Новиков Д.К. Медицинская микробиология

Серологический метод – определяют нарастание титра АТ в парных сыворотках в ИФА. При первичной инфекции характерно появление IgM. При рецидивах – IgG, IgА.

Биологический метод: при нанесении материала на скарификацию роговицы кролика возникает кератиат, а в мозгу новорожденных мышат – энцефалит.

Экспресс-метод – РИФ с моноклональными антителами против вируса.

Реакция гибридизации и полимеразная цепная реакция применяется для молекулярно-генетической диагностики герпеса.

Лечение. Используют противовирусные препараты: ацикловир (зовиракс, виролекс), а также теброфен, идоксуридин, видарабин, которые назначают не позже 72 часов после появления первых признаков инфекции.

При использовании противогерпетических и противоцитомегаловирусных средств через 2 дня необходимо делать анализ крови. Выраженная нейтропения (<500/мкл) и тромбоцитопения (< 25 000/мкл) являются показанием для срочной отмены этих препаратов.

Профилактика. Для профилактики рецидивов многократно вводят инактивированную вакцину (эффект 60-80%).

20.2.2.2. Вирус ветряной оспы и опоясывающего лишая

(Род Varicellovirus)

Вызывает 2 типа поражений – ветряную оспу (varicella) и опоясывающий лишай (herpes zoster).

Ветряная оспа – острая вирусная антропонозная инфекция, наиболее характерным признаком которой является специфическая сыпь. В 80% случаев болеют дети до 7 лет. У 80-90% людей в анамнезе отмечается ветряная оспа.

Вирус отличается быстрым распространением в клеточной культуре и вызывает ЦПД в виде некроза клеток, включений в цитоплазме, симпластов.

Эпидемиология и клиника. Источник инфекции – больной человек (ребенок).

Механизм заражения – воздушно-капельный и контактный (через отделяемое везикул). Заразность очень велика для невакцинированных детей. Чаще заболевание возникает в осенне-зимний период. Инфекция очень легко переносится на большие расстояния.

Входные ворота – слизистые оболочки верхних дыхательных путей, далее вирус попадает в лимфоузлы, затем в кровь.

Инкубационный период – 13-14 дней, но может увеличиваться до 21 дня. Начало заболевания острое. Вирус обладает тропизмом к эпителию кожи. Первые симптомы – высыпания: сначала розовое

361

пятно, потом возникает папула, которая переходит в везикулу, язвочку, корочку. Величина сыпи различна (напоминает «разбросанные капли воды»). Обычно заболевание протекает благоприятно.

Иммунитет после инфекции стойкий, пожизненный.

Herpes zoster – опоясывающий лишай – эндогенная инфекция, возникает при активации вируса, персистирующего в ганглиях задних корешков спинного мозга через много лет после перенесенной ветряной оспы. Вирус мигрирует по ходу межреберных нервов, появляются сильные боли и на 2-3 день везикулезная сыпь по ходу нервов (боковая поверхность кожи груди).

Лабораторная диагностика

Основана на типичной клинической картине. Вирусологический метод: выделяют вирус в культурах клеток

(материал – жидкость из везикул, ликвор). Индикация – по ЦПД. Идентификация – в РН ЦПД, РИФ, РСК.

Серологический метод: в парных сыворотках определяют нарастание титра АТ в РСК, ИФА. При ветряной оспе выявляют IgМантитела, а при опоясывающем лишае – IgG.

Лечение. Элементы сыпи смазывают водными растворами метиленового синего, бриллиантового зеленого, риванола. Больным с иммунодефицитами или диссеминированными поражениями назначают противовирусные препараты, нарушающие репликацию ДНК вирусов (ацикловир, видарабин).

Профилактика. Изоляция больных. Для профилактики ветряной оспы детям до года вводят вакцину. Контактным вводят нормальный донорский иммуноглобулин, содержащий антитела к вирусу.

