Репродукция вируса натуральной оспы

В многочисленное семейство поксвирусов (лат. рох — пустула) включены вирусы, патогенные для млекопитающих, птиц, рыб, амфибий и насекомых.

Главное значение в патологии имеют вирус натуральной оспы, а также вирус контагиозного моллюска, вирус оспы обезьян, вирус оспы коров (осповакцина).

Вирус натуральной оспы (ВНО) является возбудителем грозных эпидемий, известных человечеству в течение нескольких тысячелетий. В 1892 г. Г. Гварниери описал околоядерные включения (тельца Гварниери) в клетках роговицы глаза инфицированного кролика, а в 1906 г. Э. Пашен обнаружил вирусные корпускулы (элементарные тельца Пашена) в жидкости оспенных везикул, использовав для этого особый метод окраски.

Структура и химический состав. ВНО является самым крупным — 200-300 нм, имеет кирпичеобразную форму с закругленными углами. При окраске по методу Пашена или Морозова вирусы становятся различимыми в световом микроскопе в виде мелких зерен.

Вирионы имеют сложное строение. В центре располагается сердцевина в форме гантели, которая окружена белковым капсидом. В ней содержатся ДНК, внутренние белки. К центру сердцевины примыкают два латеральных тела, функция которых неизвестна. Наружная оболочка вириона содержит липиды и трубчатые белковые структуры, образующие характерные выступы.

ДНК представлена двунитевой нефрагментированной молекулой, содержащей десятки генов.

В составе вириона содержится 30 белков, и около 50 белков находятся в инфицированных клетках. Свыше 10 вирусных белков являются ферментами, катализирующими преимущественно нуклеиновый синтез: ДНК-зависимая РНК-полимераза, нуклеозид-трифосфатфос-фогидролаза, ДНК-аза и др.

Антигены. Нуклеопротеиновый антиген NP, общий для всего семейства, располагается в сердцевине вириона. Во внешней оболочке содержатся гликолизированные белки, являющиеся протективными антигенами. Это вирусный гемагглютинин, имеющий липопротеидную природу, термолабильный и термостабильный растворимые антигены.

Культивирование и репродукция. Вирус культивируется в куриных эмбрионах, на хорионаллантоисной оболочке которых образуются белые вирусные бляшки-оспины, а также в первичных и перевиваемых культурах клеток человека и животных (обезьян, свиней, овец и др.), с характерным ЦПД в виде очаговой дегенерации клеточного пласта. Идентификация вируса проводится в реакции гемадсорбции. Цикл репродукции завершается за 6-7 ч. В цитоплазме клеток формируются круглые или серповидные включения — тельца Гварниери, которые располагаются в околоядерной зоне цитоплазмы. Аналогичные включения обнаружены в оспенных пустулах человека. Это имеет диагностическое значение.

Репродукция вируса начинается с транскрипции сверхранних мРНК, кодирующих синтез «раздевающего» белка (он завершает депротеинизацию вирионов), после чего синтезируются ранние мРНК, транслирующие информацию о синтезе вирусспецифической репликазы. С дочерних молекул ДНК транслируется информация о синтезе многочисленных структурных и функциональных вирусных белков. Формирование вирионов происходит в цитоплазме клетки хозяина. Зрелые вирионы доставляются через аппарат Гольджи к клеточной оболочке и при выходе из клетки приобретают двухслойную внешнюю оболочку из компонентов клетки хозяина.

Патогенез и иммунитет. Вирус проникает в организм через слизистую оболочку верхних дыхательных путей и локализуется в регионарных лимфатических узлах. После первичной репродукции поступает в кровь, разносится по всему организму и локализуется в клетках лимфоидной ткани, в которых происходит вторичная репродукция вируса.

Вирус выделяется из крови только в первые дни болезни. Кожные поражения появляются после его проникновения из крови в клетки эпидермиса. Образующиеся на коже пустулы могут быть контаминированы стафилококком, что приводит к бактериемии и даже сепсису.

Интенсивное выделение вируса из организма происходит с 6-го по 9-й день болезни из очагов поражения слизистых оболочек рта. На месте пустул развивается некроз кожи, в результате у перенесших заболевание остаются рубцы. В клетках кожи появляются цитоплазматические, ацидофильные включения — тельца Гварниери.

Новорожденный получает материнские антитела, которые исчезают через несколько месяцев после рождения. После заболевания развивается пожизненный постинфекционный иммунитет. При вакцинации антитела появляются через 8-9 дней и достигают максимальных титров через 3 недели.

Механизм иммунитета связан как с вируснейтрализующими антителами, так и с клеточными факторами. В клеточном иммунитете большую роль играет реакция ГЗТ, которая подавляет репродукцию вируса и его распространение в организме, и интерферон.

Эпидемиология. Вирус устойчив к высушиванию. Он длительное время остается жизнеспособным в корочке пустул, в жидкости везикул, инфицируя соприкасающиеся с ними предметы. Вирус оспы устойчив к действию обычных концентраций дезинфектантов. При нагревании до 50°С инактивируется в течение 30 мин., при 100°С — через несколько секунд. Источником инфекции являются больные люди в течение всего периода болезни. Инфекция передается воздушно-капельным и контактным путем через предметы обихода и одежду больного.

В прошлом эпидемии оспы возникали во многих странах мира. В нашей стране она ликвидирована к 1937 г. Однако отдельные заносные случаи заболеваний регистрировались до 1960 г. В 1967 г. ВОЗ разработала план мероприятий по ликвидации оспы в мире, который успешно был воплощен в жизнь при активном участии нашей страны. Последний случай заболевания был зарегистрирован в Сомали в 1977 г. Однако в конце 70-х годов в странах Экваториальной Африки наблюдались заболевания вызванные вирусом оспы обезьян, который до этого считали непатогенным для человека. В настоящее время по рекомендации ВОЗ обязательная вакцинация против оспы отменена.

Лабораторная диагностика. Для экспресс-диагностики в острый период заболевания используют вирусоскопию, иммунофлюоресцентный метод и выявление антигенов в инфекционном материале. Выделяют вирус путем заражения куриных эмбрионов и перевиваемых культур клеток человека. Серодиагностику проводят в РТГА, РСК и реакции нейтрализации.

источник

Вирус вызывает особо опасное высококонтагиозное инфекционное заболевание, характеризующееся общим поражением организма и обильной сыпью на коже и слизистых оболочках. В прошлом отмечались эпидемии и пандемии заболевания, сопровождающиеся высокой летальностью. В 1892 г. Г.Гварниери, исследуя под микроскопом срезы роговицы зараженного кролика, обнаружил специфические включения, впоследствии названные тельцами Гварниери, представляющие собой скопления вирусов натуральной оспы. Возбудитель оспы впервые обнаружен в световом микроскопе Е. Пашеном (1906).

Таксономия. Вирус натуральной оспы – ДНК-содержащий; относится к семейству Poxviridae (от англ, рох – язва), роду Orthopoxvirus.

Морфология, химический состав, антигенная структура. Вирус натуральной оспы является самым крупным вирусом, при электронной микроскопии имеет кирпичеобразную форму с закругленными углами размером 250-400 нм. Вирион состоит из сердцевины, имеющей форму гантели, двух боковых тел, расположенных по обе стороны от сердцевины, трехслойной наружной оболочки. Вирус содержит линейную двунитчатую ДНК, более 30 структурных белков, включая ферменты, а также липиды и углеводы.В составе вируса обнаружено несколько антигенов: нуклео-протеидный, растворимые и гемагглютинин. Вирус натуральной оспы имеет общие антигены с вирусом осповакцины (коровьейоспы).

Культивирование. Вирусы хорошо размножаются в куриных эмбрионах, образуя белые плотные бляшки на хорионаллантоисной оболочке. Репродукция вируса в культуре клеток сопровождается цитопатическим эффектом и образованием характерных цитоплазматических включений (телец Гварниери), имеющих диагностическое значение.

Резистентность. Вирусы оспы обладают довольно высокой устойчивостью к окружающей среде. На различных предметах при комнатной температуре сохраняют инфекционную активность в течение нескольких недель и месяцев; не чувствительны к эфиру и другим жирорастворителям. При температуре 100ºС вирусы погибают моментально, при 60ºС – в течение 15 мин, при обработке дезинфицирующими средствами (фенол, хлорамин) – в течение нескольких часов. Длительно сохраняются в 50 % растворе глицерина, в лиофилизированном состоянии и при низких температурах.

Восприимчивость животных. Заболевание, сходное по клиническим проявлениям с болезнью человека, можно воспроизвести только у обезьян. Для большинства лабораторных животных вирус оспы малопатогенен.

Эпидемиология. Натуральная оспа известна с глубокой древности. В XVII-XVIII вв. в Европе оспой ежегодно болело около 10 млн человек, из них умирало около 1,5 млн. Оспа являлась также главной причиной слепоты. На основании высокой контагиозности, тяжести течения и значительной летальности натуральная оспа относится к особо опасным карантинным инфекциям.

