Вирус натуральной оспы геном

Инструкция для террориста

В январе журнал PLOS One опубликовал статью канадских исследователей, посвященную воссозданию в лаборатории вируса оспы лошадей – того самого, на основе которого Эдвард Дженнер в XVIII веке сделал первую в мире вакцину (Noyce et al., Construction of an infectious horsepox virus vaccine from chemically synthesized DNA fragments). Несмотря на то, что эксперименты были проведены несколько лет назад, статью приняли к публикации только сейчас. Фактически, статья продемонстрировала, что с относительно доступными технологиями ныне не существующий в природе вирус можно запросто синтезировать и воссоздать в лаборатории.

В связи с этим научная общественность раскололась на два лагеря: критики вопрошают, зачем вообще нужно было это делать и зачем журнал опубликовал статью? Вдруг ею захотят воспользоваться террористы, чтобы воссоздать смертоносный вирус черной оспы? Сторонники авторов, напротив, говорят, что статью нужно было опубликовать обязательно и что она должна стать поводом для формирования новых этических и законодательных норм, касающихся синтетической биологии.

Эпидемии натуральной, или черной, оспы практически непрерывно свирепствовали в Азии в Средние века и регулярно вспыхивали в Европе в Новое время вплоть до изобретения в конце XVIII века английским врачом Дженнером вакцины против нее. По легенде, Дженнер заметил, что коровы и лошади болеют особой формой оспы, а люди, работающие с ними, почти никогда не заражаются черной оспой. Врач предположил, что если заразить человека коровьей оспой, это предохранит его от развития более тяжелой формы заболевания. Свое предположение Дженнер успешно проверил на мальчике по имени Джеймс Фиппс. После этого вакцинация безопасной формой оспы вошла в общую практику и эпидемии оспы в Европе прекратились, однако болезнь продолжала уносить жизни людей в Азии и Африке.

Коровья оспа (Wellcome Images)

В XX веке исследователи выяснили, что возбудителем черной оспы является ДНК-вирус из семейства Poxviridae. На базе безопасных для человека родственников черной оспы из того же семейства были разработаны вакцины, которые помогли окончательно победить оспу на планете. Последний случай заражения был зарегистрирован в 1977 году, а в 1980 на Ассамблее ВОЗ официально было объявлено об искоренении заболевания. В настоящее время образцы смертоносного вируса хранятся только в двух институтах в Атланте и в Новосибирске.

Несколько лет назад руководитель канадской фармацевтической компании Tonix Сет Ледерман (Seth Lederman) заинтересовался вирусом оспы, который Дженнер использовал для вакцинации. Как выяснил исследователь, вопреки распространенной легенде возбудитель, которого выделил Дженнер, скорее всего был вирусом лошадиной оспы, а не коровьей. По крайней мере, геном предков того самого вируса, при помощи которого искоренили оспу в Европе, оказался больше всего похож на вирус HPXV, циркулирующий среди лошадей и найденный 40 лет назад в Монголии.

С тех пор лошадиный вирус оспы тоже был забыт, и, вероятно, последний его образец хранился в США в Центре по контролю над инфекционными заболеваниями (CDC). Туда и обратился Ледерман, чтобы исследовать возможности вируса в качестве вакцины. По словам биотехнолога, вирусные вакцины, которые были распространены в XX веке (VACV), далеко ушли от своего предка и накопили нежелательные мутации, которые усилили их способность размножаться в клетках человека. В связи с этим вакцинация в редких случаях может вызвать серьезные побочные эффекты, такие как повреждение сердечной мышцы. Использование исходного вируса должно быть более безопасным.

Несмотря на благие цели, декларированные Ледерманом, вирус ему не дали. Тогда он обратился за помощью к вирусологу Дэвиду Эвансу (David H. Evans), и исследователи самостоятельно воссоздали вирус в лаборатории. Для того чтобы получить геном вируса, который состоит из 212 тысяч пар оснований, исследователи просто заказали синтез нескольких фрагментов ДНК в фирме, предоставляющей соответствующие услуги. Затем ученые собрали вирус из частей в клетках, зараженных родственным ему поксвирусом кроликов. Секвенирование генома подтвердило, что вирус HPXV успешно удалось воссоздать. Исследователи также заразили им мышей и показали, что по сравнению с VACV он легче переносится животными и действительно обеспечивает иммунитет против высокой дозы VACV.

Несмотря на некоторую практическую и академическую ценность статьи, ее отклонили в двух журналах. В середине 2017 года Ледерман послал пресс-релиз в журнал Science, благодаря чему эта история впервые получила огласку. Сама статья была опубликована в 2018 году в журнале PLOS One, и, хотя представители редакции заявили, что не увидели причин отклонять статью, публикация вызвала обеспокоенность научной общественности и специалистов по биобезопасности.

Частицы вируса оспы (CDC).

Дело в том, что черная оспа, в качестве прививки против которой и использовалась вакцина Дженнера, рассматривается как потенциальное биологическое оружие. Так как с начала 80-х годов XX века людей перестали прививать от оспы за ненадобностью, современная популяция не защищена от внезапной вспышки болезни. «Что если террористы захотят воссоздать в лаборатории вирус черной оспы? Теперь у них есть точная инструкция, как это сделать, в виде публикации Эванса и Ледермана», – обеспокоены критики статьи. Конечно, манипуляции с вирусом черной оспы запрещены Всемирной организацией здравоохранения, но вряд ли террористы будут оглядываться на запреты, если захотят это сделать.

Другим аргументом критиков является ненужность подобной вакцины на основе воссозданного вируса. Помимо VACV, были разработаны другие, более безопасные варианты, которые лишены побочных эффектов. К тому же специалистам вообще непонятно, зачем бизнесмену Ледерману нужна новая вакцина – очевидно, что сейчас для нее нет рынка.