20.2.2.3. Цитомегаловирус (ЦМВ)

(подсемейство Betaherpesvirinae)

В настоящее время установлено, что инфицирование ЦМВ широко распространено, но редко проявляется клинически из-за резистентности людей. При внутриутробном заражении или заражении сразу после рождения возникает генерализованная инфекция новорожденных – цитомегалия. Заболевание характеризуется появлением крупных внутриядерных включений в клетках слюнных и других желез, легких, печени.

Особенности вируса:

-тропизм к лейкоцитам, клеткам слюнных и других желез;

-инфицированные клетки увеличиваются в размерах – гигантские клетки (цитомегалия, клетки Микулича);

-вирус культивируется в культурах клеток, где вызывает появление гигантских клеток с внутриядерными включениями, повреждение хромосом, однако размножается медленно;

362

- хорошо сохраняется при комнатной температуре, но чувствителен к нагреванию, замораживанию, к эфиру, к дезсредствам, кислой среде.

Эпидемиология. Источник инфекции – больной или вирусоноситель, который выделяет вирус со слюной, мочой, молоком, спермой, калом.

Механизм заражения: воздушно-капельный, контактный, половой, трансплацентарный.

У 90-96% взрослых людей есть АТ к вирусу. Это свидетельствует о том, что инфицирование широко распространено. При наличии АТ вирус может циркулировать в организме и инфицировать контактных лиц.

Клиника. Наблюдается гриппоподобное состояние. Генерализованная форма развивается у детей до 3 лет и у людей с иммунодефицитами. Протекает очень тяжело, с поражением легких, почек, желу- дочно-кишечного тракта, печени, ЦНС.

При инфицировании беременной в ранние сроки цитомегаловирусная инфекция приводит к гибели плода и самопроизвольному аборту; в более поздние сроки возникают уродства плода, отставание в развитии, слепота, поражение ЦНС.

Лабораторная диагностика

Материал для исследования: моча, слюна, ликвор. Цитологический метод: готовят мазки, окрашивают их по Рома-

новскому, выявляют гигантские клетки с внутриядерными включениями.

Вирусологический метод: заражают культуру клеток, выявляют гигантские клетки.

Серологический: выявляют IgM- и IgG-антитела в ИФА. Обнаружение в сыворотке IgM-антител свидетельствует о свежей инфекции (опасно для беременных).

Полимеразная цепная реакция позволяет выявить вирус в любой клетке по наличию его ДНК.

Лечение. Применяют противовирусные препараты, гипериммунный противоцитомегаловирусный иммуноглобулин. В частности, назначают ганцикловир, который ингибирует репликацию всех герпесных вирусов in vitro, включая цитомегаловирусы, Herpes simplex и Herpes zoster. Основное клиническое применение препарата заключается в лечении цитомегаловирусной болезни.

Также он назначается больным СПИДом для лечения случаев цитомегаловирусного ретинита, пневмонии, эзофагита и колита.

Профилактика. Разработаны вакцины, которые применяют по показаниям, например, вводят перед пересадкой органов.

363

20.2.2.4. Вирус Эпштейна-Барр (ВЭБ) (подсемейство Gammaherpesvirinae)

Данный вирус вызывает острое вирусное заболевание – инфекционный мононуклеоз, характеризующееся лихорадкой, поражением зева, лимфатических узлов, печени, селезенки и изменениями в крови. Это заболевание встречается повсеместно, болеют люди всех возрастных групп. У детей и юношей в Центральной Африке ВЭБ вызывает лимфому Беркитта, а у мужчин в Китае – назофарингеальную карциному.

Особенности вируса:

-способен репродуцироваться только в культуре В-лимфоцитах человека и обезьян, вызывая их пролиферацию, без лизиса пораженных клеток;

-способен длительно персистировать в клетках, оставаясь в интегрированном состоянии с ДНК клетки хозяина.

Отличается от других герпесвирусов по антигенным свойствам. Обнаружены мембранный АГ (МА), комплементсвязывающий ядерный АГ (ЕВNA), антиген вирусного капсида (VCA).

