Реферат: История вирусологии. Принципы классификации вирусов

История вирусологии. Принципы классификации вирусов

Вирусология - наука, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию вирусов

Слово «вирус» означало яд. Этот термин применил ещё Л. Пастер для обозначения заразного начала. В настоящее время под вирусом подразумевают­ся мельчайшие реплицирующиеся микроорганизмы, находящиеся всюду, где есть живые клетки.

Открытие вирусов принадлежит русскому учёному Дмитрию Иосифовичу Ивановскому, который в 1892 году опубликовал работу по изучению мозаичной болезни табака. Д. И. Ивановский показал, что возбудитель этой болезни имеет очень малые размеры и не задерживается на бактериальных фильтрах, являю­щихся непреодолимым препятствием для мельчайших бактерий. Кроме того, возбудитель мозаичной болезни табака не способен культивироваться на искус­ственных питательных средах. Д. И. Ивановский открыл вирусы растений.

В 1898 году Леффлер и Фрош показали, что широко распространённая болезнь крупного рогатого скота - ящур вызывается агентом, который также проходит через бактериальные фильтры. Этот год считается годом открытия вирусов животных.

В 1901 году Рид и Кэррол показали, что фильтрующиеся агенты можно выделить из трупов людей, умерших от жёлтой лихорадки. Этот год считается годом открытия вирусов человека.

Д'Эррель и Туорт в 1917-1918 г.г. обнаружили вирусы у бактерий, назвав их «бактериофагами». Позднее были выделены вирусы из насекомых, грибов, простейших.

Вирусы до сих пор остаются одними из главных возбудителей инфекци­онных и неинфекционных заболеваний человека. Около 1000 различных болез­ней имеют вирусную природу. Вирусы и вызываемые ими болезни человека яв­ляются объектом изучения медицинской вирусологии.

Вирусы имеют кардинальные отличия от других прокариотических мик­роорганизмов:

1. Вирусы не имеют клеточного строения. Это доклеточные микроорганизмы.

2. Вирусы имеют субмикроскопические размеры, варьирующие у вирусов чело­века от 15-30 нм до 250 и более нм.

3. Вирусы имеют в своём составе только один тип нуклеиновой кислоты: или ДНК, или РНК, где закодирована вся информация вируса.

4. Вирусы не обладают собственными метаболическими и энергетическими системами.

5. Размножение вирусов происходит с использованием белоксшггезирующих и энергетических систем клетки-хозяина, поэтому вирусы облигатные внутри­клеточные паразиты.

6. Вирусы не способны к росту и бинарному делению. Они размножаются пу­тём репродукции их белков и нуклеиновой кислоты в клетке хозяина с после­дующей сборкой вирусной частицы.

В силу своих особенностей вирусы выделены в отдельное царство Vira, включающее вирусы позвоночных и беспозвоночных животных, растений и простейших. В основу современной классификации вирусов положены сле­дующие основные критерии:

1. Тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), её структура (одно- или двунитчатая, линейная, циркулярная, непрерывная или фрагментированная).

2. Наличие липопротеидной оболочки (суперкапсида).

3. Стратегия вирусного генома (т.е. используемый вирусом путь транскрипции, трансляции, репликации).

4. Размер и морфология вириона, тип симметрии, число капсомеров.

5. Феномены генетических взаимодействий.

6. Круг восприимчивых хозяев.

7. Патогенность, в том числе патологические изменения в клетках и образова­ние внутриклеточных включений,

8. Географическое распространение.

9. Способ передачи.

10. Антигенные свойства.

На основании 1 и 2 критериев вирусы делятся на подтипы и семейства, на основании нижеперечисленных признаков - на роды, виды, серовары. Название семейства оканчивается на «viridae», некоторые семейства делятся на подсемей­ства (оканчивается «virinae»), рода - «vims». Вирусы человека и животных рас­пределены в 19 семействах: 13- РНК-геномных и 6 - ДНК-геномных. Класси­фикация и некоторые свойства вирусов человека и животных представлены в табл. 1.
Таблица 1
^ КЛАССИФИКАЦИЯ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ВИРУСОВ

ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
^ ЦАРСТВО V1RA



Семейство вирусов


Тип нуклеиновой кислоты


Наличие супер­капсида


Размер вириона. нм


Типовые представители

^ ДНК-ГЕНОМНЫЕ ВИРУСЫ



Adenoviridae


Линейная, двунитчатая


-


70-90


Аденовирусы млекопитаюших и птиц


Herpesviridae


линейная двунитчатая


+


220


Вирусы простого герпеса, цитомегалии, ветряной оспы, инфекционного мононуклеоза


Hepadnaviridaе


Двунитчатая, кольцевая с однонитчатым участком


+


1 45-50


Вирус гепатита В


Papovaviridae


двунитчатая, кольцевая


-


45-55


Вирусы папилломы, полиомы


Poхviridae


Двунитчатая с замкнутыми концами


+


130-250



Вирус осповакцины, вирус натуральной оспы


Parvoviridae


линейная, однонитчатая


-


18-26


Аденоассоциированный вирус


^ РНК-ГЕНОМНЫЕ ВИРУСЫ


Areoaviridae


фрагментированная однонитчатая


+


50-300


Вирусы Ласса, Мачупо


Bunyaviridae


фрагментированная однонитчатая кольцевая


+


90-100


Вирусы геморрагических лихо­радок и энцефалитов


Caliciviridae


однонитчатая


-


20-30


Вирус гепатита Е, калицивирусы человека


Coronaviridae


однонитчатая +РНК


+


80-130


Коронавирусы человека


Orthomyxoviridae


однонитчатая, фрагментированная -- РНК


+


80-120


Вирусы гриппа


Paramyxoviridae


Однонитчатая, линейная -РНК


+


150-300


Вирусы парагриппа, кори, эпидпаротита, PC-вирус


Picornaviridae


однонитчатая +РНК


-


20-30


Вирусы полиомиелита, Коксаки, ЭКХО, гепатита А риновирусы


Reoviridae


двунитчатая РНК


-


60-80


Реовирусы, ротавирусы


Retroviridae


однонитчатая РНК


+


80-100


Вирусы рака, лейкоза, саркомы, ВИЧ


Togaviridae


однонитчатая +РНК


+


30-90


Вирусы Синдбис. Лошадиных

Энцефатитов. крастхи


Flaviviridae


однонитчатая +РНК


+


30-90


Вирусы клещевого знцефштига, жёлтой лихорадки, Денге, японского энцефалита, гепатита С, G


Rhabdoviridae


однонитчатая -РНК


+


30-40


Вирус бешенства, вирус везикулярного стоматита


Filoviridae


однонитчатая +РНК


+


200-4000

Вирусы лихорадки Эбола, Марбург


^ Морфология и ультраструктура вирусов

По строению различают 2 типа вирусных частиц: простые и сложные.

Внутренняя структура простых и сложных вирусов сходна.

Сердцевина вируса - вирусная нуклеиновая кислота вирусный геном. Вирусный геном может быть представлен одной из 4 молекул РНК или ДНК: однонитчатыми и двунитчатыми РНК и ДНК. Большинство вирусов имеют один цельный или фрагментированный геном, имеюший линейную или замкнутую форму. Однонитчатые геномы могут иметь 2 полярности: 1) позитивную, когда вирионная нуклеиновая кислота одновременно служит и матрицей для синтеза новых геномов и выполняет роль и-РНК; 2) негативную, выполняющую только функцию матрицы. Геном вирусов содержит от 3 до 100 и более генов, которые делятся на структурные, кодирующие синтез белков, входящих в состав вириона, и регуляторные, которые изменяют метаболизм клетки хозяина и регулиру­ют скорость размножения вирусов.

Ферменты вирусов также закодированы в геноме. К ним относятся: РНК-зависимая РНК-полимераза (транскриптаза), которая обнаружена у всех РНК-содержащих вирусов с негативной полярностью. Поксвирусы содержат ДНК-зависимую РНК-полимеразу. Ретровирусы имеют уникальный фермент - РНК-зависимую ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой. В геноме некоторых вирусов имеются гены, кодирующие РНК-азы, эндонуклеазы, проте-инкииазы.

Снаружи нуклеиновая кислота покрыта белковым чехлом - капсидом, об­разуя комплекс - нуклеокапсид (в химическом смысле - нуклеопротеид). Кап-сид состоит из отдельных белковых субъединиц - капсомеров, которые пред­ставляют уложенную определённым образом полипептидную цепь, создающую симметричную конструкцию. Если капсомеры укладываются по спирали, такой тип укладки капсида носит название спиральной симметрии. Если капсомеры укладываются по граням многогранника (12-20-гранника), такой тип укладки капсида носит название икосаэдрической симметрии

Капсид представлен -спиральными белками, способными к полимериза­ции, которые выполняют защиту генома от различных воздействий, выполняют рецепторную функцию у этой группы вирусов, обладают антигенными свойст­вами.