В реальности, судя по некоторым фактам о Ледермане, им двигал не коммерческий интерес. Исследователь является большим поклонником Дженнера и пишет его биографию. Возможно, воссоздание исходной «вакцинии», при помощи которой знаменитый врач спас Европу, было подпитано горячим интересом Ледермана ко всему, что связано с его кумиром. Ради этого он даже не пожалел сто тысяч долларов, потраченных из бюджета компании Tonix на синтез генома вируса лошадиной оспы.

Надо сказать, что, несмотря на внимание, которое привлекла данная публикация, возможность воссоздания вируса оспы была продемонстрирована еще в 2002 году, когда исследователи клонировали геном VACV в бактериях. Инженерия патогенных вирусов в целом тоже не редкость в лабораториях – к примеру, совсем недавно мы рассказывали о модифицированном вирусе гриппа, который был собран также в целях создания вакцины. Более того, показательная история произошла в 2011 году, когда две статьи, посвященные вирусу птичьего гриппа H5N1, были запрещены к публикации в результате угрозы биотерроризма. В этих статьях были описаны модификации вируса, благодаря которым тот стал способен заражать не только птиц, но и млекопитающих. Появление подобных статей привело к мораторию на исследования вируса птичьего гриппа, который был отменен, лишь когда научной общественности удалось договориться о том, что польза от подобных исследований перевешивает вред.

Поэтому множество ученых поддерживает «реконструкторов» вируса лошадиной оспы. Подобные публикации демонстрируют возможности синтетической биологии и очерчивают новый круг проблем перед регуляторными организациями. Если даже исследования с довольно туманными негативными последствиями, типа экспериментов с эмбрионами человека, ограничены законодательно, синтез вирусов в лаборатории, способный причинить куда более ощутимый вред, должен быть поставлен под контроль. «Кто-то рано или поздно должен был это сделать», – говорят сторонники Эванса и Ледермана.

источник

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.

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

научная статья по теме СРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕСТРИКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ГЕНОМОВ ШТАММОВ ВИРУСА НАТУРАЛЬНОЙ ОСПЫ ИЗ РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ Биология

Авторы работы:

Научный журнал:

Текст научной статьи на тему «СРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕСТРИКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ГЕНОМОВ ШТАММОВ ВИРУСА НАТУРАЛЬНОЙ ОСПЫ ИЗ РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ»

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2004, том 38, № 3, с. 429-436

== ГЕНОМИКА. ТРАНСКРИПТОМИКА. ПРОТЕОМИКА =

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ РЕСТРНКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ГЕНОМОВ ШТАММОВ ВИРУСА НАТУРАЛЬНОЙ ОСПЫ ИЗ РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ

Институт молекулярной биологии, Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Колъцово, Новосибирская обл., 630559

Поступила в редакцию 30.10.2003 г.

Впервые проведен сравнительный анализ полиморфизма длины рестрикционных фрагментов двадцати ампликонов, покрывающих в сумме полные геномы 21 штамма вируса натуральной оспы (ВНО) Российской коллекции. Ампликоны были получены с помощью длинной полимеразной цепной реакции. Создана база данных, которая может быть использована как референс-система для идентификации штаммов ВНО. Выполнено сравнительное исследование ДНК штаммов ВНО, имеющих различное географическое происхождение. Наибольшие различия между штаммами сосредоточены в вариабельных концевых районах геномов. На всех построенных дендрограммах присутствуют три группы штаммов ВНО: африканские, азиатские изоляты и штаммы ВНО а^Шш. Штаммы а^Шш демонстрируют наибольшие отличия от остальных штаммов ВНО. Штаммы ВНО, выделенные от больных во время завозной вспышки натуральной оспы в Москве (1960 г.), входят в группу азиатских изолятов ВНО. Впервые выявлен полиморфизм штаммов ВНО внутри одной численно малой вспышки натуральной оспы.

Ключевые слова: вирус натуральной оспы, геном, полиморфизм длины рестрикционных фрагментов, филогенетический анализ.

В настоящее время по общепринятой классификации штаммы вируса натуральной оспы (ВНО) разделяют на два эпидемиологических типа: вирусы большой оспы (variola major) с летальностью во время вспышки заболевания натуральной оспой от 5 до 40% и вирусы малой оспы (variola minor) с летальностью менее 2% [1, 2]. Малую оспу в Южной Америке принято называть alastrim в отличие от Африки, где за ней сохранилось наименование variola minor. Различий в клиническом течении заболеваний, вызванных вирусами variola minor и alastrim, не установлено. Однако лабораторные исследования выявили четкие отличия вирусов alastrim как от вирусов variola major, так и от африканских изолятов variola minor, в структуре ДНК и по таким биологическим тестам, как предельная температура размножения вируса на хорионаллантоисной оболочке куриных эмбрионов и гемадсорбция при 40°С [3]. Проведенный анализ нуклеотидных последовательностей геномов различных изолятов ВНО показал, что африканские штаммы variola major и variola minor не имеют существенных отличий от

Принятые сокращения: ВНО — вирус натуральной оспы; ПДРФ — полиморфизм длины рестрикционных фрагментов; ДПЦР — длинная полимеразная цепная реакция.

*Эл. почта: snshchel@vector.nsc.ru

азиатских штаммов variola major [4]. В то же время, удалось обнаружить принципиальные отличия в структуре ДНК генома вируса alastrim от других подтипов ВНО [5].

