Значение открытия Д.И. Ивановского. Этапы развития вирусологии. Роль ученых в развитии вирусологии.

Впервые существование вируса доказал в 1892 году Ивановский. В результате наблюдений он высказал предположение, что болезнь табака, под названием мозаичной, представляет собой не одно, а два совершенно различных заболевания одного и того же растения: одно из них - рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. Возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть обнаружен в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах. Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вируса, цитопаталогических вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства.

Этапы развития:

Конец XIX — начало XX-го века. Основным методом идентификации вирусов в этот период был метод фильтрации через бактериологические фильтры, которые использовались как средство разделения возбудителей на бактерии и небактерии. Были открыты следующие вирусы: вирус табачной мозаики; ящура; желтой лихорадки; оспы и трахомы; полиомиелита; кори; вирус герпеса.

30-е годы — основным вирусологическим методом, используемым для выделения вирусов и их дальнейшей идентификации, являются лабораторные животные. 1931 г. — в качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы, лейкоза. Открыты: вирус гриппа; клещевого энцефалита.

40-е годы. Установили, что вирус осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что вирусы отличаются от бактерий не только размерами и неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат только один вид нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК. Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось важным событием, давшим возможность получения культуральных вакцин. Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита, кори и краснухи.

50-е годы: Открыты вирусы: аденовирусы; краснухи; вирусы парагриппа.

70-е годы: открытие в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов фермента обратной транскриптазы (ревертазы). Становится реальным изучение генома РНК содержащих вирусов. Открыты вирусы: вирус гепатита B; ротавирусы, вирус гепатита A.

80-е годы. Развитие представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей, назвали онкогенами. Открыты вирусы: иммунодефицита человека; вирус гепатита C.

Возбудители ОРВИ.

Таксономия и классификация: Острые респираторные вирусные инфекции. К возбудителям острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) относят: ГРИПП, Парагрипп, аденовирусы.

РНК-содержащие вирусы. I семейство — Paramyxoviridae включает вирусы парагриппа человека (5 серотипов) и респираторно-синтициальный вирус (PC); II семейство — Picomaviridae включает 7 серотипов энтеровирусов Коксаки, поражающих дыхательные пути, и 120 серотипов риновирусов; III семейство — Reoviridae включает 3 серотипа, вызывающих заболевания респираторного и желудочно-кишечного трактов; IV семейство — Coronaviridae включает 3 серотипа, также поражающих дыхательный и желудочно-кишечный тракты.

ДНК-содержащие вирусы. V семейство — Adenoviridae. Представители этого семейства поражают глаза, кишечник, мочевой пузырь, 3 типа аденовирусов вызывают ОРВИ. Структура:. Средние размеры, сферическую, палочковидную или нитевидную формы. Большая часть возбудителей ОРВИ содержит однонитчатую РНК, кроме реовирусов, обладающих двунитчатой РНК, и ДНК-содержащих аденовирусов. Некоторые из них окружены суперкапсидом.

Антигенная структура: сложная. У вирусов каждого рода есть общие антигены; вирусы имеют и типоспецифические антигены, по которым можно проводить идентификацию возбудителей с определением серотипа. В состав каждой группы вирусов ОРВИ входит различное количество серотипов и серовариантов. Большинство вирусов ОРВИ обладает гемагглютинируюшей способностью.

РТГА основана на блокировании активности гемагглютининов вируса специфическими антителами.

Культивирование: Оптимальная модель для культивирования— культуры клеток. Для каждой группы вирусов подобраны наиболее чувствительные клетки (для аденовирусов —эмбриональные клетки почек; для коронавирусов — эмбриональные клетки и клетки трахеи). В зараженных клетках вирусы вызывают ЦПЭ(цитопатический эффект). Культуры клеток используют также при идентификации возбудителей с цитолитической активностью (например, аденовирусов). Для этого применяют так называемую реакцию биологической нейтрализации вирусов в культуре клеток (РБН или РН вирусов). В ее основе — нейтрализация цитолитического действия вирусов типоспецифическми антителами.