Сложные вирусы имеют внешнюю оболочку - суперкапсид, расположен­ную поверх капсида. В состав суперкапсида входят внутренний белковый слой - М-белок, затем более объёмный слой липидов и углеводов, извлечённых из клеточных мембран клетки-хозяина. Вирусспецифические гликопротеиды про­никают внутрь суперкапсида, образуя снаружи фигурные выпячивания, которые выполняют рецепторную функцию. Вирусы существуют в трёх формах:

1) вирион (вирусная частица) - внеклеточная форма;

2) внутриклеточный (вегетативный) вирус;

3) интегрированный с ДНК хозяина вирус (провирус).


^ Взаимодействие вируса с клеткой. Репродукция (размножение) вирусов

Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты, способные размно­жаться только в живой клетке. В отличие от прокариотических и эукариотических микроорганизмов вирусы не размножаются бинарным делением. Размно­жение вирусов происходит путём репродукции (англ, "reproduce" - воспроизво-аить, делать копию), то есть воспроизведение их нуклеиновых кислот и белков z последующей сборкой вирионов. Синтез нуклеиновых кислот и белков вируса происходит в разных частях клетки (ядре и цитоплазме). Такой способ репро­дукции получил название дизъюнктивного (разобщённого).

Процесс репродукции вирусов условно можно разделить на 2 фазы^ . Пер­вая фаза включает 3 стадии: 1) адсорбцию вируса на чувствительных клетках; 2) проникновение вируса в клетку; 3) депротеинизацию вируса. Вторая фаза включает стадии реализации вирусного генома: 1) транскрипцию, 2) трансля­цию, 3) репликацию, 4) сборку, созревание вирусных частиц и 5) выход вируса из клетки.

Взаимодействие вируса с клеткой начинается с процесса адсорбции, т. е. с прикрепления вируса к поверхности клетки.

Адсорбция представляет собой специфическое связывание вирионного белка (антирецептора) с комплементарной структурой клеточной поверхности - клеточным рецептором. По химической природе рецепторы, на которых фикси­руются вирусы, относятся к двум группам: мукопротеидным и липопротеидным. Вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы фиксируются на мукопротеидных рецепторах. Энтеровирусы, вирусы герпеса, арбовирусы адсорбируются на липопротеидных рецепторах клетки. Адсорбция происходит лишь при наличии определённых электролитов, в частности ионов Са2+, которые нейтрализуют из­быточные анионные заряды вируса и клеточной поверхности и уменьшают электростатическое отталкивание Адсорбция вирусов мало зависит от темпера­туры Начальные процессы адсорбции носят неспецифический характер, явля­ются результатом электростатического взаимодействия положительно и отрица­тельно заряженных структур на поверхности вируса и клетки, а затем наступает специфическое взаимодействие прикрепительного белка вириона со специфи­ческими группировками на плазматической мембране клетки. Простые вирусы человека и животных содержат прикрепительные белки в составе капсида. У сложно организованных вирусов прикрепительные белки входят в состав супер-капсида. Они могут иметь форму нитей (фибры у аденовирусов), либо шипов, грибоподобных структур у миксо-, ретро-, рабдо- и других вирусов. Вначале происходит единичная связь вириона с рецептором - такое прикрепление не­прочное - адсорбция носит обратимый характер. Чтобы наступила необратимая адсорбция, должы появиться множественные связи между рецептором вируса и рецептором клетки, т. е. стабильное мультивалентное прикрепление. Количество специфических рецепторов на поверхности одной клетки составляет 104-105. Рецепторы для некоторых вирусов, например, для арбовирусов. содержатся на клетках как позвоночных, так и беспозвоночных, для других вирусов только на клетках одного или нескольких видов.

Проникновение вирусов человека и животных в клетку происходит двумя путями: 1) виропексисом (пиноцитозом); 2) слиянием вирусной суперкапсидной оболочки е клеточной мембраной. Бактериофаги имеют свой механизм проник­новения, так называемый шприцевои, когда в результате сокращения белкового отростка фага нуклеиновая кислота как бы впрыскивается в клетку.

Депротеинизация вируса освобождение геиома вируса от вирусных за­щитных оболочек происходит либо с помощью вирусных ферментов, либо с помощью клеточных ферментов. Конечными продуктами депротеинизации яв­ляются нуклеиновые кислоты или нуклеиновые кислоты, связанные с внутрен­ним вирусным белком. Затем имеет место вторая фаза вирусной репродукции, ведущая к синтезу вирусных компонентов.

Транскрипция - переписывание информации с ДНК или РНК вируса на и-РНК по законам генетического кода.