Дифференциация и идентификация штаммов ВНО могут быть достигнуты при использовании методов, основанных на различиях в нуклеотидных последовательностях: рестрикционное картирование геномных ДНК [6-8], секвенирование [9, 10], анализ полиморфизма длины амплифика-ционных фрагментов [11, 12] и полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) [13]. В настоящее время проведение секвенирования и рестрикционного картирования геномов ВНО требует получения большого количества высоко-очищенной ДНК, наличия специального оборудования и длительного времени. Сложность анализа генома ВНО обусловлена его большим размером. Исследование полиморфизма длины амплифика-ционных фрагментов позволяет выявлять отличия только в небольшой части генома. ПДРФ-анализ обеспечивает более высокий уровень специфичности и совместно с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) позволяет исследовать полный геном ВНО, затрачивая при этом небольшие количества вирусной ДНК.

Таблица 1. Штаммы вирусов натуральной оспы из Российской коллекции, использованные в работе

Географический район выделения штамма Страна выделения штамма Наименование штамма Год выделения Способ хранения

лиофильно высушенная культура клинические образцы (корочки кожных поражений)

Африка Танзания 13/62 1962 +

Африка Танзания 22/62 1962 +

Африка Танзания Helder 1962 +

Гвропа Великобритания Butler 1952 +

Ю. Америка Бразилия Brazil-128 +

Ю. Америка Бразилия Brazil-131 +

Азия/Европа Россия M-A-60 1960* +

Азия/Европа Россия M-Abr-60 1960* +

Азия/Европа Россия M-Bl-60 1960* +

Азия/Европа Россия M-Gavr-60 1960* +

Азия/Европа Россия M-Sur-60 1960* +

Азия/Европа Россия M-N-60 1960* +

Азия Пакистан Taj-Barin 1970 +

Азия Пакистан Wzim-Ahmed 1970 +

* Штаммы, выделенные во время завозной вспышки натуральной оспы в Москве [18].

Цель данной работы — проведение сравнительного рестрикционного анализа продуктов (амп-ликонов) длинной полимеразной цепной реакции (ДПЦР) полных геномов штаммов ВНО из Российской коллекции. Для проведения ПДРФ-ана-лиза амплификацию перекрывающихся амплико-нов, в совокупности охватывающих полный геном, выполняли с помощью ДПЦР. В ходе исследования разработан метод идентификации штаммов ВНО и впервые проведено филогенетическое исследование штаммов ВНО из Российской коллекции.

Штаммы ВНО и выделение вирусной ДНК.

Штаммы вирусов натуральной оспы из Российской коллекции (ГНЦ ВБ «Вектор»), использованные в работе, приведены в табл. 1. Культивирование вирусов проводили, как описано ранее [14]. Вирусную ДНК выделяли из цитоплазмы инфицированных клеток Vero согласно [15]. Все вышеописанные работы проводили в специальной

лаборатории ГНЦ ВБ «Вектор», сертифицированной Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и Министерством здравоохранения Российской Федерации для работы с ВНО. Опыты с неинфекционной ДНК проводили в условиях лаборатории 2-го уровня биобезопасности. Исследования, описанные в статье, одобрены ВОЗ как часть международной программы по изучению ВНО.

Олигонуклеотидные праймеры для ДПЦР

синтезированы на автоматическом синтезаторе ABI-394 («Applied Biosystems», США) в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск). Нуклеотидные последовательности 20 пар праймеров, соответствующие им расчетные длины амплификационных продуктов и локализация их на геноме для штамма Бангладеш-1975 (GenBank#L22579) представлены в табл. 2. Следует подчеркнуть, что прямой (5′-3′) праймер ампликона № 19 и обратный (3′-5′) праймер ампликона № 20 (рис. 1) комплементарны консервативным районам, расположенным в

сравнительный рестрикционныи анализ геномов

Таблица 2. Нуклеотидная последовательность праймеров и их локализация на геноме ВНО

Номер амп-ли-кона Последовательность праймеров Локализация на геноме ВНО штамм Бангладеш-1975 Длина продукта для штамма Банг-ладеш-1975 (п.н.)