Источником инфекции является больной человек, который заразен в течение всего периода болезни. Вирус передается воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями. Возможен контактно-бытовой механизм передачи – через поврежденные кожные покровы.В начале 20-х годов текущего столетия в результате применения оспенной вакцины удалось ликвидировать натуральную оспу в Европе, Северной Америке, а также в СССР (1936). Отечественные ученые В. М. Жданов, М. А. Морозов и др. обосновали возможность осуществления глобальной ликвидации оспы. В 1958 г. по предложению СССР Всемирная организация здравоохранения приняла резолюцию и разработала программу по ликвидации оспы во всем мире, которая была успешно выполнена благодаря глобальной противооспенной вакцинации людей. В 1977 г. в Сомали был зарегистрирован последний случай оспы в мире. Таким образом, оспа исчезла как нозологическая форма.

Патогенез и клиническая картина. Вирус оспы проникает в организм через слизистую оболочку дыхательных путей и реже через поврежденную кожу. Размножившись в регионарных лимфатических узлах, вирусы попадают в кровь, обусловливая кратковременную первичную вирусемию. Дальнейшее размножение вирусов происходит в лимфоидной ткани (селезенка, лимфатические узлы), сопровождается повторным массивным выходом вирусов в кровь и поражением различных систем организма, а также эпидермиса кожи, так как вирус обладает выраженными дерматотропными свойствами. Инкубационный период составляет 8-18 дней. Заболевание начинается остро, характеризуется высокой температурой тела, головной и поясничной болью, появлением сыпи. Для высыпаний характерна последовательность превращения из макулы (пятна) в папулу (узелок), затем в везикулу (пузырек) и пустулу (гнойничок), которые подсыхают с образованием корок. После отпадения корок на коже остаются рубцы (рябины). По тяжести течения различают тяжелую форму («черная» и сливная оспа) со 100% летальностью, среднюю с летальностью 20-40% и легкую с летальностью 1-2%. К числу легких форм натуральной оспы относится вариолоид – оспы у привитых. Вариолоид характеризуется отсутствием лихорадки, малым количеством оспенных элементов, отсутствием пустул или сыпи вообще.

Иммунитет. У переболевших людей формируется стойкий пожизненный иммунитет, обусловленный выработкой антител, интерферона, а также клеточными факторами иммунитета. Прочный иммунитет возникает также в результате вакцинации.

Лабораторная диагностика. Работа с вирусом натуральной оспы проводится в строго режимных условиях по правилам, предусмотренным для особо опасных инфекций. Материалом для исследования служит содержимое элементов сыпи на коже и слизистых оболочках, отделяемое носоглотки, кровь, в летальных случаях – кусочки пораженной кожи, легкого, селезенки, кровь. Экспресс-диагностика натуральной оспы заключается в обнаружении: а) вирусных частиц под электронным микроскопом; б) телец Гварниери в пораженных клетках; в) вирусного антигена с помощью РИФ, РСК, РПГА, ИФА и других специфических реакций. Выделение вируса осуществляют в куриных эмбрионах или клеточных культурах. Идентификацию вируса, выделенного из куриного эмбриона, проводят с помощью РН (на куриных эмбрионах), РСК или РТГА. Вирус, выделенный на культуре клеток, обладает гемадсорбирующей активностью по отношению к эритроцитам кур, поэтому для его идентификации используют реакцию торможения гемадсорбции и РИФ. Серологическую диагностику осуществляют с помощью РТГА, РСК, РН в куриных эмбрионах и на культурах клеток.

Специфическая профилактика и лечение. Живые оспенные вакцины готовят накожным заражением телят или куриных эмбрионов вирусом вакцины (осповакцины). Повсеместная вакцинация населения привела к ликвидации натуральной оспы на земном шаре и отмене с 1980 г. обязательного оспопрививания. Поэтому оспенные вакцины необходимо использовать только по эпидемическим показаниям с целью экстренной массовой профилактики. Методы введения вакцин – накожно или через рот (таб-летированная форма). После вакцинации формируется прочный иммунитет.

Для лечения натуральной оспы, помимо симптоматической терапии, применяли химиотерапевтический препарат – метисазон.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

(Poxviridae) — семейство самых крупных ДНК-содержащих вирусов. Вирионы состоят из ДНК-содержащей сердцевины и латеральных тел, окружённых мембраной. Содержат единственную двухцепочечную молекулу ДНК. Размножаются в цитоплазме клеток насекомых, птиц, млекопитающих. Поксивирусы подавляют синтезы клеточных ДНК, РНК и белков. Некоторые поксивирусы передаются членистоногими. Вызывают генерализованные инфекции у животных и человека, нередко с везикуло-пустулёзной сыпью. К поксивирусам относится опаснейший вирус натуральной оспы человека.

Поксвирусы (лат. Poxviridae; англ. рох — «оспа» + вирусы; син. вирусы группы оспы) — семейство вирусов животных, объединяющее самые крупные ДНК-содержащие вирусы, вирионы которых имеют кирпичеобразную или овоидную форму; включает виды, патогенные для человека, например, возбудителей оспы, пустулезного дерматита.

Геном, представленный двунитчатой линейной гантелеобразной формы ДНК, покрыт двухслойным капсидом, между слоями которого находятся боковые тела. Поверх нуклеокапсида расположена двухслойная липопротеидная оболочка с воронкообразными фибрами.

Подсемейство: Chordopoxvirinae (поксовирусы позвоночных)

Род Orthopoxvirus (вирусы осповакцины, оспы).

Род Parapoxvirus(вирус орфа)

Род Avipoxvirus(вирус оспы кур)

Род Capripoxvirus(вирус оспы овец)

Род Leporipoxvirus(вирус миксомы)

Род Suipoxvirus(вирус оспы свиней)

Подсемейство: Entomopoxvirinae (поксовирусы насекомых; возможно три рода)

Поксвирусы обладают наиболее сложным репродуктивным циклом, при этом синтезируется более 100 различных белков, входящих в состав вирионов (большинство образует наружную оболочку). Репродукция поксвирусов характеризуется следующими особенностями.

Транскрипция ДНК начинается до полной депротеинизации вируса, так как она полностью осуществляется вирусными полимеразами.

Репликация происходит только в цитоплазме и полностью независима от клеточных полимераз, так как, в отличие от прочих вирусов, поксвирусы имеют собственную ДНК-зависимую РНК-полимеразу, которая обеспечивает считывание более половины вирусного генома в течение начальной и ранней стадий.

В репродуктивном цикле выделяют три стадии — начальную, раннюю и позднюю:

Начальная стадия репродукции поксвирусов запускается сразу же после раздевания вируса и выхода вирусной ДНК в цитоплазму.

Ранняя стадия репродукции поксвирусов. На этом этапе транскрибируется примерно половина вирусной ДНК. Синтезируются ферменты, кодируемые «ранними генами» и участвующие в репликации вирусной ДНК. Параллельно в небольшом количестве образуются структурные белки.

Поздняя стадия репродукции поксвирусов совпадает с началом репликации ДНК (что переключает механизмы транскрипции на считывание второй половины генома). Регуляторные белки блокируют трансляцию «ранней мРНК» и запускают синтез поздних (структурных) белков. Сборка вирионов осуществляется только в цитоплазме посредством реакций мембранного синтеза. Высвобождение зрелых популяций сопровождается лизисом клетки.

Классификация вирусов по Балтимору

Caudoviras: Myoviridae • Podoviridae• Siphoviridae покрытые оболочкой: Herpesviridae • Poxviridae без облочки: Adenoviridae • Papovaviridae• Papillomaviridae • Polyomaviridae без группы: Ascoviridae • Asfarviridae• Baculoviridae• Coccolithoviridae • Corticoviridae• Fuselloviridae• Guttaviridae • Iridoviridae• Lipothrixviridae• Nimaviridae• Phycodnaviridae• Plasmaviridae • Rudiviridae• Tectivirida Mimivirus

без оболочки: Parvoviridae без группы:Circoviridae• Geminiviridae • Inoviridae• Microviridae • Nanoviridae

Birnaviridae• Chrysoviridae• Cystoviridae • Hypoviridae• Partitiviridae • Reoviridae(Rotavirus) • Totiviridae

Nidovirales: Arteriviridae• Coronaviridae• Roniviridae Astroviridae • Barnaviridae • Bromoviridae • Caliciviridae• Closteroviridae • Comoviridae • Dicistroviridae• Flaviviridae • Flexiviridae• Leviviridae • Luteoviridae • Marnaviridae • Narnaviridae • Nodaviridae • Picornaviridae(Enterovirs, Rhinovirus) • Potyviridae • Sequiviridae • Tetraviridae • Togaviridae• Tombusviridae • Tymoviridae

Mononegavirales: Bornaviridae• Filoviridae • Paramyxoviridae• Rhabdoviridae Arenaviridae • Bunyaviridae• Orthomyxoviridae

Metaviridae • Pseudoviridae• Retroviridae

Представителей этого подрода долго считали агентами, инфицирующими только несколько видов диких животных в Северной и Южной Америке. Два штамма вируса миксомы, серологически несколько различные, встречаются у Sylvilagus brasiliensis в Южной Америке и у S. bachmani в Калифорнии; вирус фибромы кроликов встречается у S. floridanus в восточной части США, а вирус фибромы белок находили только у Sciurus carolinensis, тоже в восточной части США.