Трансляция - процесс перевода генетической информации, содержащейся в и-РНК, на специфическую последовательность аминокислот.

Репликация - процесс синтеза молекул нуклеиновых кислот, гомологич­ных вирусному геному.

Реализация генетической информации у ДНК-содержащих вирусов идёт так же, как и в клетках:
ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок
У РНК-содержащих вирусов с негативным геномом (вирусы гриппа, пара-гриппа и др.) формула реализации генома следующая:

-РНК транскрипция и-РНК трансляция белок

У вирусов с позитивным РНК-геномом (тогавирусы, пикорнавирусы) транскрипция отсутствует:

+РНК трансляция белок

У ретровирусов - уникальный путь передачи генетической информации:

РНК обратная транскрипция ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок

ДНК интегрируется с геномом клетки-хозяина (провирус).

После наработки клеткой вирусных компонентов наступает последняя стадия вирусной репродукции сборка вирусных частиц и выход вирионов из клетки. Выход вирионов из клетки осуществляется двумя путями: 1) путём «взрыва» клетки, в результате чего клетка разрушается. Этот путь присущ про­стым вирусам (пикорна-, рео-, папова- и аденовирусам), 2) выход из клеток пу­тём почкования. Присущ вирусам, содержащим суперкапсид. При этом способе клетка сразу не погибает, может дать многократное вирусное потомство, пока не истощатся её ресурсы.

^ Методы культивирования вирусов
Для культивирования вирусов в лабораторных условиях используются ледуюшие живые объекты: 1) культуры клеток (тканей, органов); 2) куриные мбрионы; 3) лабораторные животные.
^ I. Культуры клеток
Наибольшее распространение имеют однослойные культуры клеток, которые можно разделить на 1) первичные (первично трипсинизированные), 2) полуперевиваемые (диплоидные) и 3) перевиваемые.

^ По происхождению они классифицируются на эмбрионштьные, опухолевые и из взрослых организмов; по морфогенезу - на фибробластные, эпителиальные и др.

Первичные культуры клеток - это клетки какой-либо ткани человека или животного, которые имеют способность расти в виде монослоя на пластмассо­вой или стеклянной поверхности, покрытой специальной питательной средой. Срок жизни таких культур ограничен. В каждом конкретном случае их получа­ют из ткани после механического измельчения, обработки протеолитическими ферментами и стандартизации количества клеток. Первичные культуры, полу­ченные из почек обезьян, почек эмбриона человека, амниона человека, куриных эмбрионов, широко используются для выделения и накопления вирусов, а также для производства вирусных вакцин.

Полуперевиваемые (или диплоидные) культуры клеток - клетки одного типа, способные in vitro выдерживать до 50-100 пассажей, сохраняя при этом свой исходный диплоидный набор хромосом. Диплоидные штаммы фибробластов эмбриона человека используются как для диагностики вирусных инфек­ций, так и при производстве вирусных вакцин.

Перевиваемые клеточные линии характеризуются потенциальным бес­смертием и гетероплоидным кариотипом.

Источником перевиваемых линий могут быть первичные клеточные культуры (например, СОЦ, ПЭС, ВНК-21 - из почек однодневных сирийских хомяков; ПМС - из почки морской свинки и др.) отдельные клетки которых об­наруживают тенденцию к бесконечному размножению in vitro. Совокупность изменений, приводящих к появлению из клеток таких особенностей, называют трансформацией, а клетки перевиваемых тканевых культур - трансформиро­ванными.

Другим источником перевиваемых клеточных линий являются злокачест­венные новообразования. В этом случае трансформация клеток происходит in vivo. Наиболее часто в вирусологической практике применяются такие линии перевиваемых клеток: HeLa - получена из карциномы шейки матки; Нер-2 - из карциномы гортани; Детройт-6 - из метастаза рака лёгкого в костный мозг; RH - из почки человека.

Для культивирования клеток необходимы питательные среды, которые по своему назначению делятся на ростовые и поддерживающие. В составе росто­вых питательных сред должно содержаться больше питательных веществ, чтобы обеспечить активное размножение клеток для формирования монослоя. Поддерживающие среды должны обеспечивать лишь переживание клеток в уже сформированном монослое при размножении в клетке вирусов.

Широкое применение находят стандартные синтетические среды, напри­мер, синтетическая среда 199 и среда Игла. Независимо от назначения все пита­тельные среды для культур клеток конструируются на основе сбалансированно­го солевого раствора. Чаще всего им является раствор Хенкса. Неотъемлемый компонент большинства ростовых сред - сыворотка крови животных (телячья, бычья, лошадиная), без наличия 5-10% которой размножение клеток и форми­рование монослоя не происходит. В состав поддерживающих сред сыворотка не входит.


