Семейство поксвирусов

Виды, вызывающие заболевания человека и принадлежащие семейству Poxviridae, входят в роды Orthopoxvirus, Parapoxvirus, Molluscipoxvirus, Yatapoxvirus. Род Orthopoxvirus включает вирусы осповакцины 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.

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.

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 проникает 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.

В 1977 г. в Сомали был зарегистрирован последний случай оспы в мире. Таким образом, оспа исчезла как нозологическая форма благодаря вакцинации населения. В настоящее время по рекомендации ВОЗ обязательная вакцинация против оспы отменена.

Гепатотропные вирусы

К гепатотропным 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.

Гепаднавирусы. Вирус гепатита В

Гепатит В – инфекционное заболевание человека, характеризуется избирательным поражением печени и вызывается гепадновирусом (семейство Hepadnaviridae, род Orthohepadnavirus). В состав семейства 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 ДНК-полимераза 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 фрагмент preS_2, 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. 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;

- Нbе АГ – маркер острой формы гепатита, кратковременно выявляемый в крови; его сохранение более 2 месяцев служит признаком развития хронического гепатита;

- IgМ антитела анти-НВс – главный маркер острой формы заболевания;

- антитела анти-НВs, анти-НВс, анти-НВе – маркеры завершения острой формы инфекции, указывающие на формирование иммунитета к НВV; наличие только IgG анти-НВs АГ может быть результатом предшествующей вакцинации или ранее перенесенной инфекции.

Cпецифическая профилактика. Вакцины получены геноинженерным путем, содержат НВs антиген. По рекомендации ВОЗ прививки против гепатита В являются обязательными и должны проводиться детям на первом году жизни. Используют генноинженерную вакцину (например, «Engerix B»), в которой использован рекомбинантный клон дрожжей, содержащий ген НВs⁺ и вырабатывающий HBs АГ. Полный курс прививки состоит из 3 инъекций: 1 доза – сразу после рождения, 2 доза – через 1-2 месяца, 3 доза – до конца 1-го года жизни.

Вакцинировать необходимо также лиц, которые имеют повышенный риск инфекции: персонал медицинских учреждений, больных, которым проводилось переливание крови и др. Для экстренной пассивной иммунопрофилактики используют гамма-глобулин.

Для лечения больным в зависимости от формы заболевания назначают интерферон, ингибитор обратной транскрипции ламивудин, а также глюкокортикостероиды.