Географическое распространение южноамериканского вируса миксомы резко расширилось, когда он был намеренно и успешно внесен в большую популяцию диких европейских кроликов в Австралии в 1950 г., в Европе в 1952 г. и в Чили в 1954 г. В середине 50-х годов были сделаны неудачные попытки закрепить вирус фибромы во Франции с целью вакцинации диких кроликов против миксоматоза.

Как в Европе, так и в Австралии вирус миксомы проявил высокую видовую специфичность, несмотря на то что инфицированные членистоногие, несомненно, жалили представителей разных видов.

Только европейский заяц оказался в отдельных редких случаях восприимчивым к миксоматозу, причем не было получено доказательств естественной передачи вируса от зайца к зайцу.

В 1959—1960 иг. в южной Франции и северной Италии наблюдалась вспышка фиороматозного заболевания у европейских зайцев (Lepus europaeus), причем из поражений был выделен покавирус. Сначала думали, что это штамм вируса минсомы или фибромы, адаптировавшийся к зайцам.

Однако было установлено, что эпизоотии этого заболевания имели место по крайней мере с 1908 г., т. е. задолго до интродукции вирусов минсомы и фибромы в Европу. Серологическое сравнение различных вирусов подрода миксомы подтвердило, что вирус фибромы зайцев — это ранее не известный представитель того же подрода.

Выдвигая гипотезы о происхождении вируса фибромы зайцев в Европе, не следует забывать, что мы почти ничего не знаем об эпизоотиях у диких животных; они попадают в поле зрения только тогда, когда распространяются на домашнее животное или на объект охоты.

Но если мы предположим, что вирус фибромы зайцев — единственный аборигенный представитель данного подрода в Европе, то можно будет думать, что он попал в Европу с предками Lepus europaeus во время расселения Leporidae по всему миру, т. е., вероятно, в раннем плейстоцене.

Считают, что Sylvilagus brasiliensis распространился из Северной Америки в Южную приблизительно в это же время и, вероятно, занес туда прототип южноамериканского штамма вируса миксомы. Различия, которые мы сейчас находим между вирусом фибромы зайцев и другими членами подрода, могли частично существовать уже в период расселения, а частично возникнуть позже в ходе эволюции.

Вирусы папилломы. Сходные ситуации вполне возможны и у других диких животных; для тех, кто интересуется болезнями диких животных, полезно иметь в виду эти возможности в случаях выделения новых агентов от диких животных с ограниченным ареалом.

Вирусы, вызывающие папилломы, обладают высокой видовой специфичностью и могут оказаться особенно удобной моделью для исследований такого типа, поскольку они имеются у многих диких и домашних животных. Между капсидными белками четырех вирусов папилломы млекопитающих — человека, собаки, кролика и коровы— не было обнаружено перекрестных серологических реакций (Ле Бувье и др., 1966); не было найдено и гомологии между ДНК вирусов папилломы человека и кролика (Крофорд, 1965). Необходимы, однако, более широкие сопоставления вирусных белков и нуклеиновых кислот; полезно было бы распространить этот подход на вирусы папилломы, выделенные от диких животных в разных районах мира.

У всех ДНК-содержащих вирусов, о которых речь шла выше, ДНК синтезируется в ядре зараженной клетки, там же и созревают их вирионы. Все стадии размножения поксвирусов происходят только в цитоплазме. Следовательно, репродукция поксвирусов происходит в совершенно иных условиях по сравнению с «ядерными» ДНК-содержащими вирусами. Известно большое разнообразие поксвирусов. Наиболее важным из них для человека является вирус натуральной оспы. Однако наиболее детально изучен вирус осповакцины и родственные ему вирусы кроличьей оспы и коровьей оспы. Все поксвирусы имеют общий антиген.

Автономность размножения поксвирусов

Электронная микроскопия зараженных клеток показывает, что процесс размножения поксвирусов ограничен цитоплазмой. Наиболее убедительно об этом свидетельствует тот факт, что почти весь цикл размножения вирусов этой группы может реализоваться в клетках, которые в результате воздействия на них цитохалазина В лишены ядра. Заражение таких фрагментов приводит к синтезу в них вирусной ДНК и многих вирусных белков: вирионы же в безъядерных клетках не синтезируются. Следовательно, поксвирусы переносят центр функциональной активности клетки из ядра в цитоплазму. Можно ожидать, что для этого вирус должен обладать обширной специфической информацией, и поксвирусы действительно такой информацией обладают, что выражается в числе кодируемых и синтезируемых ими белков. В полном соответствии с этим является то, что молекулярный вес ДНК таких вирусов больше, чем у любого другого вируса животных, и что репродукция данного вируса связана с инициацией активности самых разнообразных ферментов. Размножаясь в цитоплазме, поксвирусы во многом ближе к РНК-вирусам, чем к «ядерным» ДНК-вирусам. И действительно, подобно некоторым РНК-вирусам, размножение поксвирусов как таковое начинается с транскрипции ДНК вириона РНК-полимеразой, содержащейся в самом вирионе, вирион содержит все ферменты, необходимые для превращения РНК-предшественника в функционально активные м РНК.

источник

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

Семейство Poxviridae (англ. рох — оспа + вирусы) включает два подсемейства: Chordopoxvirinae, куда входят вирусы оспы позвоночных, и Entomopoxvirinae, объединяющее вирусы оспы насекомых. Подсемейство вирусов оспы позвоночных, в свою очередь, включает 6 самостоятельных родов и несколько неклассифицированных вирусов. Представители каждого рода имеют общие антигены и способны к генетической рекомбинации. Роды отличаются друг от друга по процентному содержанию и свойствам ДНК, расположению и форме нитеобразных структур на внешней оболочке вириона, устойчивости к эфиру, гемагглютинирующим свойствам и другим признакам.

[1], [2], [3], [4], [5]

Представители рода Orthopoxvirus — вирусы натуральной оспы, оспы обезьян и осповакцины. Вирус натуральной оспы вызывает особо опасную инфекцию человека, которая усилиями мирового сообщества ликвидирована в середине 70-х гг. XX в. Вирус оспы обезьян патогенен не только для приматов: описаны случаи у людей, по течению напоминающие натуральную оспу. Учитывая это обстоятельство, полезно иметь общие представления о микробиологии натуральной оспы.

Наиболее изученным представителем рода Orthopoxvirus является вирус осповакцины, который произошел либо от вируса коровьей оспы, либо от вируса натуральной оспы. Он адаптирован к организму человека и долгое время использовался как первая живая вирусная вакцина.

Вирус натуральной оспы и другие представители этого рода — самые крупные из всех известных вирусов животных. Это один из самых высокоорганизованных вирусов животных, приближающийся по строению некоторых структур к бактериям. Вирион имеет форму кирпича с несколько закругленными углами и размер 250- 450 нм. Он состоит из хорошо различимой сердцевины (нуклеоида, или ядра), содержащей геномную двунитевую линейную молекулу ДНК с молекулярной массой 130-200 МД, ассоциированную с белками. По обе стороны от нуклеоида расположены овальные структуры, называемые белковыми телами. Сердцевина и боковые тела окружены четко различимой поверхностной оболочкой с характерной бороздчатой структурой. Стенка сердцевины состоит из внутренней гладкой мембраны толщиной 5 нм и наружного слоя из регулярно расположенных цилиндрических субъединиц. Вирус имеет химический состав, напоминающий бактериальный: он содержит не только белок и ДНК, но и нейтральные жиры, фосфолипиды, углеводы.

Поксвирусы — единственные из ДНК-содержащих вирусов, размножающиеся в цитоплазме клетки-хозяина. Цикл репродукции вируса складывается из следующих основных этапов. После адсорбции на поверхности чувствительной клетки вирус проникает в цитоплазму путем рецепторопосредованного эндоцитоза, и далее происходит двухэтапное «раздевание» вириона: сначала под действием протеаз клетки разрушается наружная оболочка, происходит частичная транскрипция и синтез сверхранних мРНК, кодирующих синтез белка, ответственного за дальнейшее раздевание. Параллельно с этим идет репликация вДНК. Дочерние копии ДНК транскрибируются, синтезируются поздние мРНК. Затем идет трансляция, и синтезируется около 80 вирусспецифических белков с молекулярной массой от 8 до 240 кД. Часть из них (около 30) является структурными белками, остальные — ферменты и растворимые антигены. Особенностью размножения поксвирусов можно считать модификацию ими клеточных структур, которые превращаются в специализированные «фабрики», где происходит постепенное созревание новых вирусных частиц. Созревшее вирусное потомство покидает клетку либо при ее лизисе, либо путем отпочковывания. Цикл репродукции вирусов оспы занимает около 6-7 ч.

Вирус оспы обладает гемагглютинирующими свойствами; гемагглютинин состоит из трех гликопротеидов. Важнейшими антигенами являются: NP-нуклеопротеидный, общий для всего семейства; термолабильный (Л) и термостабильный (С), а также растворимые антигены.