Выделение вирусов в культурах клеток и методы их индикации.

При выделении вирусов из различных инфекционных материалов от больного (кровь, моча, фекалии, слизистые отделяемые, смывы из органов) применяют культуры клеток, обладающие наибольшей чувствительностью к предполагаемому вирусу. Для заражения используют культуры в пробирках с хорошо развитым монослоем клеток. Перед заражением клеток питательную среду удаляют и в каждую пробирку вносят по 0,1-0,2 мл взвеси испытуемого материала, предварительно обработанного антибиотиками для уничтожения бактерий и грибов. После 30-60 мин. контакта вируса с клетками удаляют избы­ток материала, вносят в пробирку поддерживающую среду и оставляют в тер­мостате до выявления признаков размножения вируса.

Индикатором наличия вируса в заражённых культурах клеток может слу­жить:

1) развитие специфической дегенерации клеток - цитопатическое действие ви­руса (ЦПД), которое имеет три основных типа: кругло- или мелкоклеточная дегенерация; образование многоядерных гигантских клеток - симпластов; развитие очагов клеточной пролиферации, состоящих из нескольких слоев клеток ;

2) обнаружение внутриклеточных включений, располагающихся в цитоплазме и ядрах пораженных клеток;

3) положительная реакция гамагтлютинации (РГА);

4) положительная реакция гемадсорбции (РГАдс);

5) феномен бляшкообразования: монослой зараженных вирусом клеток покры­вается тонким слоем агара с добавлением индикатора нейтрального красно­го (фон - розовый). При наличии вируса в клетках образуются бесцветные зоны («бляшки») на розовом фоне агара.

6) при отсутствии ЦПД или ГА можно поставить реакцию интерференции : ис­следуемая культура повторно заражается вирусом, вызывающим ЦПД. В по­ложительном случае ЦПД будет отсутствовать (реакция интерференции по­ложительная). Если в исследуемом материале вируса не было, наблюдается ЦПД.

^ II. Выделение вирусов в куриных эмбрионах.

Для вирусологических исследований используют куриные эмбрионы 7-12-дневного возраста.

Перед заражением определяют жизнеспособность эмбриона. При овоско-пировании живые эмбрионы подвижны, хорошо виден сосудистый рисунок. Простым карандашом отмечают границы воздушного мешка. Заражают кури­ные эмбрионы в асептических условиях, стерильными инструментами, предва­рительно обработав скорлупу над воздушным пространством йодом и спиртом.

Методы заражения куриных эмбрионов могут быть различны: нанесение вируса на хорион-аллантоисную оболочку, в амниотическую и аллантоисную полости, в желточный мешок. Выбор метода заражения зависит от биологиче­ских свойств изучаемого вируса.

Индикация вируса в курином эмбрионе производится по гибели эмбрио­на, положительной реакции гемагглютинации на стекле с аллантоисной или амниотической жидкостью, по фокусным поражениям («бляшкам») на хорион-аллантоисной оболочке.

^ III. Выделение вирусов на лабораторных животных.

Лабораторные животные могут быть использованы для выделения виру­сов из инфекционного материала, когда невозможно применить более удобные системы (культуры клеток или куриные эмбрионы). Берут преимущественно новорождённых белых мышей, хомяков, морских свинок, крысят. Заражают животных по принципу цитотропизма вируса: пневмотропные вирусы вводятся интраназально, нейротропные - интрацеребрально, дерматотропные - на кожу.

Индикация вируса основана на появлении признаков заболевания у жи­вотных, их гибели, патоморфологических и патогистологических изменений в тканях и органах, а также по положительной реакции гемагглтотинации с экс­трактами из органов.

Вирусные заболевания, их особенности

Вирусы, в отличие от других микроорганизмов, вызывают 2 группы забо­леваний:

1) вирусные инфекции,

2) опухоли (доброкачественные и злокачественные). Особенности вирусных инфекций:

1. Вирусные инфекции - широко распространённые. Их удельный вес в струк­туре инфекционной заболеваемости может составить 60-80%.

2. Внутриклеточное размножение вирусов приводит к массовой гибели клеток организма.

3. Размножение некоторых вирусов (ВИЧ, вирусы кори, гепатита В, С) в клет­ках иммунной системы приводит к развитию иммунодефицитного состояния.

4. Способность некоторых вирусов интегрироваться с геномом клетки (ВИЧ, вирус гепатита В, онкогенные РНК-содержащие вирусы).