1. (5 -3′ 5’талсаатлтатлттатлалтастстслтаатт3′ 2697 10200

(3 -5′ 5’тстлсстаалтлслаллласллллллтааа3′ 12897

2. (5 -3′ 5’таалслтттллсллтсталслсатааат3′ 12468 12740

(3 -5′ 5’тсллталттааллтлллстллслсслалсал3′ 25208

3. (5 -3′ 5’тсссллттслалллтсллтстлтстасалс3′ 24571 11876

(3 -5′) 5’лсллаасллллаталтааалсатслтллт3′ 36447

4. (5 -3′) 5’таслслтлллсстстааслсттлтттсататл3′ 35663 11476

(3 -5′) 5’ааслтаассллтлстлсатттслсаттллтл3′ 47139

5. (5 -3′) 5’тасттсатллллтатлаатстталлссллл3′ 45088 9954

(3 -5′) 5’лтттллтасаааллстлатсатслсслл3′ 55042

6. (5 -3′) 5’ласаалтасааатттсатлсатлалт3′ 53455 11536

(3 -5′) 5’лалааттаслстаттллаттлсатталааттст3′ 64991

7. (5 -3′) 5’салллллллтслттлллаалтатлстсаттлат3′ 64915 7533

(3 -5′) 5’ллстлтттттссттсатттасслтлсас3′ 72448

8. (5 -3′) 5’сслатлтстсттллсалтаттсттсаслалта3′ 71702 12985

(3 -5′) 5′ ттттт аат алт ааллалаалалт лт аалстт т 3′ 84687

9. (5 -3′) 5’слллллтлтлллалллтслтсслслалттссл3′ 84278 9372

(3 -5′) 5’сллсластттттллтатслллааатллллсл3′ 93650

10. (5 -3′) 5’тааататластлталлсттатттллталталлт3′ 92413 7182

(3 -5′) 5’талллслттасслаллсттллтстатстстлаат3′ 99595

11. (5 -3′) 5’слслтссттссллаллаллалсттлатллсаал3′ 99007 10302

(3 -5′) 5’ааслаалаатлаллсалассстлтлтстсл3′ 109309

12. (5 -3′) 5’ттллслсслттсссасатслалтталлтл3′ 107519 15643

(3 -5′) 5′ ааалт лс аалааллллс алаллс ат алл3′ 123162

13. (5 -3′) 5’лталсаслттласслсаттслстатллл3′ 122878 9838

(3 -5′) 5’таатлалтлллссалссалаттлллааллл3′ 132716

14. (5 -3′) 5’тсттсатттлттлссатлссталлстлллсаст3′ 132626 11789

(3 -5′) 5’стсслслсастллтстсталтслтттттталл3′ 144415

15. (5 -3′) 5′ с алаалт ат ллт тсслт лааслат сслаллл3′ 144283 15549

(3 -5′) 5’тстссаллтаталлаттлассатлтлсллслл3′ 159832

16. (5 -3′) 5’лтттатлслтсаласлтссатлтассл3′ 159748 4431

(3 -5′) 5’лслтсттстлтаатллтллттсслаататсса3′ 164179

17. (5 -3′) 5’тааалатллласлтлтллсатллсс3′ 164280 9048

(3 -5′) 5’лстсстатллтлассалтас3′ 173328

18. (5 -3′) 5’ласассатсслтттт лллас ллт ат 3′ 172810 10990

(3 -5′) 5’асслаалсалтлтлттатттслталттастл3′ 183800

19. (5 -3′) 5′ ататс тлалллллллт ататалсс3′ 66 2690

(3 -5′) 5’лстлслтасталслтстллтасс3′ 2734

20. (5 -3′) 5’лссллтастсллалстлсалллс3′ 183549 2496

(3 -5′) 5′ ататс тлалллллллт ататалсс3′ 186022

10 30 50 70 90 110 130 150 170 т.п.н.

19 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Рис. 1. Схема расположения ампликонов на геноме ВНО штамм Бангладеш-1975. Двунаправленными стрелками обозначены соответствующие ампликоны, цифрами над ними — порядковые номера ампликонов (см. табл. 2). В верхней строке приведены координаты на геноме в т.п.н.

непосредственной близости к концевым шпилькам ДНК ВНО.

ДПЦР проводили с использованием набора XL PCR Kit («Applied Biosystems», США) в 50 мкл смеси в тонкостенных микропробирках объемом 0.2 мл («Applied Biosystems», США). Каждая реакционная смесь содержала следующие компоненты:

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

БАБКИН И.В., БАБКИНА И.Н., ГУТОРОВ В.В., МАКСЮТОВ Р.А., НЕПОМНЯЩИХ Т.С., ЩЕЛКУНОВ С.Н. — 2008 г.

БАБКИН И.В., ЩЕЛКУНОВ С.Н. — 2006 г.

БАБКИН И.В., ЩЕЛКУНОВ С.Н. — 2008 г.

БАБКИН И.В., БАБКИНА И.Н., БЕССМЕЛЬЦЕВА Е.В., КОЛОСОВА И.В., КОЧНЕВА Г.В., РЯБЧИКОВА Е.И., СЕРЕГИН С.В., СОЛЕНОВА Т.Е., ЩЕЛКУНОВ С.Н. — 2003 г.

источник

Оспа – острое, заразное заболевание, вызываемое вирусом натуральной оспы . Вирус оспы является членом рода Orthopoxvirus, семейства Poxviridae. Вирусологи предполагают, что этот вирус появился в результате мутации африканского поксвируса грызунов около 10 000 лет назад.

Геномы вирусов семейства Poxviridae состоят из двухцепочечной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), эти вирусы копируются в цитоплазме клеток. Poxviridae состоит из двух подсемейств: Chordopoxvirinae (заражают позвоночных) и Entomopoxvirinae (заражают насекомых).

Оспа непосредственно и глубоко повлияла на ход человеческой истории. Оспа уничтожала целые цивилизации, в том числе инков и ацтеков. Эти цивилизации были уничтожены в одном поколении, и усилия, которые прилагались к искоренению этой болезни, неизгладимо повлияли на религию и медицину.

Оспа натуральная является одной из наиболее древних инфекционные болезней, оставивших в истории человечества печальные страницы, повествующие о повальном бедствии, «море».

По-видимому, Оспа натуральная возникла на территории Центральной Африки, о чем свидетельствуют рукописные памятники Древнего Египта. Подтверждением того, что оспа встречалась в Египте с незапамятных времён, служит, в частности, обнаруженная археологами мумия со следами перенесённой умершим оспы, относящаяся к 3-му тысячелетию до н. э. Упоминание о болезни, по клинические, признакам соответствующей оспе, имеется в одном из наиболее ранних источников индийской медицинский письменности (9 век до нашей эры). Китайские летописи сообщают о существовании оспы в 12 в. до нашей эры. Упоминания об Оспа натуральная встречаются в сочинениях К. Галена, Гиппократа и другие.

Первое детальное описание Оспа натуральная принадлежит, как полагают многие историки медицины, Рази.

Он считал, что как корь, так и оспа — болезни, которые каждый человек переносит в детстве. Рази впервые выделил оспу из группы болезней, сопровождающихся высыпаниями, в самостоятельную болезнь. Первым врачом, описавшим Оспа натуральная как заразную болезнь, был Ибн-Сина.