Поксвирусы выдерживают высушивание (особенно в патологическом материале) в течение многих месяцев при комнатной температуре, устойчивы к эфиру, в 50 % растворе этанола при комнатной температуре инактивируются в течение 1 ч, а в 50 % растворе глицерина при температуре 4 °С сохраняются в течение нескольких лет. Устойчивы к большинству дезинфицирующих веществ: 1 %-ный фенол или и 2 %-ный формальдегид при комнатной температуре инактивируют их только в течение 24 ч, 5 %-ный хлорамин — в течение 2 ч.

К вирусу натуральной оспы восприимчивы человек, а также обезьяны. При экспериментальном заражении в мозг новорожденных мышей развивается генерализованная инфекция, заканчивающаяся летально; для взрослых мышей вирус непатогеген. Он хорошо размножается в куриных эмбрионах при заражении на хорионаллантоисную оболочку, в амнион, в желточный мешок и аллантоисную полость. На хорионаллантоисной оболочке 10-12-дневных куриных эмбрионов вирус натуральной оспы дает мелкие белые бляшки; вирус осповакцины вызывает поражения больших размеров, с черной впадиной в центре, вызванной некрозом. Важным дифференциальным признаком вируса натуральной оспы является предельная температура размножения вируса в курином эмбрионе 38,5 °С.

К вирусу натуральной оспы чувствительны первичные и перевиваемые культуры клеток, полученные от человека, обезьян и других животных. На культуре клеток опухолевого происхождения (HeLa, Vero) вирус натуральной оспы образует мелкие бляшки пролиферативного типа, в то время как при заражении вирусом оспы обезьян клеток Vero выявляются круглые, с литическим центром бляшки. В клетках почки эмбриона свиньи вирус натуральной оспы способен вызывать четкий цитопатический эффект, которого не бывает при заражении этих клеток вирусом оспы обезьян. В клетках HeLa вирус натуральной оспы вызывает круглоклеточную дегенерацию, тогда как вирусы оспы обезьян и верблюдов вызывают дегенерацию с образованием многоядерных клеток.

[6], [7], [8]

источник

Вирус натуральной оспы

Вирус натуральной оспы (Variola major) из семейства ортопоксвирусов. Натуральная (черная) оспа — высокозаразное заболевание, передающееся контактным путем и приводящее к смерти в 40-90 процентах случаев. В конце XVIII века от него ежегодно умирало, по оценкам, до 400 тысяч европейцев. В XX веке оспа стала причиной от 300 до 500 миллионов смертей. Однако успешная всемирная прививочная кампания, начавшаяся в XIX веке, привела к полной победе над этим заболеванием в 1979 году. На сегодняшний день оспа считается единственной искорененной инфекцией.

Натуральная оспа – очень заразное заболевание. Заразны почти все выделения больного: мокрота, капельки слизи из зева и полости рта, разбрызгиваемые при кашле, чихании, крике. Заразны моча, кал. Вирус оспы долго сохраняется в постельном белье, домашних вещах, особенно в сухом состоянии. Заражение происходит либо непосредственно от больного, либо через зараженные предметы и вещи.

В 1886 г. Бьюст обнаружил возбудителя оспы. В 1906 г. Пашен предложил окрашивать вирионы специальной краской, позволяющей наблюдать их в световом микроскопе. Вирусы оспы довольно крупные и первыми были рассмотрены под микроскопом. Окрашенные вирионы получили название «тельца Пашена». Вирус оспы содержит двухцепочную линейную ДНК, размножается в цитоплазме клеток, образуя характерные включения.

Возбудитель оспы проникает в организм человека через верхние дыхательные пути (слизистую носоглотки) воздушно-капельным путем, а также через кожу. Затем возбудитель попадает в кровь, с током которой разносится по всему организму. Вирус интенсивно размножается в клетках костного мозга и печени, откуда опять попадает в кровь, затем – в большом количестве в клетки слизистой и кожи. Здесь вирус интенсивно размножается и вызывает типичное поражение, последовательно проходя стадии папулы, везикулы, пустулы, корочки и рубца. Покрытое «оспинами» лицо – типичное последствие перенесенной оспы. Оспенный больной заразен примерно с третьего дня после заражения (инкубационный период – до 12 дней) и до отпадения оспенных корочек.

Оспа известна с древнейших времен. Рукописные памятники Древнего Египта позволяют предполагать, что она возникла на территории Центральной Африки. Так, в египетском папирусе, составленном Аменофисом I за 4 тыс. лет до н.э., описана оспа. На коже мумии, захороненной в Египте за 3 тыс. лет до н.э., сохранились оспенные поражения. В древнейшем китайском трактате «Чеу-Чиуфа» упоминается оспа, которую китайцы называли «ядом из материнской груди» (1120 г. до н.э.). Первое классическое описание оспы сделал арабский врач Аль-Рази (IX–X в. н.э.). Ибн-Сина (980–1037) – первый врач, описавший оспу как заразную болезнь.

В прошлом оспа была самым опасным и распространенным заболеванием. Столетиями она свирепствовала в Азии, откуда в VI в. н.э. сарацины завезли ее в Европу.

В XVI — XVIII вв. произошел наиболее убийственный «расцвет» оспы, тогда от этой болезни умирал каждый третий ребенок. В Европе в отдельные годы оспой заболевало до 12 млн человек, 1,5 млн человек умирало.

Оспа была широко распространена в войсках и, передвигаясь с ними, страшнее войн опустошала целые области.

Древний историк Курциус (I в. до н.э.) писал, что оспа уничтожила воинов Александра Македонского, возвращающихся из завоеванной Индии.

Во время эпидемий оспа поражала молодых и старых, простолюдина и владыку, не щадя никого, проникала в хижину бедняка и во дворцы царей. От оспы умерли русский император Петр II, австрийский император Иосиф, короли Франции – Людовик XIV, Людовик XV, король Нидерландов Вильгельм II Оранский, королева Англии Анна.

Древний историк Тебезиус написал: «Никакой народ, никакая раса, никакое звание, никакой темперамент, ни возраст, ни пол не щадились оспой. Все трепетали перед ней».

Оспа приобретала чудовищную силу на территориях, куда она проникала впервые. В XVI в. конкистадоры завезли оспу в Америку. Возможно, это было первое бактериологическое оружие, использованное против людей: индейцам преднамеренно оставляли одеяла от больных оспой, развешивали на деревьях рубахи, пропитанные оспенным гноем.

В 1520 г., во время завоевания Мексики от оспы погибли 3,5 млн человек. Вымирали целые племена. Из оставленных очевидцами описаний следует, что «несметное количество трупов туземцев валялось в лесах». Страна опустела. В 1576 г. в Перу погибло свыше 2 млн человек.

В Средние века при возникновении оспы основной рецепт гласил: «Быстро, далеко, долго», т.е. предписывалось убираться быстро, далеко и долго не возвращаться.

В Европе даже в XVIII в. от оспы ежегодно погибало 0,5 млн человек. Многие из «благополучно» перенесших оспу слепли, лица их обезображивались.

В 1563 г. оспа была занесена в Бразилию. Во время эпидемии только в провинции Чату погибли 100 тыс. человек.

Методы заражения куриных эмбрионов: а – заражение в полость аллантоиса; б – заражение в амнион закрытым способом; в – заражение в амнион открытым способом; г – заражение на хорионаллантоисную оболочку

Путешествие в невидимый мир

Англичане занесли оспу на Восточное побережье Северной Америки. В 1616–1617 гг. зарегистрирована крупнейшая эпидемия среди индейцев. В частности, почти полностью погибло племя алгонкинов, населявшее леса Массачусетса.

В Европе даже в XVIII в. от оспы ежегодно погибало 0,5 млн человек. Многие из «благополучно» перенесших оспу слепли, лица их обезображивались оспенными знаками.

В Австралию оспу завезли в конце XVIII в.

В Россию оспа впервые попала в XVI в. В 1610 г. инфекция была занесена в Сибирь и унесла жизни около трети населения. Люди бежали в леса, тундру, горы. На лицах идолов выжигали оспенные знаки для обмана злого духа. Но ничто не могло остановить безжалостного убийцу.

В дореволюционной России процент заболеваемости оспой был высок. По дорогам, городам и селам бродили нищие, ослепшие после оспы. В период 1901–1910 гг. только в европейской части России с населением 70–80 млн человек оспа унесла 414 143 жизнь.

В Средние века во время эпидемий оспы основной «рецепт» был таков: «быстро, далеко, долго», т.е. предписывалось убираться быстро, далеко и долго не возвращаться.

Академик Н.Ф. Гамалея писал: «. Не видя пользы от стремления избежать заразы, человечество перешло к противоположной крайности и стало искать ее». Действительно, попытки защититься от оспы так же древни, как и сама оспа.

С течением времени стало ясно, что люди, переболевшие оспой, больше не заболевали. Кроме того, в некоторых случаях оспа протекает очень легко. У многих народов стало применяться искусственное заражение легкой формой оспы, или вариоляция.