5. Некоторые вирусы (краснухи, цитомегалии) обладают тератогенным дейст­вием.

6. Инфекционные вирусы могут провоцировать развитие опухолей (аденовирусы, герпесвирусы, вирусы гепатитов В, С, G).

7. Вирусы могут вызывать медленные инфекции (ВИЧ, вирусы кори, бешенст­ва, гепатита В, герпеса и др.).

8. Иммунопрофилактика многих вирусных инфекций отсутствует.

9. Диагностика вирусных заболеваний применяется не в каждом конкретном случае из-за массовости этих заболеваний.

10.До настоящего времени недостаточно эффективных средств для лечения ви­русных заболеваний.


^ КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Уровень клетки


Автономная инфекция

Интеграционная инфекция



продуктивная

абортивная

Интеграция полного генома

Интеграция части генома



острая

хроническая

острая


Неоплатическая трансформация

Отсутстие трансформации






цитолитическая

нецитолитическая



Уровень организма

Очаговая инфекция

Генерализованная инфекция



острая

персистентная

острая

персистентная







На клеточном уровне выделяют автономные инфекции, если вирусный геном реплицируется независимо от клеточного, и интеграционные инфекции, если вирусный геном включается в состав клеточного. Автономная инфекция делится на продуктивную, при которой образуется инфекшюнное потомство, и абортивную, при которой инфекционный процесс обрывается, и новые вирус ные частицы или не образуются совсем, или образуются в небольшом количе­стве. Продуктивная и абортивная инфекции могут быть острыми и хронически­ми. Острая инфекция в зависимости от судьбы заражённой клетки делится на цитолитическую и нецитолитическую. Цитолитическая инфекция завершается деструкцией клеток, или ЦПД, а вирус, вызывающий ЦПД, называется цитопатогенным.

На уровне организма вирусные инфекции делятся на 2 группы: 1) очаго­вые, когда размножение и действие вируса проявляется у входных ворот; 2) генерапизованные, при которых вирус после размножения во входных воротах разносится по различным органам и тканям, формирует вторичные очаги ин­фекции. Примерами очаговой инфекции являются ОРВИ и ОКИ, генерализованной - полиомиелит, корь, оспа.

Острая инфекция протекает непродолжительно, сопровождается выделе­нием вируса в окружающую среду, заканчивается либо выздоровлением, либо гибелью организма. Острая инфекция может проявляться рядом симптомов (манифестная инфекция), а может быть бессимптомной (инаппарантная инфек­ция).

При длительном взаимодействии вируса с макроорганизмом возникает персистентная инфекция (ПИ). В зависимости от состояния организма один и тот же вирус может вызвать как острую инфекцию, так и персистентную (виру­сы кори, герпеса, гепатитов В, С, аденовирусы). Клинические проявления при ПИ могут быть выраженными, слабо выраженными, или отсутствовать совсем, вирус может выделяться в окружающую среду или нет. По этим признакам ПИ делят на латентные (скрытые инфекции, без выделения вируса, вызываются он-когенными вирусами, ВИЧ, вирусами герпеса и адено-); хронические (характе­ризующиеся периодами ремиссий и обострений, когда вирус выделяется в ок­ружающую среду. Примерами хронической инфекции являются герпетическая, аденовирусная, хроническая форма гепатитов В и С и др.); медленные (характе­ризуются длительным инкубационным периодом, медленным развитием сим­птомов, ведущих к тяжёлому нарушению функций организма и летальному ис­ходу).

^ Этиология медленных инфекций

Медленные инфекции, поражающие человека и животных, по этиологии можно разделить на 2 группы:

I группа - это медленные инфекции, вызываемые прионами. Прионы - это белковые инфекционные частицы (protein infections particle), имеют форму фибрилл, длиной от 50 до 500 нм, массой 30 кД. Не содержат нуклеиновой ки­слоты, устойчивые к действию протеаз, нагреванию, к действию ультрафиолета, ультразвука и ионизирующей радиации. Прионы способны к репродукции и на­коплению в составе поражённого органа до гигантских величин, не вызывают ЦПД, иммунного ответа и воспалительных реакций. Повреждение ткани по де­генеративному типу.

Прионы у человека вызывают заболевания:

1) Куру («хохочущая смерть») - медленная инфекция, эндемичная для Новой Гвинеи. Характеризуется атаксией и тремором с постепенным полным пора­жением двигательной активности, дизартрией и смертью через год после по­явления клинических симптомов.

