1. Антигены вирусов и роль поверхностных белков вирионов.

Совершенствование или создание новых вакцин требует знаний структурных и функциональных особенностей вирусных антигенов, различаемых иммунной системой организма.  Вирусными антигенами называются продукты вирусспецифического синтеза, несущие признаки чужеродной генетической информации и вызывающие иммунный ответ. К ним относятся структурные и неструктурные вирусные белки.

Защита от вирусной инфекции зависит от выраженности иммунного ответа на антигены, расположенные на поверхности вирионов или инфицированных клеток. Иммунный ответ на неструктурные вирусные антигены играет меньшую роль в защите от инфекции.

Однако у герпесвирусов, например, клеточный иммунный ответ индуцируется множеством вирусспецифических белков, не входящих в структуру вирионов. Белки герпесвирусов эксперссируются каскадно и большинство нестук-турных белков синтезируется на ранней стадии репликации вируса. После про-цессинга они презентируются МНС классом I (главным комплексом гистосов-местимости, класс I) на плазматической мембране инфицированных клеток и распознаются специфическими цитотоксическими Т-клетками.  Поэтому инфицированные клетки могут различаться эффекторными цитотоксическими Т-лимфоцитами до завершения цикла вирусной репликации.

Каждый вирус представляет собой сложную смесь антигенов, определяемую в первую очередь структурными белками. Являясь сложными корпускулярными антигенами вирусы обычно вызывают выраженный иммунный ответ и большая часть их белков способна вызывать синтез специфических антител. Вирусные белки неравнозначны по своей антигенной активности. Наиболее явные и доступные мишени для иммунного ответа — белки, расположенные на поверхности вирусных частиц. Это прежде всего относится к вирусным гликопротеинам, расположенным на поверхности вирусных частиц, и экспрессированным на поверхности зараженных клеток.  Гликопротеины поверхности оболочечных вирусов и капсидные белки безоболочечных вирусов являются главными протективными антигенами.

Под специфичностью вирусного антигена подразумевают его способность избирательно реагировать с антителами или сенсибилизированными лимфоцитами, являющимися ответом на введение данного антигена. Участок антигена, который узнается специфическим лимфоцитом, и с которым впоследствии взаимодействует специфическое антитело, называется антигенной детерминантой.

Иммунологическая специфичность определяется не всей молекулой антигена, а лишь входящими в ее состав антигенными детерминантами (эпитопами). Участки вирусного белка, индуцирующие образование антител и специфически связывающиеся с ними, принято называть антигенными участками (доменами). Антитела соответствующей специфичности образуются к каждой антигенной детерминанте. Антитела к определенной детерминанте реагируют только с ней или с другой очень сходной структурой. Специфичность антигена определяется совокупностью детерминант, а его валентность — количеством однородных антигенных детерминант. Антигенность детерминант зависит от их пространственной структуры и размера молекулы антигена.

Антигенные детерминанты состоят обычно из 10—20 аминокислотных остатков и содержат гидрофильные группы. Наиболее гидрофильными аминокислотами являются лизин, аргинин, аспарагиновая кислота и глютаминовая кислота. Считается, что те участки молекулы белка, в которых их содержание относительно велико, предпочитают водное окружение и поэтому располагаются на поверхности. Различают линейные (непрерывные) и конформационные (прерывистые) детерминанты. Антитела образуются преимущественно к конформационным детерминантам, расположенным, как правило, на поверхности вирионов, и зависят от третичной структуры молекулы антигена.

Антигенная и иммуногенная активность вирусов определяется, главным образом, конформационными эпитопами. Разные антитела различают специфические антигенные участки вирусных антигенов. Например, прикрепительный гликопротеин (HN) вируса парагриппа имеет, по крайней мере, 6 антигенных сайтов, три из которых различаются нейтрализующими антителами.

Денатурация белков приводит к потере некоторых конформационных детерминант, обнажая ранее экранированные детерминанты. В результате денатурации белки частично или полностью изменяют антигенную специфичность, что может отразиться на иммунном ответе.

Вирионные белки разных вирусов различаются типоспецифичностью и вариабельностью. Одни из них обладают высокой вариабельностью, другие характеризуются консервативностью. Группоспецифические антигены являются высококонсервтивными, находятся обычно внутри вирионов и могут быть сходными у нескольких представителей рода данного семейства вирусов. Например, субвирусные частицы 12S вируса ящура содержат высококонсервативный белок, который выявляется моноклональными антителами одной специфичности у шести из семи известных типов вируса. Однако иммунизация ими не сопровождалась образованием ВН-антител.

Типоспецифические антигены связаны с вариабельными областями белков, обычно расположенными в наружных частях вирионов, и обладают узкой специфичностью, присущей одной группе вирусов.

2. Ветеринарная вирусология, ее достижения и задачи.

«Ветеринарная вирусология» является профилирующей, формирующей у студента врачебное мышление дисциплиной. Поскольку преобладающее большинство инфекционных болезней всех видов животных имеет вирусную этиологию, и они наносят огромный экономический ущерб отечественному животноводству, изучение дисциплины имеет целью:

– Овладение теоретическими основами вирусологии;

– Приобретение знаний и навыков профилактики и диагностики вирусных болезней животных.

Задачей:

– Изучить особенности биологии вирусов и взаимодействия их с заражаемым организмом;

– Усвоить принципиальный подход к установлению предварительного диагноза;

– Научиться составлять планы лабораторных исследований при диагностике вирусных болезней;

– Овладеть современными вирусологическими методами диагностики.