В древней Индии за 1000 лет до н.э. брахманы надевали на детей рубашки, смоченные гноем легкобольных оспой. Китайцы через бамбуковые трубочки вдували в нос измельченные оспенные корочки. Арабы давали пить настой оспенных корочек. В Шотландии перевязывали ниткой, смоченной оспенным гноем, слегка оцарапанную ручку ребенка (шотландский метод). Славяне стегали людей прутьями, смоченными оспенным гноем. На Кавказе прививки делали иголками, смоченными выделениями пустул.

В Оттоманской империи в гарем поставляли только девочек со шрамиком на руке или бедре – результатом прививки против оспы. Эта была гарантия от заболевания и, следовательно, сохранения красоты лица.

В Западной Европе со времен Средневековья бытовал особый способ предохранения от оспы – «покупка оспы». Здорового ребенка приводили к больному, и малыш, протягивая монеты больному, говорил: «Я покупаю у тебя оспу». Домой ребенок возвращался с корочками оспы, плотно зажатыми в кулак. В Аравии также «покупали» оспу, расплачиваясь за нее изюмом или винными ягодами. Уличные глашатаи на улицах объявляли о продаже оспы.

В Средние века в Константинополе сложилась своеобразная школа вариоляции. Известная писательница, леди Монтегю (1689–1762), сама перенесшая оспу, в 1717 г., будучи в качестве жены посла в Константинополе, привила оспу сыну, а через четыре года, уже в Лондоне, – дочери. В 1721 г. по ее рекомендации для проверки безопасности и эффективности вариоляции привили оспу заключенным Ньюгетской тюрьмы. Все окончилось благополучно, как и в описанных выше случаях.

В то же время далеко не все прививки заканчивались хорошо. В большинстве случаев вариоляция приводила к трагедиям, поэтому прививки легкой формы оспы в конце XVIII в. практически прекратились.

Несмотря на то, что Екатерине II и ее сыну Павлу в 1768 г. была удачно привита оспа, вариоляцию в России почти не проводили. Правда, надо отметить, что в воспитательных домах для подкидышей прививки делали постоянно. А.Н. Радищев (1749–1802) во время ссылки в Сибирь занимался вариоляцией.

В 1796 г. в Беркли была открыта новая страница истории борьбы с оспой, связанная с именем английского врача Эдварда Дженнера (1749–1823). Свое открытие Дженнер сделал на основании замечательных народных наблюдений: человек, заразившийся от больной оспой коровы, становится невосприимчивым к натуральной оспе. Коровья оспа поражает вымя животного, поэтому чаще заражаются доярки, у которых на кистях рук образуются оспенные пузырьки.

Дженнер в течение долгих 25 лет проверял народное наблюдение. С большим терпением и исключительной добросовестностью врач изучал каждый случай. Наконец он решился на прививку коровьей оспы пастушонку, восьмилетнему Джеймсу Фиппсу. Оспенный материал он взял у Сарры Нельм, заразившейся коровьей оспой. Прививка прошла хорошо. Но этого было мало. Требовалось доказать, что привитой ребенок не заболеет натуральной оспой. После мучительных раздумий Дженнер идет на решительный шаг и заражает Фиппса натуральной оспой. Мальчик не заболел.

Начало оспопрививанию было положено. Однако прошло немало времени, пока это замечательное открытие получило признание. К сожалению, многие ученые не поняли этого метода. Так, Лондонское Королевское общество возвратило Дженнеру его работу «Исследование причин и действие коровьей оспы», сопроводив наставлением «не компрометировать своей научной репутации подобными статьями». Дженнеру пришлось печатать этот труд за свои деньги. Во многих странах, в том числе и на родине ученого, духовенство с негодованием отвергло прививки коровьей оспы.

Первая вакцинация против оспы в России проходила в торжественной обстановке. В 1801 г. профессор Московского университета Ефрем Мухин привил оспу Антону Петрову из воспитательного дома. Мальчику присвоили фамилию Вакцинов, пожаловали дворянство и пенсию. В период 1805–1810 гг. в России вакцинировали около 1 млн человек. В 1824–1847 гг. вакцинировано было примерно 24 млн младенцев. К сожалению в России прививка была передана в руки невежественных «оспенников» – людей, обязанных за мизерную плату проводить оспопрививание, но зачастую имевших лишь смутное представление о его сущности. Результатов прививок никто не проверял.

Со временем во многих странах убедились, что Дженнер предложил безопасный способ борьбы с натуральной оспой. Однако не все в методе английского врача было безупречно. Для прививки использовали так называемую «гуманизированную лимфу», т.е. содержимое оспенных пузырьков человека, зараженного коровьей оспой. Прививку делали с ручки на ручку – от одного привитого ребенка к другому. В этом-то и была слабая сторона метода Дженнера. Кроме того, при оспопрививании существовала возможность заражения кожными болезнями.

Название «вакцина» (от лат. vacca корова) в науку ввел Луи Пастер (1822–1895), указавший: «Я придаю слову «вакцина» более широкое значение в надежде, что наука оставит его, как выражение признательности к заслугам Дженнера».

Были разработаны новые методы получения вакцины против оспы. Для ее производства отбирали здоровых телят определенной масти и заражали их оспой. Перед заражением на боках и животе телят выбривали шерсть, тщательно мыли и дезинфицировали выбритые участки кожи. Через несколько дней созревали оспенные пузырьки, в которых накапливались вирусы. После сбора и специальной обработки оспенного материала получали готовую вакцину в виде прозрачной вязкой жидкости.

Большая заслуга нашего соотечественника М.А. Морозова состояла в разработке метода получения сухой вакцины против оспы. Преимущества ее очевидны: сухая вакцина более стойкая, имеет более длительный срок годности. Позже была создана новая сухая вакцина, получаемая при заражении вирусом оспы куриных эмбрионов.

В 1979 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) констатировала полное исчезновение вируса натуральной оспы в природе (сохранились лишь образцы в Центре контроля и предотвращения болезней в Атланте (США) и Российском научном центре вирусологии и биотехнологии в Кольцово) и рекомендовала прекратить вакцинацию населения. В 1999 г. все вирусы оспы в лабораториях должны были быть уничтожены, но сохранены фрагменты ДНК. Тем не менее, ВОЗ имеет запас в 500 тыс. доз вакцины против оспы и будет его поддерживать.

Вирусы оспы — наиболее крупные из всех вирусов животных. Под электронным микроскопом они выглядят как большие овальные (кирпичеобразные) частицы размером около 250-350×200-270 нм.

В структуре вирусов оспы различают три основных компонента: двояковогнутую сердцевину, овальные боковые тела и оболочку вириона. Сердцевину вириона составляют ДНК и связанные с нею белки. Сердцевина окружена гладкой мембраной (толщиной около 5 нм), снаружи покрытой слоем вертикально уложенных и плотно прилегающих друг к другу цилиндрических субъединиц (5×10 нм). Вогнутость сердцевины с обеих сторон занята овальными образованиями (неизвестной природы), называемыми боковыми телами. Они как бы сдавливают сердцевину, придавая ей форму двояковогнутого диска, имеющего на разрезе вид гантели.

Геном вирусов оспы представлен одной линейной молекулой двуцепочечной ДНК с ковалентно замкнутыми концами размером 130 тпн (парапоксвирусы) — 280 тпн (авипоксвирусы). На обоих концах генома имеются идентичные, но противоположно ориентированные тандемы повторяющихся нуклеотидных последовательностей. Геномы вирусов оспы способны кодировать около 200 белков, из которых не менее 100 входят в структуру вириона. Однако функциональные особенности определены лишь у небольшого количества вирусных белков. Наиболее важными из них являются ферменты, участвующие в синтезе вирусных нуклеиновых кислот и структурных компонентов вирионов. Например, синтез ДНК-полимеразы, ДНК-лигазы, РНК-полимеразы, энзимов, связанных с кэппированием и полиаденилированием мРНК и тимидинкиназы.

Инфекционные вирусные частицы содержат системы транскрипции, которые могут выполнять in vitro синтез РНК, а также способны полиаденилировать, кэппировать и метилировать. В вирусных частицах содержится большое количество кодируемых вирусом энзимов и других биологически активных факторов.

Некоторые гены вирусов оспы кодируют белки, которые секретируются инфицированными клетками и вызывают ответ организма на инфекцию, в том числе и формирование иммунитета.

К таким вирокинам относятся гомологичный эпидермальный фактор роста, белок, снижающий активность комплемента, вирокины, обеспечивающие устойчивость к интерферону, и другие супрессоры иммунного ответа, подавляющие действие некоторых цитокинов организма хозяина.

Вирусы оспы обычно характеризуются узким спектром хозяев. Они передаются чаще респираторным путем и реже через поврежденную кожу. Вирусы оспы овец, свиней, птиц и миксоматоза передаются также через укус членистоногими. Вирусы оспы устойчивы в окружающей среде и могут сохраняться годами в высохших струпьях кожи или других вируссодержащих материалах.

Большинство вирусов оспы хорошо размножаются в культуре клеток. Исключение составляют парапоксвирусы, вирус оспы свиней и вирус контагиозного моллюска. Однако они, так же как и ортопоксвирусы, легко образуют оспины на хориоал-лантоисной оболочке куриных эмбрионов.