2) Болезнь Крейтцфельдта-Якоба, характеризуется прогрессирующей деменци-ей (слабоумием) и симптомами поражения пирамидных и экстрапирамидных путей.

3) Амиотрофический лейкоспонгиоз, характеризуется дегенеративным разру­шением нервных клеток, в результате чего мозг приобретает губчатую (спон-гиоформную) структуру.

Прионовые заболевания у животных:

1) Бычья спонгиоформная энцефалопатия (бешенство коров);

2) Скрепи - подострая трансмиссивная губкообразная энцефалопатия овен.

^ II группа - это медленные инфекции, вызываемые классическими виру­сами.

К медленным вирусным инфекциям человека относятся: ВИЧ-инфеюшя -СПИД (вызывает ВИЧ, сем. Retrovoridae); ПСПЭ - подострый склерозируюший панэнцефалит (вирус кори, сем. Paramyxoviridae); прогрессирующая врождённая краснуха (вирус краснухи, сем. Togaviridae); хронический гепатит В (вирус ге­патита В, сем. Hepadnaviridae); цитомегаловирусное поражение мозга (вирус цитомегалии, сем. Herpesviridae); Т-клеточная лимфома (HTLV-I, HTLV-II, сем. Retroviridae); подострый герпетический энцефалит (herpes simples, сем. Herpesviridae) и др.

Кроме медленных инфекций, вызываемых вирусами и прионами, сущест­вует группа нозологических форм, которые по клинике и исходу соответствуют признакам медленной инфекции, но точных данных об этиологии ешё не имеет­ся. К таким заболеваниям относятся рассеянный склероз, амиотрофический бо­ковой склероз, атеросклероз, шизофрения и др.

^ Лабораторная диагностика вирусных инфекций

В основе лабораторной диагностики вирусных инфекций лежат 3 группы методов:

1 группа - Обнаружение возбудителя или его компонентов непосредст­венно в клиническом материале, взятом от больного, и получение ответа через несколько часов (быстрая; экспресс-диагностика). Методы экспресс-диагностики наиболее распространённых вирусных инфекций приведены в табл. 2.

Таблица 2

^ МЕТОДЫ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ РАСПРОСТРАНЁННЫХ

ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Вирусы


Инфекция


Материал для исследования


Сроки забора материала


Методы экспресс-диагно­стики


Аденовирусы


Аденовирусная инфекция


Отделяемое но­соглотки, конъ­юнктивы, кровь, кал, моча


Первые 7 дней болезни


ИФ, молекулярная гибридизация (МГ), ЭМ, ИФА, РИА


Парагриппа, PC-вирус


ОРВИ


Отделяемое носоглотки


Первые 3-5 дней болезни


ИФ. ИФА


Гриппа


Грипп


Отделяемое носоглотки


Первые 3-5 дней болезни


ИФ, ИФА, РИА, ЭМ


Риновирусы


ОРВИ


Отделяемое носоглотки


Первые 3-5 дней болезни


ИФ


Простого герпеса


Herpes simplex


Содержимое везикулы


В течение пер­вых 12 дней после появле­ния сыпи


ИФ, МГ, ИЭМ, ИФА


Ветряной ос­пы и опоясы­вающего герпеса


Ветряная оспа, опоя­сывающий герпес


Содержимое ве­зикулы


В течение пер­вых 7 дней по­сле появления сыпи


ИФА, ИФ, ИЭМ


Цитомегалии


Цитомегало-вирусная инфекция


Моча, слюна, кровь


В течение все­го периода за­болевания


ЭМ, микроскопия окрашенных мазков-отпечатков, МГ, ИФ, выявление IgM


Ротавирусы


Острый гастро­энтерит


Фекалии


Первые 3-5 дней болезни


ЭМ, ИЭМ, ИФА, РИА, МГ, электро­форез РНК в ПААГ


Гепатита А


Гепатит А


Фекалии, кровь


Первые 7- 10 дней болезни


ИЭМ, ИФА, РИА, выявление IgM


Гепатита В


Гепатит В


Кровь


Весь период заболевания


^ ИФА, РИА, РОПГА, МГ, ПЦР, ВИЭФ


2 группа методов - Выделение вируса из клинического материала, его индикация и идентификация (вирусологическая диагностика).

В большинстве случаев концентрация вируса в клиническом материале недостаточна для быстрого обнаружения вируса или его антигенов. В этих слу­чаях используют вирусологическую диагностику. Эта группа методов требует продолжительного времени, трудоёмка, часто является ретроспективной. Одна­ко вирусологическая диагностика является необходимой для инфекций, вы­званных новыми типами вируса, или когда невозможно провести диагностику другими методами.

