхит чаще вызывают вирусы 1 и 2 типов; бронхиолит и пневмонии у детей в возрасте до года – вирус 3 типа. В клинической картине болезни преобладают упорный сухой кашель, насморк, заложенность носа, изменение тембра голоса. Заболевание продолжается в течение 8-10 дней, сопровождается небольшой лихорадкой.

315

Вирусы могут персистировать и вызывать хронические медленные инфекции – подострый склерозирующий панэнцефалит – поражение оболочек головного мозга.

Иммунитет – типоспецифический за счет секреторных IgA. Через 3-4 недели развивается ПЧЗТ. Несмотря на наличие нейтрализующих антител возможна реинфекция одним и тем же типом вируса.

Лабораторная диагностика. Выявляют АГ вируса в мазках из слизи в клетках носовых ходов методами ИФА и прямой РИФ.

Вирусологический метод. Смыв с носоглотки вносят в культуру клеток, индикацию проводят по ЦПД (симпласты), РГА, реакции гемадсорбции. Для идентификации вирусов применяют РТГА.

Серологический диагноз – ставят РН, РИФ, ИФА, РТГА, РСК (исследуют парные сыворотки).

Профилактика – неспецифическая, изоляция заболевших. Лечение симптоматическое.

20.1.2.2. Вирус паротита

Вирусная инфекция характеризуется преимущественным поражением околоушных слюнных желез («свинка») у невакцинированных детей; может вызывать эпидемические вспышки.

Вирус открыт в 1934 г. К. Джонсоном и Э. Гудпасчером. Антигенная структура вируса эпидемического паротита (ВЭП)

аналогична ВПГЧ, известен 1 серовар.

Вирус содержит внутренний NP-протеин, цитоплазменный, растворимый S-АГ и поверхностные NH- и F-гликопротеины. ВЭП проявляет гемадсорбирующую, нейраминидазную, симпластообразующую активности.

Эпидемиология. Основной путь передачи – воздушнокапельный, заболевания регистрируют в течение всего года, чаще в осенне-зимние месяцы, через каждые 2-3 года отмечают вспышки инфекции. Чаще болеют невакцинированные дети от 3 до 15 лет, мальчики. Источник инфекции – больной человек.

Патогенез. Возбудитель репродуцируется в эпителии носоглотки, затем попадает в кровь и в период вирусемии заносится в различные органы – околоушные слюнные железы, яички или яичники, поджелудочную, щитовидную железы, головной мозг.

Клинические проявления. Инкубационный период – 14-21 день, типичная форма проявляется как одно- и двухсторонний паротит – воспаление и увеличение околоушных желез, сопровождается лихорадкой. Вирусемия приводит к диссеминации вируса и возникновению серозного менингита, орхита (у 30% мальчиков в пубертатном периоде), панкреатита, гепатита, поражению слюнных желез с отеком и припухлостью.

316

Иммунитет после перенесенного заболевания стойкий, пожизненный.

Дети до 6 месяцев не болеют (естественный пассивный иммунитет), позже поствакцинный.

Лабораторная диагностика. Материал – слюна, отделяемое носоглотки, моча (вирус можно выделить из мочи через 10 суток после начала заболевания), ликвор.

Вирусологический метод. Вирус выделяют в культуре клеток и на куриных эмбрионах. Идентификацию проводят с помощью РИФ, РН, реакции торможения гемадсорбции, РТГА, РСК, ИФА.

Серологический диагноз – исследуют парные сыворотки в РТГА, РСК, ИФА. Положительную реакцию отмечают при 4-х кратном увеличении титра АТ.

Специфическая профилактика проводится живой комбинированной вакциной тримовакс против кори, эпидемического паротита и краснухи. Вакцинируют детей в возрасте 12 месяцев.

20.1.2.3. Род Morbillivirus, вирус кори

Род Morbillivirus включает вирусы кори, подострого склерозируещего панэнцефалита, чумы крупного рогатого скота и собак. Типовой вирус – вирус кори. Вирусная природа заболевания доказана Д. Эндерсом в 1911 г.