Эпидемиология и клиника. Источник инфекции – больной человек и вирусоноситель.

Механизм передачи – воздушно-капельный. Восприимчивость у людей низкая. Заражению способствует тесный контакт. Болеют обычно дети и люди молодого возраста.

Вирус проникает через эпителий слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Инкубационный период при инфекционном мононуклеозе – 5- 12 дней (до 60). Характерно постепенное развитие заболевания: повышение температуры, головная боль, недомогание, потливость, боли

вгорле.

Влимфатических узлах, миндалинах, селезенке происходит пролиферация ретикулярных и лимфоидных клеток с образованием крупных мононуклеаров, возникают очаги некроза. В печени образуется лимфоидные клеточные инфильтраты.

Главные признаки инфекционного мононуклеоза – лихорадка, поражение зева (ангина), увеличение лимфоузлов, печени, селезенки. В крови увеличивается количество лимфоцитов и моноцитов с измененной морфологией. Лимфома Беркитта представляет собой опухоль из трансформированных вирусом В-лимфоцитов. Вирус вызывает мутации в с-myc-протоонкогене В-лимфоцита, что в итоге подавляет апоптоз трансформированных клеток. В этих клетках содержатся копии интегрированного генома вируса.

Иммунитет после перенесенного заболевания стойкий. Появляются специфические Т-киллеры, мишенью которых является вирус-

364

ный антиген МА на поверхности В-лимфоцитов. Активируются естественные киллеры, увеличивается активность супрессоров, которые тормозят пролиферацию В-лимфоцитов. При выздоровлении появляются Т-клетки памяти, которые уничтожают зараженные вирусом В- лимфоциты. Синтезируются также вируснейтрализующие АТ. В крови больных появляются сначала IgM, затем IgG-антитела к антигенам вируса.

Лабораторная диагностика

В крови при инфекционном мононуклеозе выявляются атипичные мононуклеары – средние и крупные лимфоциты с широкой цитоплазмой (от 10 до 40%). Повышен титр антител к эритроцитам барана и других животных (реакция агглютинации Буннеля, титр выше 1:32).

Специфические АТ к вирусу выявляют в ИФА и в реакции непрямой иммунофлюоресценции. Для выявления вирусной ДНК применяют ПЦР.

Лечение. Симптоматическое, в тяжелых случаях – глюкокортикостероиды.

20.2.3 Семейство поксвирусов

Виды, вызывающие заболевания человека и принадлежащие се-

мейству Poxviridae, входят в роды Orthopoxvirus, Parapoxvirus, Molluscipoxvirus, Yatapoxvirus. Род Orthopoxvirus включает вирусы оспо-

вакцины и натуральной оспы, род Parapoxvirus – вирусы «узелков доярок» (псевдооспы рогатого скота), род Molluscipoxvirus – вирус контагиозного моллюска, род Yatapoxvirus – вирусы оспы обезьян.

Вирус натуральной оспы является возбудителем особо опасной инфекции человека.

Впрошлом эпидемии оспы возникали во многих странах мира. Только в Европе до конца XVIII века от оспы погибло около 150 млн человек. После получения Э.Дженнером (1796) вакцины против оспы началась активная борьба с этой болезнью. В СССР она была ликвидирована к 1937 г., но завозные случаи регистрировались до 1960 г.

В1892 г. Г. Гварниери описал цитоплазматические включения (тельца Гварниери) в клетках роговицы инфицированного кролика, а

в1906 г. Пашен обнаружил элементарные тельца (вирусные корпускулы) в жидкости оспенных везикул.

Свойства. Вирус натуральной оспы крупный – 200х300 нм, имеет кирпичеобразную форму с закругленными углами. В центре располагается сердцевина в форме гантели, окруженная белковым капсидом. В ней содержится ДНК, внутренние белки. Наружная оболочка вириона содержит липиды и трубчатые белковые структуры, которые образуют выступы.