Для вирусологической диагностики врач должен обеспечить взятие необ­ходимых проб материала в соответствующую фазу заболевания, доставку их в лабораторию, снаодив диагностические лаборатории необходимой клинической информацией.

Материалом для вирусологического исследования при заболеваниях, со­провождающихся диареей или другими желудочно-кишечными расстройства­ми, предполагающими вирусную этиологию, являются свежие порции фекалий. При заболеваниях дыхательной системы материал для исследования лучше все­го получать путём аспирации слизи, смывов. Мазки из носоглотки мене инфор­мативны. При наличии везикулярной сыпи материалом для исследования явля­ется жидкость, аспирированная иглой из везикул. При петехиальной и макуло-папулёзной сыпи материалом для исследования являются как пробы слизи из носоглотки, так и фекалии. При подозрении на нейровирусные инфекции для вирусологического исследования следует забирать слизь из носоглотки, фека­лии и спинномозговую жидкость. Для диагностики эпидемического паротита и бешенства материалом является слюна. При подозрении на цитомегало- и пaпoвирусные инфекции материалом может быть моча. Попытку выделить вирус из крови можно предпринять при подозрении на инфекции, вызванные некото­рыми арбовирусами, вирусами герпеса. Биопсия мозга может быть проведена при диагностике герпетического энцефалита, ПСПЭ, прогрессирующего краснушного панэнцефалита, болезни Крептцфельдта-Якоба, лейкоспонгиоза и др.

Препараты слизи из носоглотки или фекалии помещаются в среду для транспортировки, состоящую из физиологического раствора с добавлением ан­тибиотиков и небольшого количества белка или сыворотки животных. Мате­риалы могут храниться при температуре 4°С не боле 48 часов. Более длительное хранение требует температуры -70°С.

Выделение вируса из клинического материала осуществляется путём его инокуляции в культуру клеток, куршше эмбрионы или заражения им лабора­торных животных (см. Культивирование вирусов).

Вирус гриппа следует выделять путём инокуляции вируссодержащего ма­териала в ампиотическую или аллантоисную полость куриного эмбриона. Для выделения вируса Коксаки А, вируса бешенства, многих арбовнрусов, ареиави-русов рекомендуется иптраперитонеальпая и иитрацереОратьпая инокуляция материала новорождённым мышам.

После заражения клеточной культуры, последнюю исследуют на наличие ЦП Д. Многие энтеровнрусы вызывают раннее ЦДД (через несколько часов). Цигомегаловирусы, аденовирусы, вирус краснухи вызывают ЦПД через не­сколько педель, а иногда необходимо прибегать к получению субкультуры. Присутствие сншштия свидетельствует о наличии таких вирусов, как PC, кори, эпидемического паротита, герпесвируеов.

Идентификация вирусов, выделенных в этих системах, проводится с по-мошыо серологических методов. Такие серологические реакции, как РТГЛ, РН, PIT Аде, используются только при вирусных инфекциях. РСК, РПГА, ИФА, РИА, ИФ, РП и др. используются для диагностики как вирусных инфекций, так и инфекций, вызванных другими возбудителями.

На схемах 2 и 3 представлена дигностика ОРВИ и кишечных инфекций.


^ ВЫДЕЛЕНИЕ ВИРУСОВ ИЗ ОТДЕЛЯЕМОГО НОСОГЛОТКИ, ИХ ИНДИКАЦИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРИ РЕСПИРАТОРНЫХ

ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЯХ

Слизь из носоглотки, обработанная антибиотиками



Заражение куриного эмбриона

Заражение мышей-сосунков



Параличи, гибель

РГА

Гибель, специфические поражения ХАО


Вирусы Коксаки, герпеса


РСК, РТГА

ИФ, РН


Вирусы гриппа

Вирусы герпеса


Заражение культуры клеток


ЦПД может отсутствовать

Образование синтиция

Герпетический тип ЦПД

Аденовирусный тип ЦПД

Пикорнавирусный тип ЦПД


ИФ, РН

РСК, РН по цветной пробе

ИФ, РН, РСК, РТГА

ИФ, РН, РСК

РТГАдс

Интерфе-ренция


ИФ, РН, РТГА, РТГАдс


ИФ



Аденовиру-сы

Энтерови-русы, риновирусы

Вирусы простого герпеса, цитомегалии

РС-вирус, кори, парагриппа

Вирусы гриппа, парагриппа, ЭП


Вирус краснухи



3 группа методов - Серологическая диагностика вирусных инфекций.

Однократно проведенное серологиче