Свойства. Вирус содержит (-)РНК; размеры 120-250 нм; не имеет фермента нейраминидазы; на поверхности суперкапсида гемагглютинин расположен гнездно и не в каждой ворсинке (рис. 23); гемагглютинация происходит только с эритроцитами обезьян; при размножении в культуре ткани образует многоядерные симпласты и синцитий, а также клетки с включениями в цитоплазме и ядре; вызывает гемадсорбцию и бляшкообразование.

Резистентность. В окружающей среде вирус быстро погибает под действием прямого солнечного света, УФ-лучей, поэтому дезинфекцию при кори не проводят.

Восприимчивость животных. Типичную картину коревой инфекции удается воспроизвести только на обезьянах.

Антигенная структура вируса. Существующие штаммы принадлежат к одному серологическому варианту. Основные АГ вируса – гемагглютинин (Н), пептид F (представлен мажорным и минорным белками) и нуклеокапсидный белок (NP).

Эпидемиология: корью болеет только человек. Восприимчивость к кори невакцинированных детей – 100%. Заболевание возникает в виде эпидемий, чаще в детских невакцинированных коллективах.

317

Могут болеть и невакцинированные взрослые люди. Больной человек заразен в конце инкубационного периода и в первые дни высыпаний.

Механизм передачи – воздушно-капельный.

Патогенез. Первоначально вирус размножается в эпителии верхних дыхательных путей и регионарных лимфатических узлах, затем проникает в кровоток. Вирусемия носит кратковременный характер и развивается на 3-5 сутки инкубационного периода. Возбудитель гематогенно разносится по всему организму, фиксируется в РЭС.

Разрушение инфицированных клеток приводит к высвобождению вируса и развитию второй волны вирусемии. Тропность возбудителя к эпителиальным клеткам приводит к вторичному инфицированию конъюнктивы, слизистых оболочек дыхательных путей и полости рта.

Циркуляция вируса в крови и иммунные реакции обусловливают повреждение стенок сосудов, отек тканей, некротические изменения в органах.

Клинические проявления. Инкубационный период составляет 8- 20 суток, в течение которых вирус размножается в эпителии дыхательных путей и ассоциированных лимфоидных тканях. Затем наступает вирусемия, которую сопровождают продромальные симптомы, протекающие по типу острого респираторного заболевания (ОРЗ): острое начало, температура 39оС, головные боли; наблюдается конъюнктивит с выраженной светобоязнью, вплоть до блефароспазма. Через 5 дней, за 24-36 ч до появления сыпи, во рту на слизистой оболочке щек появляются пятна Филатова-Коплика (инфильтраты воспаления). Папулезная сыпь появляется за ушами, на лице, туловище, конечностях. Появление сыпи – это васкулит – проявление действия иммунных комплексов на сосудистую стенку. Возбудитель кори вызывает слияние клеток, что обусловлено экспрессией F белка на их мембранах, образуется синцитий.

Осложнения коревой инфекции: вирусные бронхопневмонии и воспаление среднего уха, часто осложняющиеся бактериальной инфекцией; гигантоклеточная пневмония (возможна у больных с возникшими иммунодефицитами); энцефалиты.

Иммунитет после заболевания или вакцинации стойкий, пожизненный. Пассивный иммунитет сохраняется до 6 месяцев (антитела матери IgG).

Лабораторная диагностика. Материал для исследования – отделяемое из носоглотки, соскобы с кожи из участков сыпи, кровь, моча, в летальных случаях – мозговая ткань.

Экспресс диагностика основана на обнаружении специфического антигена методом РИФ, а также антител IgМ в ИФА.

318

Вирусологический метод. Для выделения вируса используют культуру клеток. Индикацию проводят по наличию симпластов и синцития, а также клеток с зернистыми включениями в ядре и цитоплазме. Идентификацию выделенного вируса проводят с помощью РИФ, РТГА, РН в культуре клеток.

Серологический диагноз. Ставят РН, РСК, РТГА с парными сыворотками.

Специфическая профилактика. Проводится живой аттенуированной вакциной тримовакс, в которой коревая вакцина представлена ослабленным штаммом Шварц. Вакцинацию проводят детям в 12 месяцев.