В 4 век натуральная оспа была завезена из Северо-Восточной Африки в Аравию, а в середине 6 век она проникла в Европу. С периода крестовых походов эпидемии этой опустошительной болезни не прекращались на Европейском материке. Они зарегистрированы в 6 и 7 веков во Франции, Италии, Испании, Сицилии. В 13 век эпидемия Оспа натуральная отмечена в Исландии. К 15 век относится первое появление оспы в Германии и России. В начале 16 века оспа была завезена в Америку; первые вспышки наблюдались здесь уже в 1507 год Известно, что занос оспы на этот континент произошёл в период завоевания его испанцами; в отряде, направлявшемся в начале 16 век к берегам Мексики, был больной оспой. Болезнь получила широкое распространение среди местного населения. С целью уничтожения мексиканских племён колонизаторы, в частности, развешивали в лесах одежду, заражённую гноем больных оспой. Эта одежда привлекала туземцев и вместе с «подарком» они получали оспу, от которой гибли сами и заражали окружающих.

В 1563 год Оспа натуральная была занесена на территорию Бразилии, где погибло 100 тысяч человек только в провинции Читу. На Восточное побережье Северной Америки болезнь была занесена англичанами. В 1616—1617 годы здесь зарегистрирована крупнейшая эпидемия среди индейцев, в результате которой почти полностью погибло племя алгонкцнов, населявших территорию нынешнего штата Массачусетс. В Австралию Оспа натуральная завезена в конце 18 век.

Считается, что в отдельные годы в Европе Оспа натуральная заболевало 10—12 миллионов человек, причём летальность составляла до 25—40%. Оспа натуральная уносила огромное число жертв, оставляла после себя большое количество слепых людей.

Поворотным этапом в борьбе с Оспа натуральная явилось открытие Э. Дженнером оспенной вакцины (1796).

Однако, несмотря на то, что противооспенная вакцинация стала известна человечеству ещё в конце 18 век (смотри полный свод знаний Оспопрививание), в литературе имеются чёткие указания, что даже в начале 20 век ни одна из вирусных инфекций не отличалась такой степенью распространённости, как оспа. Тем не менее с момента открытия I Международной санитарной конференции (1851) Оспа натуральная не фигурировала ни в повестке дня международных конференций, ни в сводке международных санитарный правил. И только в 1926 год на XIII Международной санитарной конференции делегат Японии предложил внести Оспа натуральная в список болезней, требующих обязательной декларации. Однако делегат Швейцарии возражал против этого предложения, мотивируя свою точку зрения тем, что Оспа натуральная существует везде: по-видимому, нет ни одной страны, о которой можно сказать, что она свободна от оспы. В процессе дискуссии конференция все же приняла решение о включении Оспа натуральная в число «конвенционных» болезней, однако обязательная декларация требовалась только в случае эпидемический вспышки, оповещение же об отдельных случаях Оспа натуральная считалось необязательным.

Существование очагов Оспа натуральная в Азии, Африке и Южной Америке представляло потенциальную угрозу развития эпидемий при ослаблении предупредительных мер. Завоз Оспа натуральная в страны, свободные от этой инфекции, регистрировался ежегодно. В результате анализа эпидемический обстановки стало ясно, что ни одна страна мира в период бурного развития международных воздушных и других видов сообщений не гарантирована от завоза Оспа натуральная, а проведение карантинных мероприятий в условиях массового передвижения людей становилось все более сложным. Принимая во внимание изложенное, в 1958 год на XI сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения (ВАЗ) советская делегация внесла предложение о ликвидации Оспа натуральная во всем мире. Обсудив предложение СССР, ассамблея единогласно приняла историческую резолюцию, провозгласившую проведение глобальной программы ликвидации оспы. В результате объединённых усилий всех стран мира Оспа натуральная была ликвидирована в Южной Америке в 1971 г., в Азии — в 1975 г., в Африке — в 1977 году. Официально победа над Оспа натуральная провозглашена на сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения в мае 1980 г., на которой была отмечена роль СССР в этой победе. От имени европейского региона выступал академик Б. В. Петровский.

Успешному осуществлению глобальной программы ликвидации Оспа натуральная способствовали: благоприятная обстановка в мире, когда благодаря блестящей победе Советского Союза и его союзников над фашизмом были созданы предпосылки для объединения усилий всех стран мира, направленных на борьбу с особо опасными инфекциями; координация всей работы по ликвидации Оспа натуральная единым центром, которым являлась ВОЗ; снабжение всех эндемичных стран вакциной, отвечающей требованиям ВОЗ как по активности, так и по стабильности; вакцинация методами, при которых исключается погрешность в технике прививок; создание службы эпидемиологические надзора, являющейся на стадии завершения кампании главным элементом в стратегии ликвидации Оспа натуральная; обеспечение эффективного руководства и контроля с участием международного персонала ВОЗ при осуществлении национальных программ.

Как было сказано выше, возбудителями данного заболевания являются вирусы, относящиеся к семейству Poxviridae. Их размеры составляют 200-350 нм.

Такие инфекционные агенты размножаются внутри цитоплазмы; этот процесс сопровождается образованием включений. Характерной особенностью является то, что вирусы черной оспы и эритроциты крови группы A имеют антигенное родство. В связи с этим, у людей с данной группой крови низкая сопротивляемость к инфекции, а следовательно – они болеют чаще всего. Среди них отмечен и высокий показатель летальных исходов.

Возбудитель обладает устойчивостью к внешним факторам. Ему нестрашны высушивание и низкие температуры. Чешуйки, а также корочки, взятые с кожного покрова больных, являются отличным местом обитания для вируса. Он может жить в них несколько месяцев. Даже если инфекционного агента заморозить, он сохранит жизнеспособность на несколько лет.