В результате обучения студенты должны уметь:

– Правильно взять патологический материал;

– Правильно консервировать и транспортировать патологический материал в лабораторию;

– Обнаруживать и идентифицировать вирусы в патологическом материале;

– Поставить диагноз на вирусную болезнь;

– Овладеть навыками:

– Выполнения методов индикации вируса в патологическом материале;

– Работы с куриными эмбрионами для обнаружения и выделения вирусов;

– Изготовления культуры клеток и использования ее для диагностики;

– Проведения серологических исследований;

– Применения методов обнаружения и титрования антител в сыворотках животных;

– Выполнения методов лабораторной диагностики ящура, бешенства, оспы, лейкоза КРС и других вирусных инфекций.

Вирусы -- возбудители болезней животных, растений, а также человека. По-

добно другим инфекционным агентам они содержат генетическую информацию

в форме последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот

(ДНК или РНК), реализуют ее с помощью триплетного кода, обладают наслед-

ственностью  и  изменчивостью, поддаются естественному и искусственному от-

бору. Но в отличие от других инфекционных агентов вирусы не имеют своего

обмена веществ, и поэтому они ничем не питаются, не дышат и ничего не выде-

ляют, у них нет белоксинтезирующих и энергообразующих систем. Вирусы

размножаются только в живых клетках, поэтому их можно рассматривать как

биологические образования, несущие генетическую информацию, которую они

реализуют только в живых клетках животных и растений.

В хозяйствах промышленного типа широко распространены острые респи-

раторные и кишечные заболевания, вызываемые вирусами парагриппа (пара-

миксовирусы), инфекционного ринотрахеита (герпесвирусы), вирусной диареи

(флавивирусы), аденовирусами и др.

8

Вирусы могут быть причиной внутриутробной патологии животных.

Среди рациональных мер борьбы с вирусными болезнями лабораторная ди-

агностика занимает ведущее место.

Вирусологические отделы. Вирусологические отделы лабораторий  и  на-

учно-исследовательских  ветеринарных  станций призваны осуществлять ла-

бораторную диагностику вирусных инфекций, контролировать заболевае-

мость животных, вызываемую вирусами в межэпизоотический период.

 Вирусология  зародилась в конце XIX столетия после опубликования рабо-

ты (1892) Д.  И . Ивановского о мозаичной болезни табака, где приводятся

убедительные доказательства о том, что мозаичная болезнь табака вызывает-

ся мельчайшим микроорганизмом, невидимым в световые микроскопы и

проходящим через бактериальные фильтры.

Вскоре Д. И. Ивановский доказал, что болезнь заразна и передается от по-

раженного ею растения к здоровым. 0,

Ивановский делает новое открытие: в листьях, пораженных возбудителем

табачной мозаики, обнаруживает мелкие кристаллы. Через сорок лет амери-

канский вирусолог У. Стенли изучил эти кристаллы и доказал, что они пред-

ставляют собой скопление вируса табачной мозаики.

Между тем все новые и новые факты подтверждают, что Д. И. Ивановский

открыл новый мир живых существ -- вирусы. Ф. Леффлер и П. Фрош

(1898-1899), применив методику ультрафильтрации Д. И. Ивановского, уста-

новили, что ящур также вызывается вирусом. В 1911 г. П. Раус доказыва-

ет, что саркома кур -- вирусное заболевание. Туорт (1915) и Д'Эррель

(1917) обнаруживают, что бактерии могут поражаться вирусами - бактерио-

фагами. Последние, размножаясь в бактериях, лизируют и вызывают их ги-

бель.

Величайшая заслуга Д. И. Ивановского заключается не только в том,

что он открыл первый вирус и первым понял, что встретился с особой катего-

рией возбудителей, болезней, но также и в том, что он первым сформулиро-

вал основные признаки вирусов (мельчайшие размеры и проходимость через

бактериальные фильтры, внутриклеточный паразитизм и неспособность раз-

множаться на искусственных питательных средах), которые долгое время

были основными критериями при определении вирусной природы возбуди-

телей болезни.

Д.  И . Ивановский не только открыл новую форму существования жизни -

вирусы, но своими выдающимися исследованиями заложил основы ряду на-

правлений, разработка которых сыграла огромную роль в формировании  и 

развитии современной  вирусологии . Им были заложены основы цитопатоло-

гии вирусных инфекций. Впервые было установлено важное значение латент-

ного вирусоносительства.

В последние годы установлено, что вирусы, ранее считавшиеся возбуди-

телями только острых заболеваний, часто являются причиной хронических

инфекций (корь, краснуха, паротит, клещевой  и  японский энцефалиты, бе-

шенство, грипп и др.). В настоящее время известно свыше 500 болезней, вызываемых зоопатогенными вирусами. Многие из них являются возбудителями

широко распространенных болезней приносящих огромный ущерб человече-

ству; ущерб от вирусных заболеваний намного превышает ущерб, наноси-

мый бактериями, грибками  и  простейшими). К особо опасным вирусным бо-

лезням животных относят ящур, чуму рогатого скота, чуму свиней, птиц  и 

др.  Вирусология  имеет не только большое практическое значение для здра-

воохранения  и  сельского хозяйства, но и представляет огромный теоретиче-

ский интерес для биологии, генетики, биохимии и других отраслей естество-

знания