Иммунитет: вируснейтрализующие специфические IgA (обеспечивают местный иммунитет) и клеточный иммунитет. Местная выработка а-интерферона, появление которого в носовом отделяемом приводит к значительному снижению количества вирусов. Важной особенностью ОРВИ является формирование вторичного иммунодефицита. Постинфекционный иммунитет - нестойкий, непродолжительный, типоспецифический. Большое число серотипов и разнообразие вирусов – высокая частота повторных заболеваний.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования носоглоточная слизь, мазки-отпечатки и смывы из зева и носа.

Экспресс-диагностика. Обнаруживают вирусные антигены в инфицированных клетках. Применяют РИФ (прямой и непрямой методы) с использованием меченных флюорохромами специфических антител, а также ИФА. Для труднокультивируемых вирусов используют генетический метод (ПЦР).

Вирусологический метод. Индикацию вирусов в зараженных лабораторных моделях проводят по ЦПЭ, а также РГА и гемадсорбции (для вирусов с гемагглютинирующей активностью), по образованию включений (внутриядерные включения при аденовирусной инфекции, цитоплазматические включения в околоядерной зоне при реовирусной инфекции и т. п.), а также по образованию «бляшек», и «цветной пробе». Идентифицируют вирусы по антигенной структуре в РСК, РПГА, ИФА, РТГА, РБН вирусов.

Серологический метод. Противовирусные антитела исследуют в парных сыворотках больного, полученных с интервалом в 10 дней. Диагноз ставят при увеличении титра антител как минимум в 4 раза. При этом определяется уровень IgG в таких реакциях, как РБН вирусов, РСК, РПГА, РТГА.

Лечение: эффективного этиотропного - нет; неспецифическое – а-интерферон, оксолин (глазные капли), при вторичной бактериальной инфекции – антибиотики. Основное лечение – симптоматическое/патогенетическое. Антигистаминные препараты.

Профилактика: неспецифическая – противоэпидемич. мероприятия. Специфической – нет. Для профилактики аденовирусов – пероральные живые тривалентные

Возбудитель гриппа.

Острые респираторные вирусные инфекции. К возбудителям острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) относят: ГРИПП, Парагрипп, аденовирусы.