Натуральная оспа является частью антропонозов. Она относится к классу высококонтагиозных и крайне опасных инфекций. Восприимчивостью к недугу обладают все люди, у которых отсутствует иммунитет. Получить иммунитет возможно 2-мя способами: перенести болезнь либо пройти процедуру вакцинации. В современном мире это заболевание распространено на просторах Азиатского и Африканского континентов.

Инфекционные агенты попадают в организм человека несколькими путями:

· при прямом контакте с кожным покровом больных;

· из-за контактов с зараженными предметами и медицинскими приспособлениями (100-процентная передача инфекции происходит в случае пореза).

Фото и документальные факты свидетельствуют о том, что зараженный человек способен передавать вирус на протяжении всех стадий заболевания. Заражение возможно как в последние дни инкубации, так и в период отторжения корочек. Тело умершего от данной болезни также представляет опасность для окружающих.

Как правило, попадание инфекционных агентов в организм происходит во время дыхательных процессов. Когда человек вдыхает зараженный воздух, вирусы оседают в респираторном тракте. Гораздо реже передача инфекции происходит через кожу.

Далее, осуществляется проникновение вируса в лимфоузлы. После этого, инфекционные агенты проникают в кровь и разносятся по всему организму. Происходит гематогенное инфицирование эпителия. Смертоносный организм стремительно размножается. Иммунитет постепенно слабнет, активизируется вторичная флора и везикулы превращаются в пустулы. В результате, гибнет ростковый слой эпидермиса. На месте нагноительных процессов формируется шрам.

Иногда возможно развитие инфекционно-токсического шока. Наиболее тяжелые формы заболевания сопровождаются проявлением геморрагического синдрома.

Натуральная оспа имеет четыре подтипа, а именно:

·Обыкновенная оспа – наиболее распространенная форма, на долю которой приходится 90% всех случаев.

·Модифицированная оспа – мягкая форма, она развивается у ранее вакцинированных лиц.

·Злокачественная оспа – тяжелая разновидность оспы, при которой характерные поражения не появляются на поверхности кожи.

·Геморрагическая оспа (молниеносная оспа) — редкая, очень тяжелая и очень смертельная разновидность оспы. При этой форме у человека развиваются кровоизлияния в коже и слизистых оболочках.

Ветряная оспа встречается еще реже и она гораздо менее вирулентна.

Другие виды оспы включают в себя:

·Легочная форма – характеризуется тяжелыми симптомами, цианозом и двусторонней инфильтрацией. Смертность от этого типа неопределенна.

·Фарингальная форма – развивается у иммунизированных лиц. Эта форма проявляется в виде пятнистости на мягком нёбе, язычке и на слизистой глотки.

·Грипп-подобные формы. Они редко приводят к сыпи.

Иммунизация

Целенаправленная прививка штаммами оспы, для защиты от вируса натуральной оспы (вариоляция), впервые стала практиковаться в Индии в первом тысячелетии нашей эры. Вскоре, эта практика распространилась по всему Старому Свету и в конце концов, в начале 18-го века она достигла Европы. Хотя вариоляцией и можно было индуцировать пожизненный иммунитет, эта практика считалась рискованной процедурой, так как приблизительно 10% привитых лиц умирало. Кроме того, привитые лица могли передавать это заболевание к непривитым людям спустя некоторое время после вариоляции.

И уже в 1796 году, Эдвард Дженнер доказал, что человек все же может получить защиту от этой болезни. Согласно его методике, на кожу незащищенного человека необходимо наносить гнойничковый материал, содержащий вирус коровьей оспы, который тесно связан с натуральной оспой, в результате чего, человек развивал гетерологичный иммунитет. С одной стороны, этот иммунитет не сохранялся на протяжении всей жизни, но с другой стороны, этот подход был значительно безопаснее, чем вариоляции. Вскоре, этот тип вакцинации быстро распространился по всему миру.

А в конце 1940-х годов были уже разработаны одни из первых синтетических вакцин. Масштабное производство лиофилизированной вакцины позволило провести массовые кампании вакцинации и, в конце концов, глобально ликвидировать оспу. Во второй половине 1960-х годов, Всемирная ассамблея здравоохранения активизировала свои усилия по искоренению этой болезни с помощью сильнодействующих и стабильных вакцин, путем быстрой идентификации вспышек и проведением вакцинации всех лиц, с которыми инфицированный мог вступить в контакт.

Последний случай эндемической вспышки оспы был зафиксирован в 1977 году в Сомали, это был последний случай воздействия вируса оспы на человека (заражение произошло в результате случайного лабораторного заражения). А уже в 1980 году, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально объявила, что оспа была ликвидирована. В настоящее время, единственный оставшийся изолят вируса натуральной оспы заморожен и хранится в строго охроняемом хранилище Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в Соединенных Штатах Америки и в хранилище одного из институтов в России.

Биотерроризм

Оспа является приоритетным средством биотерроризма:

· Легко распространяется и легко передается от человека к человеку

· Высокая смертность

· Может вызвать панику и социальные потрясения

· Людям необходимы специальные навыки в умении ликвидировать вспышки

Оспа — ДНК содержащий вирус, ДНК состоит из 135-375 тысяч пар оснований, копируется в цитоплазме клетки-хозяина. Ортопоксвирусы являются одними из крупнейших и наиболее сложных из всех вирусов. Вирион имеет форму кирпича с диаметром приблизительно 200 нм.

Главным образом, вирус оспы передается через воздушно-капельные пути. Эта передача происходит при тесном личном контакте (например, контакт лицом к лицу). Распространение вируса с одежды или одеяла также может привести к заражению. Оспа имеет более низкую скорость передачи, чем корь, коклюш и грипп. Люди являются единственными естественными носителями оспы. Животные и насекомые не переносят вирус натуральной оспы. Беременные женщины с оспой имеют тенденцию к развитию геморрагического заболевания, в результате чего могут наступить преждевременные роды, что только повысит риск наступления смерти плода или новорожденного.