Вирусы оспы размножаются в цитоплазме, и, в отличие от других ДНК-вирусов, их размножение происходит независимо от ядра клетки, благодаря кодированию всех ферментов, необходимых для транскрипции и репликации вирусного генома. Некоторые из этих функций выполняются вирионами как таковыми. После слияния оболочки вириона с плазматической мембраной клетки или после эндоцитоза вирусная сердцевина освобождается в цитоплазму. Транскрипция вирусного генома характеризуется каскадностью, когда каждый временной класс генов («ранние», «промежуточные» и «поздние» гены) требует наличия специфических транскрипционных факторов, которые создаются предшествующим временным классом генов. Факторы, обеспечивающие транскрипцию промежуточных генов, кодируются ранними генами, тогда как факторы транскрипции поздних генов кодируются промежуточными генами. Транскрипция начинается вирионной транскриптазой и другими факторами, находящимися в сердцевине вириона, которые способны образовывать мРНК спустя минуты после инфицирования.

Белки, образующиеся в результате трансляции этих мРНК, включая ДНК-полимеразу, тимидинкиназу и несколько других ферментов, необходимы для репликации вирусной ДНК. Репликация ДНК ВО связана с синтезом конкатемерных промежуточных структур, которые затем разрезаются с образованием единиц геномной длины. Детали этого процесса недостаточно изучены. С началом репликации ДНК происходит резкий сдвиг в генной экспрессии. Транскрипция «промежуточных» и «поздних» генов контролируется специфическими вирусными белками. Некоторые продукты транскрипции ранних генов образуются на поздней стадии инфекции, упаковываются в вири-оны и используются в следующем круге инфекции. Так как в состав вирусов оспы входит большое количество белков, не является неожиданным, что сборка вирионов есть комплексный процесс, который длится несколько часов и все еще целиком не выяснен.

Образование вириона связано с вхождением ДНК внутрь незрелой сердцевинной структуры, которое затем завершается включением наружных покрывающих слоев. Репликация и сборка вирионов происходят в разных местах цитоплазмы в так называемых виропластах или вирусных фабриках. Вирионы выходят из клетки почкованием (оболочечные вирионы), или путем экзоцитоза, или при лизисе клеток (вирионы без оболочки). Большинство вирионов освобождаются при цитолизе и не имеют оболочки. Вирионы с оболочкой и без нее обладают инфекционностью, но первые, вероятно, играют более значительную роль в возникновении и распространении заболевания, а также в создании иммунитета.

В очищенном вирусе осповакцины (ВОВ) выявлены белки с молекулярной массой 10-250 кД. Многие из них сосредоточены в сердцевине вириона. Два структурных гликопротеина располагаются между оболочкой и сердцевиной. В оболочке ВОВ содержится около 10 белков, из которых иммунологически наиболее активны крупномолекулярные белки с молекулярной массой 58—32 кД (VP4c, VP6a, VP6b и VP7a). Белок 32 кД определяет круг хозяев и важен для репликации вируса.

В составе очищенного вируса оспы птиц обнаружено 29 полипептидов с молекулярной массой 14-138 кД. Наивысшей антигенной и иммуногенной активностью обладают полипептиды с молекулярной массой 35 и 37 кД. За индукцию вируснейтрализующих антител ВО ответственны антигены, расположенные на поверхности наружной оболочки вириона, и прежде всего белок 58 кД (VP4c), являющийся основным структурным компонентом трубочек (ворсинок). Антисыворотка к этому белку нейтрализовала инфекционность вируса и предотвращала образование синцития в культуре клеток. Этот белок ответственен за выработку иммунитета.

Внеклеточные вирионы покрыты дополнительной наружной оболочкой, отсутствующей у внутриклеточных вирионов. Она играет важную роль в индукции синтеза ВН-антител. Инфекционность ВОВ и ВО крупного рогатого скота, имеющих наружную оболочку, нейтрализовалась антисывороткой к имеющему эту оболочку ВОВ, но не нейтрализовалась антисывороткой к ВОВ, лишенному наружной оболочки.

За гемагглютинирующую активность ортопоксвирусов ответственны полипептид 85 кД и гликопротеид 41 кД. Во внеклеточном оболочечном ВОВ гемагглютинирующие свойства связаны с полипептидом 85 кД. Внутриклеточные вирионы (без дополнительной оболочки) практически не содержали этого полипептида. Неструктурный гемагглютинин формируется на цитоплазматических мембранах. С его образованием инфицированные клетки приобретают способность адсорбировать эритроциты. Вирусспецифические белки с молекулярной массой 32 и 37 кД, экспрессируемые на поверхности клеток, инфицированных ВОВ, делают их мишенями для специфических цитотоксических Т-лимфоцитов. МАТ-реактивные против каждого из пяти (54; 34; 32; 29 и 17—25 кД) белков наружного слоя поверхности вируса осповакцины нейтрализовали его инфекционность. В структуре полипептида 54 кД обнаружено два нейтрализующих эпитопа(Аи В). Анализ антигенных детерминант поверхностных полипептидов, проведенный с помощью МАТ, выявил в составе ортопоксвирусов, наряду с видоспецифическими, группоспецифические эпитопы.
Связывание ВОВ с нейтрализующими МАТ не препятствовало его прикреплению к клеткам-мишеням, но блокировало депротеинизацию вирионов.

Бешенство (лисса, или водобоязнь) – острое инфекционное заболевание теплокровных животных и человека, характеризующееся поражением центральной нервной системы. Чаще всего передается человеку при укусе больного животного (собаки, волка, лисицы и др.) или при попадании слюны больного животного на поврежденную кожу или слизистые оболочки. Без лечения бешенство практически всегда приводит к смерти больного.

В 1903 г. Рамленже доказал вирусную природу бешенства. Вирус бешенства относится к семейству рабдовирусов (возбудители бешенства, везикулярного стоматита у крупного рогатого скота и лошадей, а также других заболеваний у животных, от насекомых до млекопитающих, и растений). Вирион имеет пулевидную форму. Его размеры 180–300ґ65 нм. Вирион окружен белково-липидной оболочкой, содержащей единственный гликопротеин, который является видоспецифичным антигеном, и содержит спиральный нуклеокапсид с единственной РНК, а также собственную РНК-полимеразу.

Дата добавления: 2016-04-14 ; просмотров: 586 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

ПОКСВИРУСЫ (СЕМ. POXVIRIDAE)

Оспа – одна из древнейших инфекционных болезней человека, известных до нашей эры, упоминается в трудах Гиппократа и других ученых. Несмотря на то, что натуральная оспа известна человечеству с незапамятных времен (более 3000 лет до н. э.) и была широко распространена во многих странах мира, этиология этой болезни была окончательно установлена только в начале XX века. В 1892 г. Г.Гварниери обнаружил в гистологических срезах роговицы кролика, зараженного оспен­ным материалом, внутриклеточные включения величиной от 1-4 до 10 мкм, имеющие шаровидную или серповидную форму.

В 1906 г Пашен обнаружил элементарные тельца возбудителя натуральной оспы в отделяемом везикул. Позже было установлено наличие двух штаммов вируса, вызывающих тяжелое заболевание: классическая оспа (variola major), летальность при которой составляла более 50% и алястрим (variola minor), вызывающая более легкие формы, с летальностью не превышающей 1%.

Название семейства Poxviridae происходит от англ. pox – пустула + вирусы) – семейство крупных ДНК-содержащих вирусов, состоящее из двух подсемейств: Chordopoxvirinae, состоящее в свою очередь из 8 родов (табл. 9) и Entomopoxvirinae, состоящее из 3 родов, включающих вирусы оспы насекомых.

Характеристика подсемейства Chordopoxvirinae *

* Два представителя подсемейства: вирус натуральной оспы и вирус контагиозного моллюска — облигатные патогены человека; другие представители могут передаваться от животных к человеку как возбудители зоонозных инфекций.

Клинически значимые представители семейства.

Вирус натуральной оспы – ДНК-содержащий вирус рода Orthopoxvirus. Возбудитель особо опасной высококонтагиозной болезни – натуральной оспы (variola major), сопровождающейся лихорадкой и обильной сыпью на коже и слизистых оболочках.

Вирус вакцины – ДНК-содержащий вирус рода Orthopoxvirus. Использовался в качестве живой вакцины при осуществлении программы ликвидации оспы на земле. Происхождение вируса вакцины неизвестно; является самостоятельным вирусом, отличающимся от вируса возбудителя оспы коров. Считают, что вирус вакцины существует только в виде лабораторных штаммов. Вирус вакцины вызывает оспоподобные локальные поражения, редко – генерализованную папулезную сыпь.

Вирус оспы обезьян – ДНК-содержащий вирус рода Orthopoxvirus. Вызывает поражения, сходные с проявлениями натуральной оспы.

Вирус Орф – ДНК-содержащий вирус рода Parapoxvirus. Вызывает контагиозную эктиму (болезнь Орф) – инфекционный пустулезный дерматит в виде лихорадки и везикулярных высыпаний на лице и руках. Основной резервуар вируса – овцы.