365

ДНК двунитевая, нефрагментированная. В составе вириона содержится 30 белков, около 50 белков находятся в инфицированных клетках, среди них примерно 10 белков являются ферментами, которые катализируют синтез нуклеиновых кислот.

Антигены. Нуклеопротеиновый антиген NР располагается в сердцевине вириона, является общим для всего семейства. Во внешней оболочке содержится вирусный гемагглютинин, имеющий липопротеидную природу, термолабильный и термостабильный растворимые антигены.

Культивирование. Вирус культивируется в куриных эмбрионах, на хорионаллантоисной оболочке которых образуются белые вирусные бляшки; в первичных и перевиваемых культурах клеток, где дает характерно ЦПД в виде очаговой дегенерации клеточного пласта. Индикация вируса проводится в реакции гемагглютинации и гемадсорбции.

Репродукция. 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 мРНК, кодирующих синтез белка. Параллельно идет репликация вирусной ДНК, дочерние копии ДНК транскрибируются, синтезируются поздние мРНК. Затем идет трансляция и синтезируется около 80 вирусспецифических белков; часть из этих белков являются структурными, а другие представляют ферменты и растворимые антигены. Особенностью размножения поксвирусов является модификация ими клеточных структур, а далее идет созревание вирусных частиц и их выход при лизисе клетки или путем почкования. Цикл репродукции продолжается 6-7 часов.

Экология и распространение. 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.

Источником инфекции являются больные люди в течение всего периода болезни. Инфекция передается воздушно – капельным и контактным путем через предметы обихода и одежду больного.

Патогенез и клиника. Входные ворота – слизистая оболочка верхних дыхательных путей. Первичное размножение происходит в лимфоидной ткани глоточного кольца Пирогова, а далее вирус проника-

366

ет в кровь и поражает клетки ретикулоэндотелиальной ткани, в них размножается, опять возникает вирусемия. Дерматропное действие вируса связано с его способностью проникать из крови в эпидермис, вызывать пролиферацию шиповидных клеток и дегенерацию клеток мальпигиева слоя.

Инкубационный период при натуральной оспе длится 8-18 дней, заболевание начинается остро, возникают головные боли, лихорадка, мышечные боли. Через 2-4 дня на слизистой оболочке полости рта и коже появляется характерная сыпь. В своем развитии сыпь проходит стадии папулы, пустулы, а затем образуется рубец.

Все элементы сыпи появляются одновременно и локализуются на лице и конечностях. С появлением сыпи температура снижается, а затем повышается, когда образуются пустулы. От момента появления сыпи до отпадения корочек проходит около трех недель. При классическом тяжелом течении болезни летальность достигает 40%, при легкой форме заболевания летальность не превышает 2%.

Лабораторная диагностика

Наиболее эффективный метод – электронная микроскопия материала, полученного из везикул.

При отсутствии электронного микроскопа проводят световую микроскопию окрашенных по Морозову мазков для выявления телец Пашена и внутриклеточных включений Гварниери, которые располагаются в цитоплазме клеток.

Также проводят выделение вируса на хорионаллантоисной оболочке куриных эмбрионов, в культурах фибробластов эмбриона человека. Характер повреждений, предельная температура размножения позволяют дифференцировать возбудитель натуральной оспы от вирусов оспы животных.

Серологическая идентификация включает постановку рН на куриных эмбрионах, РТГА и РПГА, ИФА, ПЦР.

Специфическая профилактика и лечение. С целью специфического лечения и профилактики используется метисазон (марборан), подавляющий внутриклеточную репродукцию вируса оспы. Он особенно эффективен на ранних стадиях заболевания и в инкубационном периоде.

В 1967 г. ВОЗ разработала план мероприятий по ликвидации оспы во всем мире, широкую материальную помощь в этой программе оказали СССР, США, Швеция. Использовались живые вакцины, в состав которой входил вирус осповакцины.