Протекание инфекции

Проникновение только нескольких вирионов оспы в ротоглотку или в дыхательные пути может вызвать инфекцию. Вирус заражает макрофаги в течение первых 72 часов фазы инкубации. Затем, вирус мигрирует в регионарные лимфатические узлы, в которых он начнет реплицироваться. После этой фазы, он попытается попасть в селезенку, костный мозг, в лимфатические узлы, в результате чего у человека может развиться лихорадка, токсикоз и другие проявления уже на восьмой день. Наконец, вирус начнет выходить с мелких кровеносных сосудов в дерму и в подслизистую ротовой полости и глотки, что станет причиной появления высыпания.

Селезенка, лимфатические узлы, почки, печень, костный мозг и другие внутренние органы также могут содержать большое количество вируса оспы. Инкубационный период, как правило, составляет 10-12 дней, но он может колебаться от 7 до 17 дней. Внутриутробные инфекции встречаются редко (в этих случаях вирус будет иметь более короткий период инкубации). Темпы распространения инфекции среди близких лиц находиться между 37% и 88%. Оставшиеся в живых приобретут пожизненный иммунитет.

Инкубационный период вируса оспы колеблется в промежутке 7-17 дней (чаще всего в диапазоне 10-12 дней). Во время инкубационного периода, пациенты не заразны. Продромальный этап длится 2-4 дня и он характеризуется следующими аспектами:

· Энантема на слизистых оболочках языка и ротоглотки

10% светлокожих людей с оспой могут развить тонкие, эритематозные высыпания, во время продромальной фазы. Осыпание тела и последующая инфекционность достигают пика в начале энантема. Через несколько дней, вирус может быть найден в дыхательных путях, в кожных поражениях и в загрязненных объектах. Дыхательная инфекционность возникает при контакте лицо-к-лицу, хотя сегодня также известно, что некоторые вспышки вызывались из-за распространения вируса через вентиляционные системы.

Характерная сыпь начинает развиваться после продромальной фазы. Сначала на лице появляются маленькие красные макулы, а затем, они распространяются на конечности и туловище. Через несколько дней, маленькие пузырьки сливаются в более крупные, диаметром от 2 до 3 мм. Через 1-2 дня, эти папулы сливаются в 2- 5 мм пузырьки.

Большинство пациентов с оспой сообщают о сильных головных болях и болях в спине. Некоторые пациенты могут развить психоневрологические проблемы (галлюцинации, бред, депрессии и психоз, маниакально-депрессивный психоз).

От 10% до 20% пациентов с оспой развивают офтальмологические осложнения. Конъюнктивит является наиболее распространенным явлением, он появляется через 5 дней после появления сыпи. У некоторых больных развиваются болезненные гнойнички и бульбарный конъюнктивит. Во время эпидемий, у большого кол-ва людей могут развиться язвы на роговицах.

От 2% до 5% детей развивают остеомиелит, из-за вирусной инвазии в кости, а не в результате вторичной инфекции.

Физическое обследование

Начальные кожные поражения проявляются в виде маленьких, красных пятен на лице, в полости рта / глотки и на предплечьях. Вскоре, они превращаются в пузырьки и гнойнички (в течение 1-2 дней). Пациент становится наиболее заразным именно в это время. Примерно в это же время, язвы во рту начинают лопаться, появляется сыпь на коже лица. Как правило, эта сыпь начнет распространяться на все части тела в течение 24 часов. После этого (на второй день), сыпь и лихорадка уменьшаются, а пациент начнет чувствовать себя лучше.

На третий день сыпь превращается в приподнятые папулы. На четвертый день эти папулы заполняются густой, непрозрачной жидкостью. Эти папулы часто имеют углубление в центре, которые напоминают пупок, это является одной из основных отличительных особенностей оспы. В это время, лихорадка опять поднимается и остается высокой до образования струпьев над папулами.

На 4-7 день после появления сыпи, поражения объединяются в 4-6 мм пустулы. Пустулы – круглые и твердые на ощупь образования. Многие из пустул сливаются в еще большие образования, особенно на лице.

Пустулы достигают своего максимального размера на 10-й день. К концу второй недели, после появления сыпи, большинство пустул уже будут иметь струпья. Струпья начинают отделяться, после чего на коже появятся шрамы. Человек будет заразным, пока все струпья не отделятся.

По сравнению с непривитыми лицами, вакцинированные лица имеют менее тяжелый токсикоз, не такие сильные симптомы и меньшее число поражений, которые имеют тенденцию быть более поверхностными и сходными с ветрянкой.

Сыпь на ладонях и ступнях также является распространенным явлением. Для сравнения, сыпь от ветряной оспы имеет центростремительное распределением на туловище с меньшим распространением на ладонях и ступнях.

Большинство пациентов с оспой сообщают о сильных головных болях и болях в спине. У некоторых пациентов развиваются психоневрологические симптомы (галлюцинации, бред, депрессия и психоз, маниакально-депрессивный психоз).

Обученный (и только обученный) персонал должен получить образцы жидкостей и тканей из глотки пациента и / или из кожных нарывов. Далее, в лабораториях четвертого биологического уровня, эти образцы могут быть исследованы на присутствие вирионов с помощью электронной микроскопии, ПЦР, иммуногистохимического анализа или путем выращивания вируса на культурах живых клеток. Серологические тестирование может быть выполнено для обнаружения нейтрализующих антител.

Оспа может быть подтверждена исходя из кирпичной формы вирионов. ПЦР-анализ и электронная микроскопия могут быть использованы для изучения инактивированных образцов и, следовательно, в данном случае уже не будет требоваться такой высокий уровень изоляции, соответственно, эти анализы могут быть выполнены в местных лабораториях.