Для лечения больных и контактным лицам назначают противокоревой иммуноглобулин, который получают из плацентарной или абортной крови. Он содержит АТ против кори, а также против вирусов гриппа, гепатита, полиомиелита, коклюша. Назначают детям старше 3-х месяцев.

20.1.2.4. Род Pneumovirus – респираторно-синтициальный вирус

Респираторно-синцитиальный вирус (РС), патогенный для человека, первоначально был выделен от шимпанзе (1956 г.) и назывался «вирусом насморка обезьян»; в 1957 г. Р. Ченок с соавторами выделили его от людей.

Морфология и свойства сходны с парамиксовирусами, но РС отличается большим полиморфизмом. У РС вируса отсутствует гемагглютинин и нейраминидаза, он не обладает гемолитической активностью.

Антигенная структура. Выделяют три малых типа РС-вируса. Антигенные различия между типами обусловливает специфический поверхностный АГ.

В зараженных клеточных культурах выделяют два АГ: первый, устойчивый к обработке твином и эфиром, индуцирует синтез нейтрализующих и комплементсвязывающих АT, второй – только комплементсвязывающих АT.

Эпидемиология. Частота РС-инфекции составляет 3-16% среди острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ).

Естественный резервуар вируса – человек и приматы. Основной путь передачи – воздушно-капельный.

Патогенез поражений. Вирус реплицируется в эпителии дыхательных путей, вызывая гибель зараженных клеток. Он снижает уровень секреторных IgA-антител, что приводит к частым бактериальным инфекциям, особенно пневмониям у детей младшего возраста.

После выздоровления формируется нестойкий иммунитет, полностью зависящий от уровня секреторных антител.

319

Клинические проявления. Вирус вызывает ежегодные эпидемические инфекции дыхательных путей у новорожденных и у детей раннего возраста. Инфицирование происходит в течение первых 6 месяцев жизни. Первичная локализация поражений – эпителий верхних дыхательных путей с развитием ринита, бронхита, позже преобладает поражение нижних дыхательных путей с развитием бронхиолита (одышки с затрудненным выдохом, упорным кашлем).

Лабораторная диагностика

Экспресс-метод – определение АГ вируса в носовом отделяемом и клетках слизистой оболочки с помощью ИФА, РИФ.

Вирусологический метод включает выделение возбудителя, выявление его АГ и АТ к ним. Вирус выделяют в клетках Hela, HeP-2, где он дает ЦПД в виде синцития. Идентификацию проводят в РН, РСК.

Серологический метод. Антитела в сыворотке крови выявляют в РСК и РН.

Лечение симптоматическое, аэрозоль рибавирина.

20.1.3.Семейство коронавирусов (Coronaviridae)

20.1.3.1.Общая характеристика

Коронавирусы объединяют в семейство Coronaviridae, в которое входит единственный одноименный род Coronavirus. Это гетерогенная группа возбудителей, которые вызывают заболевания у человека, животных и птиц.

Различают 3 основных группы коронавирусов. В 1 и 2 группу входят вирусы, патогенные для млекопитающих, в 3 группу – патогенные только для птиц. Внутри каждой группы коронавирусы делятся в зависимости от организации генома и по антигенной структуре. Обычно для отдельного варианта коронавирусов характерен свой узкий круг поражаемых организмов. Они вызывают тяжелые заболевания у животных. Наиболее широко распространен вирус инфекционного бронхита кур, вирус кошачьего инфекционного перитонита и т.д.

Вирусы, патогенные для человека, представлены как в первой (вариант HCoV-229E), так и во второй группе (вариант HCoV-ОС43). Они поражают верхние дыхательные пути (до 30% от всех вирусных поражений) и желудочно-кишечный тракт, приводя к развитию респираторных заболеваний и гастроэнтеритов. До 2002 г. считалось, что представители семейства Coronaviridae вызывают легкие по течению болезни, длящиеся несколько дней и завершающиеся полным выздоровлением больного. В 2002 г. в Юго-Восточной Азии, в первую очередь в Китае, началась эпидемия тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС), который в 5-10% случаев после тяжело-

320