В1977 г. в Сомали был зарегистрирован последний случай оспы

вмире. Таким образом, оспа исчезла как нозологическая форма благодаря вакцинации населения. В настоящее время по рекомендации ВОЗ обязательная вакцинация против оспы отменена.

367

20.2.4Гепатотропные вирусы

Кгепатотропным относятся вирусы, имеющие сродство к клеткам печени – гепатоцитам. Это РНК-содержащий пикорнавирус гепатита А (см. 20.1.3.2.), ДНК-содержащий вирус гепатита В, включенный в семейство гепаднавирусов, РНК-вирус гепатита С (семейство Flaviviridae), РНК-вирус гепатита D (дельта), РНК-вирус гепатита Е (семейство Caliciviridae), РНК-вирус гепатита G и некоторые другие.

20.2.4.1. Гепаднавирусы. Вирус гепатита В

Гепатит В – инфекционное заболевание человека, характеризуется избирательным поражением печени и вызывается гепадновиру-

сом (семейство Hepadnaviridae, род Orthohepadnavirus). В состав се-

мейства включены ДНК-геномные вирусы млекопитающих, птиц, пресмыкающихся.

Антиген вируса гепатита В был обнаружен Б. Блюмбергом в 1964 г. в сыворотке крови австралийского аборигена, а вирусные частицы были обнаружены в 1970 г. Д. Дейном с соавторами и названы частицы Дейна. В дальнейшем в составе частиц Дейна были обнаружены геномная ДНК и вирусная ДНК-зависимая ДНК-полимераза, что указывало на их вирусное происхождение.

Морфология и структура. Вирионы гепатита В человека имеют сферическую форму, диаметр 42 нм, кубический тип симметрии, состоят из 180 капсомеров. Геном образует кольцевая двухнитевая молекула ДНК, состоящая из 3200 нуклеотидов, но ее «плюс»-нить на 20-50% короче «минус»-нити. Полный вирион состоит из внешней липид-гликопротеидной оболочки (суперкапсид), включающей белковые молекулы, несущие поверхностный антиген – HBs АГ (рис.32).

Суперкапсид HВV состоит из главного или основного S-белка, среднего М-белка и большого или длинного L-белка; имеется внутренний нуклеокапсид (ядро) диаметром 25-27 нм, фермент ДНКполимераза и HBc АГ, который содержится в сердцевине вирионов. При протеолитическом гидролизе белка капсида образуется полипептид – НВе АГ – который отщепляется от НВс АГ при прохождении его через мембрану гепатоцитов и обнаруживается в крови.

В составе поверхностного HBs АГ имеется один общий антиген а и две пары взаимоисключающих детерминант d/у и w/r. Известны геномы HВV четырех основных субтипов, названные по сочетанию антигенных эпитопов HBs Аg: adw, ayw, adr, ayr. Антигены обеспечивают формирование общего перекрестного иммунитета ко всем субтипам вируса. Субтипы вируса имеют различное распространение в регионах мира. HBs АГ, его полипептидный фраг-

368

мент preS2, играет важную роль в прикреплении вируса к гепатоцитам за счет связывания их с альбуминовым рецептором. Полипептид preS1 обладает иммуногенными свойствами и используется для приготовления вакцины. В зараженной клетке HBs АГ синтезируется в цитоплазме и участвует в сборке вирионов. Наряду с полными вирионами (частицами Дейна) в сыворотке инфицированных лиц присутствует свободный HBs Аg в виде сферических частиц диаметром 20-22 нм или волокнистых образований до 200 нм. Эти частицы не содержат вирусной ДНК и являются неинфекционными. Ядерный антиген HBс АГ в свободной форме локализован в ядре гепатоцитов и экспрессируется на поверхности зараженных гепатоцитов, на которых и может быть обнаружен, но не выявляется в сыворотке крови больного.

При попадании HBс АГ в кровь он трансформируется в HBе АГ, что свидетельствует о высокой инфекционной опасности больного.

HBх АГ менее изучен. Считают, что он имеет отношение к раковой трансформации гепатоцитов.