1) Возбудители ГРИППА

Таксономия	Семейство: Оrtomyxoviridae Род: 1) Influenzavirus A – Тип А 2) Influenzavirus B – Тип В 3) Influenzavirus С- Тип C
Характеристика	РНК-содержащий вирус. РНК в виде одной фрагментированной (-) нити и имеет  8 фрагментов, а вирус С-7. Имеет форму сферы. Диаметр сферы – 80-120 нм. Иногда встречаются палочки, нити. По строению вирус ГРИППА относится к сложным вирусам, у него есть капсула и суперкапсид. Покидает клетку путем почкования. Вирион имеет форму сферы, но в свежих материалах больного могут быть формы нитей. В центре вириона нах. нуклеотид, имеющий спиральный тип симметрию. Капсид  состоит из белка нуклеопротеина и белков полимеразного комплекса. Нуклеокапсид окружен слоем матриксных и мембранных белков. Поверх  всех структур находится суперкапсид, на котором расположены шипики-выросты  длиной в 10 нм. Шипики образованы двумя сложными белками(нейромедидаза и  гемаглютинин.
Культивирование	Используют куриный эмбрион, лабораторных животных (мыши, хомячки, сирийские хорьки) и тканевые культуры – клетки почем обезьян и собак.
Антигенная структура	1) Сердцевинные (внутренние) АГ- определяют тип вируса. Представляют собой нуклеопротеин, М-белками суперкапсида. 2) Поверхностные АГ- это нейроменидаза (N) и гемаглютинин(H)-его больше, чем N.  H-обеспечивает абсорбцию вируса на поверхности клеток, эритроцитов и приводит к их склеиванию(гемаглютинации). N-обеспечивает проникновениев кетку и выход новых вирусов из клетки.  Нейроменидаза разжижает секрет(мокроту), чем обеспечивает распространение вируса в нижние дыхательные пути. (вирус типа А)
Изменчивость	Вирус ГРИППА обладает выраженной изменчивостью, особенно тип А. он может поражать не только человека, но и животных и птиц. Типы В и С патогенны только для человека. Изменчивость обусловлена изменчивостью поверхностных антигенов (нейроменидазы и гемаглютинина). А1 А2 А3 H1N1 H2N2 H3N2 Сейчас известно 15 видов гемаглютинина и 9 видов нейроменидазы. У человеческогог вируса а стабилоьно встречаются 3 вида H и 2 вида N.   Тип В обладает меньшей изменчивостью, подтипов нет. Не вызывает пандемий и эпидемий. Тип С – у него есть только гемаглютинин, нейроменидаза отсутствует. Сейчас циркулирует Тип А(А1 и А3) и тип В.
Способы изменчивости	1) Антигенный ДРЕЙФ незначительные, медленно развивающиеся изменения в структуре поверхностных АГ, при которых образуются новые серологические варианты в составе подтипа. В этом случает серологические варианты – это причины ежегодных вспышек гриппа. 2) Антигенный ШИФТ:«скачок», резкие, медленно развивающиеся выраженные 3) изменения в структуре H и N. В результате антигенного шифта появляются новые 4) подтипы вируса гриппа типа А. это происходит благодаря точечным мутациям и генетических рекомбинаций.
Эпидемиология	Источник инфекции- больной человек и носитель. Путь передачи – передачи – воздушно-капельный, контактный. ГРИПП – острая вирусная инфекция, которая характеризуется лихорадкой, ознобом, головными болями, интоксикацией, болями в мышцах, суставах и глава. Поражаются верхние отделы респираторного тракты, ССС и ЦНС. Это неуправляемая вирусная инфекция, которая характеризуется пандемиями и эпидемиями.
Патогенез	Входные ворота верхние дыхательные пути. Адсорбция на слизистой верхних дыхательных путей, потом вирус проникает в эпителий, разрушает и нарушает их защитный барьер, после чего попадает в кровь(виремия/вирусемия). Инкубационных период 1-2 дня, клинические проявления: лихорадка, озноб, боли в мышцах, голову, глазах. Осложнения пневмония, летальный исход. Вирус активирует систему протеолиза и вызывает повреждение эндотелия и капилляров, что повышает проницаемость сосудов, вызывая геморрагии,+ поражение ЦНС, интоксикация.
Иммунитет	Стойкий, но зависит от типа
Лечение	Симптоматическая терапия, противовирусные препараты:интерферон(он блокирует  размножение вирусов. Эффективен на ранних стадиях.) Индукторы интерферона-арбидол,противовирусный иммуноглобулин.
Профилактика	Специфическая-вакцинация каждый год. Неспецифическая – маски, мытье рук, сан.просвет.работа. Экстренная-арбидол, интерферон.
Диагностика	Материал мазки, отпечатки, кровь, легочная ткань. Ранняя диагностика-заражение куриных эмбрионов и на культуре клеток-выделение вируса. Потом делаем РГА: берем жидкость из куриного эмбриона, добавляем эритроциты, они склеиваются в присутствии гемаглютинирующего вируса(ОРВИ). Положительной реакцией является появление «зонтика». РТГА-берем жидкость из куриного эмбриона, добавляем сыворотку и образуется «пуговка».   При любой вирусной инфекции используем экспресс-диагностику и серологический метод. 1.Экспресс-диагностика  а) иммуногистохимический метод, ищем АГ-ИФА,РИА, РИФ. Б)Молекулярно-биологический метод-ищем геном(ДНК и РНК-зонды, ПЦР) 2. серодиагностика: материал-кровь. В крови ищем АТ. Метод парный сывороток. 3. Вирусологический метод-исследуют группу клеток HELA, которые инфицированы вирусом гриппа. Клетки начинают разрушаться. Индикацию проводим по обнаружению цитотоксического действия. 4.Быстрая диагностика- «метод обнаружения вируса с помощью  флуоресцирующих антител». Исследуемый материал берут из носа в первые дни болезни.  Готовят мазки, обрабатывают их специфическими гриппозными флуоресцирующими сыворотками. Образовавшийся комплекс АГ+АТ ярко светится в ядре и цитоплазме клеток и виден в люминисцентном микроскопе. Ответ можно получить через 2-3 часа.