Вирус контагиозного моллюска – ДНК- содержащий вирус рода Molluscipoxvirus. Вызывает контагиозный моллюск – образование эритематозных узелков, превращающихся в жемчужно-розовые капсулы; возбудитель передается контактно через микротравмы кожи и слизистых оболочек. Поражает детей и взрослых. У взрослых поражения чаще локализуются в области гениталий.

Танапоксвирусы человека – ДНК-содержащие вирусы рода Yatapoxvirus. Вызывают лихорадку и образование на коже одного везикулярного очага. Вирус оспы Тана встречается среди племен в Кении, проживающих в долине реки и озера Тана.
Структура. Вирионы поксвирусов – самые крупные 230-400 нм; видны при специальных методах окраски в виде элементарных телец Пашена . Впервые обнаружены в световом микроскопе Э. Пашеном в 1906 г. в содержимом оспенных везикул.

Вирионы имеют кирпичеобразную или овоидную форму. Поверхность вириона состоит из нитевидных, овоидных элементов. Оболочка и наружная мембрана вириона заключает сердцевину (ДНК и белки) и мембрану сердцевины, которые находятся между двух боковых тел .

Сердцевина имеет гантелевидную форму. Геном вириона – двунитевая линейная ДНК с ковалентно замкнутыми концами (шпильки или теломеры). Вирусы имеют более 30 структурных белков. Наружная мембрана собирается вокруг сердцевины в цитоплазме, а оболочка приобретается при выходе из клетки. Ортопоксвирусы синтезируют невирионный гемагглютинин.

Репродукция. Вирион проникает с помощью фагоцитарной вакуоли. В вакуоле наружная мембрана вириона удаляется. Затем, с помощью фермента вируса, происходит транскрипция ранних генов (рис. 26, 1). Образуются иРНК, кодирующие ранние ферменты: «раздевающий белок» (рис. 26, 2), удаляющий мембрану сердцевины, освобождая вирусную ДНК в цитоплазму; вирусная ДНК-полимераза, реплицирующая геном. В результате поздней транскрипции (рис. 26, 3) ДНК и белки вируса собираются в сердцевину с сердцевинной мембраной.

Образующиеся вирионы покрываются модифицированными мембранами аппарата Гольджи. Наружная мембрана окутывает сердцевину, латеральные тела и ферменты; вирионы почкуются через плазматическую мембрану и выходят при лизисе клетки. Репродукция поксвирусов уникальна для ДНК-содержащих вирусов, поскольку весь цикл происходит в цитоплазме (включения Гварниери). В результате поксвирусы должны кодировать ферменты для синтеза иРНК и ДНК, тогда как другие ДНК-содержащие вирусы получают их от клетки-хозяина.

Антигенная структура. Все антигены поксвирусов можно разделить на структурные, растворимые и гемагглютинин. К структурным белкам-антигенам относится NP-антиген, общий для всего семейства; этот антиген связан с белком нуклеокапсида. Среди растворимых антигенов есть термолабильный и термостабильный. Гемагглютинин является липопротеидным комплексом, содержащим три гликопротеида. Гемагглютинин вызывает агглютинацию эритроцитов в широком диапазоне температур (от 4 до 37 °С) и рН (от 4,6 до 10,0).

Культивирование. Вирус натуральной оспы хорошо развивается в куриных эмбрионах, спустя 48-72 ч после заражения. На хорион-аллантоисной оболочке вызывает образование белых мелких, плотных, резко отграниченных от окружающей ткани точечных поражений. Вирус хорошо культивируется на первичных и перевиваемых клеточных культурах человека, обезьяны, овцы и других животных, в которых обнаруживается через 24-72 ч после заражения выраженное цитопатическое действие, проявляющееся округлением и увеличением клеток с последующим их отторжением от стекла.

Резистентность. Возбудитель оспы устойчив к действию фено­ла, высыханию, в высушенных оспенных корочках и в 50 % глицерине сохраняется месяцами, легко переносит низкую температуру. Вирус чувствителен к действию света, при темпе­ратуре 100 °С погибает моментально, при 60 °С – в течение 1 часа; 3 % растворы хлорамина, фенола, лизола инактивируют вирус через 30 мин, а 1 % раствор хлорной извести – через 1 час; при действии перманганата калия погибает через 70 мин.

Этиология. Натуральная оспа – высококонтагиозная особо опасная инфекция, характеризующаяся тяжелым течением, лихорадкой и обильной пустулезно-папулезной сыпью на коже и слизистых оболочках. Относилась к конвенкционным (карантинным) инфекциям. Была ликвидирована на земном шаре в 1980 г. Вирус натуральной оспы относится к семейству Poxviridae, роду Orthopoxvirus.

Эпидемиология. С конца XIX века описаны легко протекающие эпидемии, не сопровождающиеся высокой смертностью («алястрим», малая оспа) со смертностью 0,1-0,2 %, тогда как при большой оспе летальность колеблется от 5 до 40 %. Вспышки малой оспы развивались независимо от эпидемий большой оспы. Большая оспа перед началом ее ликвидации была распространена в странах Азии, Африки и Южной Америки. Особенно ухудшилась ситуация после Второй мировой войны. В 1958 г. было зарегистрировано 2,8 млн. случаев в 13 странах. Особенно интенсивной заболеваемость была в странах Южной и Юго-Восточной Азии. Основные очаги были расположены в Южной Америке и Африке.

Источником инфекции является больной человек, который заразен с последних дней инкубационного периода и до отпадения корочек высыпаний (около 3 недель). Инфицирование происходит воздушно-капельным, воздушно-пылевым, а также контактно-бытовым путями при соприкосновении с вещами больного, загрязненными слизью, гноем, корочками с пораженных наружных покровов, калом и мочой, содержащими вирус.

Вирус проникает в клетки слизистой оболочки верхних дыхательных путей и после размножения по лимфатической системе переносится в регионарные лимфатические узлы. В них происходит дальнейшее размножение вируса и наступает первичная вирусемия, которая приводит к инвазии ретикулоэндотелиальной системы. Начинается интенсивное размножение вируса, приводящее ко вторичной вирусемии. После этого вирус накапливается в эпидермисе и вызывает поражения кожи. С появлением сыпи больной становится заразен. Основным источником заражения является отделяемое носоглотки.

Клиническая картина. Заболевание развивается после инкубационного периода продолжительностью 8-18 дней и начинается внезапно лихорадкой, головной болью, болями в мышцах, прострацией и появлением характерной сыпи. Сыпь проходит стадии макулы, папулы, везикулы, пустулы и завершается образованием рубца – все это длится 3 недели. С появлением сыпи температура снижается и вновь повышается, когда образуются пустулы. Тяжесть течения варьирует.

После продромального периода и падения температуры появляется истинная сыпь на лице, туловище и конечностях; вначале она имеет папулезный характер, затем превращается в везикулезную и пустулезную. Оспенные везикулы многокамерные, с прозрачным содержи­мым, придающим им вид жемчужины, с перламутровым блеском, окружены красным узким ободком. Оспенные пусту­лы имеют кратерообразные вдавления на вершине.

В стадии нагноения присоединяется вторичная (стафилокок­ковая и стрептококковая) инфекция. У большинства переболев­ших на месте глубоких пустул образуются рубцы (рябины).

У лиц с группой крови А и АВ натуральная оспа протекает тяжелее, смертельные исходы и поствакцинальные осложне­ния бывают чаще, постинфекционный и поствакцинальный иммунитет слабого напряжения.

Как было сказано ранее, известны две формы оспы – натуральная (variola major) с летальностью 5-40 % и «алястрим», малая оспа (variola minor) с летальностью 0,1-0,2 %. Также к числу легких форм натуральной оспы относится вариолоид. Вариолоид характеризуется более коротким и легким течением, отсутствием сыпи или лихорадки.

Алястрим – самостоятельное, но сходное с натуральной оспой заболевание. Алястрим протекает как легкая форма натуральной оспы. Характеризуется меньшей контагиозностью. Папулезно-пузырьковая сыпь образуется в основном на лице и конечностях, цикл ее развития короче, чем при натуральной оспе. Оспенные пузырьки не имеют кратерообразных вдавлений на вершине, при отпадении корочек рубцы не остаются.

Иммунитет. Перенесенная инфекция, как и вакцинация, приводит к развитию стойкого пожизненного иммунитета.

Диагностика. Для диагностики оспы применяют вирусоскопический, вирусологический и серологический методы исследования.

Вирусоскопия заключается в обнаружении телец Пашена в мазках, приготовленных из содержимого везикул и пустул, окрашенных серебрением или обработанных люминесцирующими красителями (примулином). При просмотре их в люминесцентном микроскопе вирусные частицы легко дифференцируются по яркости и характеру свечения.

Тельца Гварниери выявляют в клетках роговицы кролика, зараженного исследуемым материалом. Препараты обрабатывают по Романовскому-Гимзе, Манну, люминесцентными красителями.

Вирусологические исследования производятся для выделения вируса на хорион-аллантоисной оболочке куриного эмбриона и в культурах тканей, а также для идентификации при помощи специфических сывороток в реакциях связывания комплемента и реакции торможения гемагглютинации, задержки гемадсорбции, иммунофлюоресценции.