Резистентность. Вирус гепатита В обладает высокой устойчивостью к температуре, выдерживает кипячение в течение 15-20 минут, 600С – несколько часов, в комнатной температуре сохраняет жизнеспособность в течение 3 месяцев, в замороженном виде – несколько лет. Вирус погибает при обработке 3% Н2О2, 5% хлорамином, при УФ-облучении, при обработке сухим жаром при 180 С в течение 60 минут.

Эпидемиология. Источником заражения является больной человек и вирусоноситель. Заражение может происходит при медицинских манипуляциях, при переливании крови; при половом контакте, плод может заражаться трансплацентарно или через инфицированные пути матери. Инфицирование возможно через зубные щетки.

Репродукция. Вирус гепатита В не репродуцируется в культурах клеток и куриных эмбрионах. Репликация происходит в ядрах гепатоцитов. Она является весьма сложной и состоит из нескольких этапов. Первоначально ДНК-полимераза достраивает короткую (+)цепь ДНК до полной молекулы. Эта ДНК проникает в ядро клетки, где с нее синтезируется РНК-копия, получившая название прегенома. После этого вирусная ДНК-полимераза начинает строить на матрице РНК прегенома его ДНК-копию (обратная транскрипция). Прегеном одновременно разрушается. Эта ДНК может встраиваться в геном гепатоцита (интегративная инфекция). С вирусного генома транслируется информация для синтеза на рибосомах гепатоцитов HBs АГ, HBе АГ, капсидных белков, вирусспецифических ферментов. Новая вирусная частица выходит из гепатоцита (рис. 33). Наряду с вновь образованными вирусными частицами из инфицированной клетки высвобождаются также «пустые» вирусные частицы, содержащие HBs АГ и HBе АГ.

369

При типичной острой форме гепатита В в крови появляются HBs АГ, HBе АГ, и антитела IgM, IgG анти-HBс АГ, анти-HBе АГ и анти-HBs АГ.

Патогенез и клиника. Входными путями служат кровеносные сосуды слизистых оболочек. Вирус попадает в кровь, заносится в печень и фиксируется на гепатоцитах. Вирус не обладает цитопатогенным действием, поэтому патологический процесс в печени возникает не с момента внедрения возбудителя в гепатоциты, а только после распознования иммуноцитами его антигенов на клеточной мембране, которые индуцируют появление аутоантител и Т-киллеров к клеткам печени. Поэтому развивающийся хронический гепатит и цирроз печени можно рассматривать как аутоиммунное заболевание.

При развитии иммунного ответа, представленные на мембране макрофагов вирусные антигены индуцируют гуморальный ответ, при котором образуются антитела IgM и IgG-классов к HBs АГ, HBс АГ, HBе АГ. Одновременно появляются антигенспецифические Т- киллеры, разрушающие гепатоциты, на месте которых развивается соединительная ткань, печень подвергается склерозу, функция ее нарушается.

Инкубационный период длится от 30 дней до 6 месяцев. Болезнь может протекать в латентной форме, выявляемой только лабораторными методами, в типичной желтушной форме и тяжелой («фульминантной») форме, заканчивающейся летально от печеночной недостаточности. На фоне увеличения сывороточных аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз у 30% взрослых больных развивается желтуха, которая сохраняется несколько недель, реже несколько месяцев. В разгар заболевания и до 8 недель после него определяются HBs АГ и HBе АГ. Почти одновременно начинается продукция АТ к

HBс.

Опасность представляет переход болезни в хроническую форму, который возможен у 15% взрослых больных и до 90% новорожденных от больных матерей. В свою очередь, хронический В-гепатит является фактором риска развития цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы.

Лабораторная диагностика

Для диагностики применяют определение АГ и АТ в ИФА, РИА, ПЦР:

-НВs АГ – основной маркер острой или хронической формы инфекции, а также вирусоносительства;

-ДНК НВV – непосредственный показатель инфицирования НВV, свидетельствует о репликации вируса;

370