Однако, одной электронной микроскопией не получится определить конкретный тип оспы в качестве члена рода ортопоксвирусов (почти все они имеют одинаковый внешний вид). В данном случае поможет ПЦР-анализ, он может быть использован для идентификации видов и более того, с помощью ПЦР можно отличить незначительные генетические вариации разных штаммах.

Ни одна из известных терапий не является эффективной в лечении оспы (все методы лечения оспы только симптоматические и поддерживающие). Поддерживающий уход за пациентами с симптоматической инфекцией оспы заключается в следующем:

· Пациент должен быть изолирован, пока все струпья не отпадут (около 3-4 недель после появления сыпи).

· Должен поддерживаться жидкостной и электролитный баланс (необходимо избегать обезвоживания).

· Лекарства от лихорадки и боли должны назначаться своевременно.

· Медицинский персонал должен следить за хорошим питанием пациента.

· Необходимо обязательно осуществлять уход за кожей.

· Все осложнения должны тщательно контролироваться.

· Травмы роговицы могут быть обработаны идоксуридином.

Вакцина против оспы является единственным известным способом предотвращения развития инфекции оспы.

Если вакцина будет предоставленна в течение 4 дней после заражения, то ею можно будет предотвратить или значительно уменьшить тяжесть симптомов оспы. Сегодня применяется два типа вакцин – коровья вакцина и осповакцина ACAM2000.

Коровья вакцина способствует развитию активного иммунитета против вируса оспы путем индуцирования специфических антител. Эта вакцина содержит живой вирус коровьей оспы, но не содержит вирус натуральной оспы, вирус, который вызывает оспу. Коровья оспа является членом рода ортопоксвирусов, который включает оспу (натуральную оспу), коровью оспу, оспу обезьян и другие вирусы. После инокуляции, вакцина индуцирует иммунную реакцию, которая будет служить защитой от оспы.

ACAM2000 содержит живой вирус коровьей оспы. Эта вакцина работает путем развития легких инфекций, которые стимулируют иммунный ответ. Эта легкая инфекция эффективно защищает человека от оспы фактически не вызывая основной болезни.

Всех больных необходимо изолировать и вакцинировать в первые 4 дня после заражения. После чего необходимо запустить поддерживающую и симптоматическую терапию (например, увлажнение, хорошее питание). Уже на данном этапе, врачи могут начать применять некоторые медикаментозные средства, например цидофовир.

Вторичные бактериальные инфекции кожи можно лечить полусинтетическими пенициллинами (нафциллин, оксациллин, диклоксациллин, клоксациллин), цефалоспоринами первого поколения (например, цефазолин, цефалексин) или клиндамицином.

Большинство пациентов (65-80%), которым удастся побороть инфекцию, могут развить вторичные кожные инфекции. Другие осложнения оспы включают обезвоживание и орхит. Энцефалит возникает в 1 из 500 случаев.

Дерматологические осложнения оспы:

· Формирование фурункулов и / или абсцессов, вторичные бактериальные инфекции

Офтальмологические осложнения оспы:

Ортопедические осложнения:

источник

Оспа – острое, заразное заболевание, вызываемое вирусом натуральной оспы. Вирус оспы является членом рода Orthopoxvirus, семейства Poxviridae. Вирусологи предполагают, что этот вирус появился в результате мутации африканского поксвируса грызунов около 10 000 лет назад.

Сегодня известно о двух самых основных типах оспы, натуральная и ветряная. Они значительно сильно отличаются смертностью (30% против 1%, соответственно). Натуральная оспа была ответственна за примерно 400 000 смертей в год в Европе (конец 18-го века). У пациентов, которым удавалось выздороветь от этой болезни, слепота и уродующие шрамы были одними из самых распространенных остаточных явлений этой болезни.

Натуральная оспа имеет четыре подтипа, а именно:

Обыкновенная оспа – наиболее распространенная форма, на долю которой приходится 90% всех случаев.
Модифицированная оспа – мягкая форма, она развивается у ранее вакцинированных лиц.
Злокачественная оспа – тяжелая разновидность оспы, при которой характерные поражения не появляются на поверхности кожи.
Геморрагическая оспа (молниеносная оспа) — редкая, очень тяжелая и очень смертельная разновидность оспы. При этой форме у человека развиваются кровоизлияния в коже и слизистых оболочках.

Ветряная оспа встречается еще реже и она гораздо менее вирулентна.

Другие виды оспы включают в себя:

Легочная форма – характеризуется тяжелыми симптомами, цианозом и двусторонней инфильтрацией. Смертность от этого типа неопределенна.
Фарингальная форма – развивается у иммунизированных лиц. Эта форма проявляется в виде пятнистости на мягком нёбе, язычке и на слизистой глотки.
Грипп-подобные формы. Они редко приводят к сыпи.

Последний случай эндемической вспышки оспы был зафиксирован в 1977 году в Сомали, это был последний случай воздействия вируса оспы на человека (заражение произошло в результате случайного лабораторного заражения). А уже в 1980 году, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально объявила, что оспа была ликвидирована. В настоящее время, единственный оставшийся изолят вируса натуральной оспы заморожен и хранится в строгоохроняемом хранилище Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в Соединенных Штатах Америки и в хранилище одного из институтов в России. После одержания победы над болезнью, плановая вакцинация против оспы была прекращена.

Оспа является приоритетным средством биотерроризма:

Легко распространяется и легко передается от человека к человеку
Высокая смертность
Может вызвать панику и социальные потрясения
Людям необходимы специальные навыки в умении ликвидировать вспышки

источник