Для серологической диагностики оспы применяют реакции торможения гемагглютинации, связывания комплемента, нейтрализации на куриных эмбрионах и тканевых культурах.

Специфический антиген можно обнаружить в везикулярной жидкости и корочках с помощью реакции преципитации в геле, а также реакции непрямой гемагглютинации с использованием бараньих эритроцитов, сенсибилизированных противооспенными антителами.

В дифференциации натуральной оспы от ветряной оспы, генерализованной вакцины, алястрима учитываются характер высыпаний, очередность их появления и исчезновения, полиморфизм, особенности, свойственные их возбудителям при культивировании в культуре клеток и куриных эмбрионах, лабораторные данные.

Лечение. Специфическое лечение натуральной оспы не разра­ботано. В первые дни болезни применяют противооспенный иммуноглобулин, полученный из крови людей, специально ревакцинированных против оспы.

Профилактика. Включает меры по предупреждению завоза оспы в страну, раннюю диагностику, госпитализацию больных оспой, дезинфекцию в очаге, а также своевременное проведение вакцинации.

В 1953 г. на XI Всемирной ассамблее здравоохранения В.М. Жданов внес предложение о программе ВОЗ по глобальной ликвидации оспы. В мае 1980 г. ВОЗ объявила о ликвидации заболеваемости оспой в мире. После завершения программы ВОЗ рекомендовала повсеместно прекратить рутинную вакцинацию населения, а с 1991 г. – армейских контингентов. Вакцинацию было рекомендовано проводить исследователям, работающим в лабораториях с вирусом натуральной оспы и оспы обезьян или другими патогенными для человека ортопоксвирусами, членам бригад, обследующих очаги оспы обезьян (каждые 3 года).

Оспа относится к числу карантинных инфекций. Основные мероприятия в случае развития угрозы распространения инфекции складываются из карантинных мероприятий и вакцинации. При этом следует учитывать, что практически все население земного шара в настоящее время не имеет иммунитета, а число прививочных реакций будет очень высоким. Обострение эпидемической ситуации по оспе, в т.ч. в результате биотерроризма, будет иметь катастрофические последствия.

Препараты, применяемые для специфической профилактики, диагностики и лечения.

Сухую оспенную вакцину готовили из оспенного вируса, ослабленного проведением через организм коровы. Производили в коже телят, предпочтительно светлой масти, в возрасте от полутора до двух лет.

Накануне заражения шерсть выбривается, и операционное поле тщательно дезинфицируется. С помощью специального скарификатора наносили поверхностные надрезы, в которые втирают прививочный материал, представляющий собой вакцину, полученную ранее. К прививочному материалу предъявляют строгие требования.

За привитым животным устанавливают круглосуточное наблюдение: измеряется температура, отмечается аппетит, функция кишечника.

Обычно вакцинальная сыпь достигает нормального развития к 72-120 часам после прививки. В это время животное обескровливают, тщательно моют теплой водой с мылом, отделяют инфицированную кожу и разрезают на куски, затем замачивают в 1,5 % растворе карболовой кислоты. По истечении 18-22 часов кожа трижды споласкивается стерильной дистиллированной водой, после чего вакцинальная сыпь соскабливается острой ложкой.

Сырой соскоб, снятый с кожи телка, растирают в специальной шаровой мельнице до превращения его в тонко измельченную массу и смешивают с сахарозо-желатиновой средой в соотношении 1:3. Тщательно растирают смесь разливают в ампулы в количестве, достаточном для десяти или двадцати прививок, и подвергают сублимационному высушиванию.

Вакцина должна обладать определенной степенью вирулентности, которая устанавливается на морских свинках и кроликах.

Сухая оспенная вакцина представляет собой хорошо сформированную таблетку, легко отделяющуюся от стенок ампулы. Перед употреблением вакцину разводят стерильным раствором глицерина, приложенным к каждой ампуле вакцины. Препарат применяют накожно.

До отмены прививок в СССР в 1980 г существовала схема прививок: 1-я вакцинация – при рождении; 2-я и 3-я (ревакцинации) – через 8 и 16 лет соответственно.

После прививочными осложнениями могут быть: 1) со стороны ЦНС – энцефалиты, энцефалопатии; 2) кожно-слизистые; 3) со стороны других органов и систем. При первой группе летальность у детей 1-3 месячного возраста могла достигать 30-75 %, 5-14 лет – 10-12 %, значительно снижаясь в случае лечения специфическим иммуноглобулином. При второй группе может развиться вакцинальная экзема («прогрессирующая вакцина»). При третьей форме возможны миокардит, перикардит, нефриты, неврозы, пневмонии, остеомиелиты и др., часто заканчивающиеся летально.

Сухая оспенная вакцина годна в течение 1 года с момента съемки соскоба.

Вакцина была разработана в Томском НИИВС Пехенько В.Г. В качестве культуры ткани использовали 9-10 дневные фибробласты эмбрионов курицы (ФЭК). В качестве вируса, использованного для инфицирования культур тканей, применяли коммерческие оспенные вакцины, изготовленные на основе трех штаммов (штамм ЛИВП, штамм ЭМ-63 и штамм Б-51). Вакцина выпускалась в жидком и сухом виде. Для высушивания применяли методы лиофилизации.

Культуральный оспенный аллерген и контрольный препарат для реакции in vitro

Данный препарат был разработан в Томском НИИВС Перетрухиной А.Т. (1976) для изучения иммуно-аллергической перестройки организма при оспенной вакцинации и для экспресс-диагностики поствакцинальных осложнений.

Культуральный оспенный аллерген получали путем инактивации вируса вакцины с сохранением его аллергенных свойств, используя ультрафиолетовое облучение. Для стабилизации физических свойств аллергена применяли метод лиофилизации. Полученный аллерген в тесте ППН (показатель повреждения нейтрофилов) позволяет выявлять специфические аллергические реакции у людей, привитых оспенной вакциной раньше, чем появляются специфические антитела.

Противооспенный донорский иммуноглобулин

Препарат представляет собой 10 % раствор (в физиологическом растворе) гамма-глобулиновой фракции крови доноров, специально ревакцинированных против оспы.

С целью получения препарата отбирают свежепривитых против оспы доноров с наиболее выраженной кожной реакцией на ревакцинацию. Начиная с 14-21 дня после ревакцинации, у доноров берут кровь для приготовления иммуноглобулина. Иммуноглобулин готовят из сыворотки или плазмы методом фракционирования этиловым спиртом при низких температурах. Препарат можно готовить со стабилизатором, в качестве которого используют глицин. Можно добавлять консервант (мертиолят).

В готовом виде препарат представляет собой бесцветную или слабо-желтого цвета прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость. При хранении в нем может появляться незначительный, легко разбивающийся осадок. Активность препарата измеряется титром содержащихся в нем вируснейтрализующих антител. Минимально допускаемый титр противооспенных антител в препарате должен быть не ниже 1:4000. Иммуноглобулин выпускают стерильным, безвредным и апирогенным. Содержание гамма-глобулиновой фракции должно составлять не менее 97 % количества общего белка. В растворе иммуноглобулина белок должен содержаться в концентрации 10 %. Противооспенный донорский иммуноглобулин выпускают расфасованным в ампулы по 3 мл.

Препарат применяли раньше при плановых прививках детям старше 3 лет, а также при лечении всех тяжелых поствакцинальных осложнений. По эпидемическим показаниям его могут использовать для экстренной профилактики оспы в случаях поздней вакцинации после контакта с больным или в случае биотерроризма.

Донорский оспенный иммуноглобулин должен сохраняться в сухом помещении при 2-10 °С. Срок годности 3 года с момента выпуска.

Иммуноглобулин крови человека, титрованный на содержание противооспенных антител

Препарат представляет собой 10 % раствор (в физиологическом растворе) гамма-глобулиновой фракции крови людей. Его получают из плаценты, плацентарной и абортной крови человека. В качестве иммуноглобулина, титрованного на содержание противооспенных антител, отбирают серии нормального (противокоревого) иммуноглобулина с титром вируснейтрализующих антител не менее 1:2000.

Препарат применяли с целью профилактики осложнений, которые возможны при вакцинации против оспы. Его также можно использовать для профилактики кори.

Срок годности препарата 3 года при хранении в сухом темном помещении при 2-10 °С.

Препарат представляет собой гамма-глобулиновую фракцию, выделенную спиртовым осаждением или методом электродекантации из сывороток лошадей или ослов, гипериммунизированных вирусом осповакцины и содержащих антитела к нему.

Противооспенный гамма-глобулин предназначен для профилактики заболевания и лечения больных оспой, а также взрослых людей с осложнениями после противооспенных прививок.

Препарат контролируется так же, как и все гамма-глобулины. Титр антител определяется реакцией нейтрализации вируса осповакцины на 12-дневных развивающихся куриных эмбрионах. Годным к выпуску считается препарат с титром антител не ниже 1:3125.

Лечебно-профилактическая доза противооспенного гамма-глобулина – 3-6 мл. Для десенсибилизации применяется этот же препарат, разведенный 1:100. Препарат вводится однократно; вторичное введение возможно не ранее чем через 10-15 дней.

источник