 

Возбудители полиомиелита.

Таксономия.: семейство Picornaviridae, род Enterovims, вид Poliovirus.

Структура. По структуре полиовирусы — типичные представители рода Enterovirus. РНК-содержащие вирусы.

Морфология: мелкие, просто организованные вирусы, сферической формы, состоят из одноцепочечной РНК и капсида.

Культивирование: Хорошо репродуцируются в первичных и перевариваемых культурах клеток из тканей человека и сопровождается цитопатическим эффектом. В культуре клеток под агаровым покрытием энтеровирусы образуют бляшки.

Антигенные свойства: Различают 3 серотипа внутри вида: 1, 2, 3, не вызывающие перекрестного иммунитета. Все серотипы патогенны дл человека.

Патогенез и клиника. Естественная восприимчивость человека к вирусам полиомиелита высокая. Входными воротами служат слизистые оболочки верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта. Первичная репродукция вирусов происходит в лимфатических узлах глоточного кольца и тонкой кишки. Из лимфатической системы вирусы проникают в кровь, а затем в ЦНС, где избирательно поражают клетки передних рогов спинного мозга (двигательные нейроны). Инкубационный период продолжается в среднем 7—14 дней. Различают 3 клинические формы полиомиелита: паралитическую, менингеальную (без параличей), абортивную (легкая форма). Заболевание начинается с повышения температуры тела, общего недомогания, головных болей, рвоты, болей в горле.

Иммунитет. После перенесенной болезни остается пожизненный типоспецифический иммунитет. Иммунитет определяется наличием вируснейтрализующих антител, среди которых важная роль принадлежит местным секреторным антителам слизистой оболочки глотки и кишечника (местный иммунитет). Пассивный естественный иммунитет сохраняется в течение 3—5 недель после рождения ребенка.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования - кал, отделяемое носоглотки, при летальных исходах — кусочки головного и спинного мозга, лимфатические узлы.

Вирусы полиомиелита выделяют путем заражения исследуемым материалом первичных и перевиваемых культур клеток. О репродукции вирусов судят по цитопатическому действию. Идентифицируют выделенный вирус с помощью типоспецифических сывороток в реакции нейтрализации в культуре клеток. Важное значение имеет внутривидовая дифференциация вирусов, которая позволяет отличить патогенные штаммы от вакцинных штаммов, выделяющихся от людей, иммунизированных живой полиомиелитной вакциной. Различия между штаммами выявляют с помощью ИФА, реакции нейтрализации цитопатического действия вируса в культуре клеток со штаммоспецифической иммунной сывороткой, а также в ПЦР.

Серодиагностика основана на использовании парных сывороток больных с применением эталонных штаммов вируса в качестве диагностикума. Содержание сывороточных иммуноглобулинов классов IgG, IgA, IgM определяют методом радиальной иммунодиффузии по Манчини.

Лечение. Патогенетическое. Применение гомологичного иммуноглобулина для предупреждения развития паралитических форм ограничено.

Профилактика. Основной мерой профилактики полиомиелита является иммунизация. Первая инактивированная вакцина для профилактики – создавала общий гуморальный иммунитет, не формировала местной резистентности слизистых оболочек ЖКТ, не обеспечивала надежную защиту.

Пероральная живая культуральная вакцина из трех серотипов штаммов. Используют для массовой иммунизации детей, она создает стойкий общий и местный иммунитет.

Неспецифическая профилактика сводится к санитарно-гигиеническим мероприятиям.