Особенности вирусных инфекций. Роль вирусной нуклеиновой кислоты, белков, токсических веществ в инфекционном процессе. Понятие о дефектных вирусах

Особенности вирусных инфекций

Цитодеструктивное действие вирусов

Вирусные инфекции характеризуются рядом уникальных патогенетических особенностей. Цитопатическое действие вирусов обусловлено строго внутриклеточным паразитизмом. Вирусы запускают клеточную генетическую программу гибели (апоптоза) клеток. Механизм цитопатического действия вирусов обусловлен подавлением синтеза клеточных ДНК, РНК и белков, разрушением клеточных лизосом и высвобождением лизосомальных ферментов, которые оказывают пагубное влияние на клеточные структуры.

Учитывая короткий цикл репликации большинства вирусов и быстрое развитие цитопатического эффекта, противовирусные препараты должны назначаться как можно раньше от начала инфекционного процесса. Кроме того, предпочтение должно oтдаваться препаратам, блокирующим репликацию вирусов на ранних стадиях.

Интеграционные взаимодействия

Тесное взаимодействие вируса и клетки может сопровождаться интеграционным процессом - встраиванием вирусной геномной ДНК или ДНК - копии геномной РНК - провируса в клеточную ДНК. Такие вирусы называют интеграбельными, инфекции - интегративными. При интегративных инфекциях вирусные гены, как и клеточные гены, передаются по наследству дочерним клеткам при делении инфицированных клеток, несущих интегрированный вирусный геном. Интеграционный процесс является одним из многочисленных механизмов развития пожизненных персистентных вирусных инфекций.

Иммунодепрессивное влияние вирусных инфекций

Иммуносупрессивный эффект проявляется при многих вирусных инфекциях, особенно при развитии тяжелых клинических форм. Подавление иммунитета часто приводит к хронизации инфекционного процесса, развитию тяжелых осложнений вирусных инфекций. Регистрируют развитие иммунодефицита, подавление специфического и неспецифического клеточного и гуморального иммунитета: снижение функциональной активности ЕК, макрофагов, уровня взаимодействия иммунокомпетентных клеток, нарушение антителообразования и др. Выявляют также интерферонодефицит: снижение способности лейкоцитов, фибробластов и иммунных лимфоцитов вырабатывать, соответственно, альфа-, бета- и гамма-интерфероны. Нарушение иммунитета носит не только общий системный характер, но и местный характер: снижение мукозального иммунитета (иммунитета слизистых), интерферонообразования в очагах вирусного поражения.

Иммунодепрессивный эффект вирусных инфекций обусловлен аффинностью (тропизмом) многих вирусов к клеткам моноцитарно-макрофагальной системы (ММС), Т-хелперам, полиморфноядерным нейтрофилам и другим иммуноцитам. Тяжелые иммунодефицитные состояния регистрируют при ВИЧ-инфекции, ЦМВ-инфекции, гриппе, ВГВ, рецидивирующем герпесе, парагриппе, кори и т.д. При многих вирусных инфекциях развиваются транзиторные нарушения иммунитета.

Иммунопатологические реакции при вирусных инфекциях

Указанные реакции регистрируют при хронических инфекционных процессах, которые сопровождаются длительным (иногда пожизненным) пребыванием вируса в организме. При персистентных вирусных инфекциях периодически возможно появление в крови вируса (вирусного антигена) на фоне постоянной циркуляции противовирусных антител. Возникают условия для формирования в больших количествах циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК). Последние откладываются в ткани, в частности, в стенки сосудов, связывают комплемент, в результате чего запускаются вторичные повреждающие реакции (аутоиммунного) воспаления. Эти процессы лежат в основе развития болезни ЦИК: узелкового периартериита, мембранозного гломерулонефрита, миозита, атопического дерматита, артралгии, отечных реакций.

Иммунопатологические реакции регистрируют при приобретенных вирусных инфекциях (ВИЧ-инфекция, хронический гепатит В, ГЛПС, цитомегаловирусной инфекции, инфекционном мононуклеозе) и врожденных вирусных инфекциях (цитомегаловирусной инфекции, краснухе и других). Отличительной особенностью последних является персистенция вирусов в организме ребенка в течение от нескольких месяцев до нескольких лет после его рождения.

Сенсибилизирующее влияние вирусных инфекций

В основе аллергических реакций при вирусных инфекциях лежат процессы инициации особого типа иммунного ответа в виде синтеза аллергических антител - иммуноглобулина класса Е. Они фиксируются на поверхности тучных клеток, базофилов, моноцитов, клеток Лангерганса, эозинофилов. Повторное поступление вирусных антигенов в организм сопровождается его специфическим взаимодействием с IgE на поверхности тучных и других клеток воспаления. При этом происходит высвобождение медиаторов, обладающих гистаминоподобными свойствами, которые, в зависимости от локализации процесса, приводят к развитию аллергических тканевых реакций: ринита, конъюнктивита, бронхиальной астмы, крапивницы, отека Квинке, при системных реакциях - анафилактического шока.

Аллергические реакции регистрируют при гриппозной инфекции, лихорадке Денге-2 (после предшествующих лихорадках Денге-1, 3, 4). Ярким примером проявления аллергических реакций является зуд, жжение, покраснение, отек на месте развития рецидивирующих герпетических высыпаний. Отметим также, что у аллергических больных вирусные инфекции характеризуются более тяжелым клиническим течением.

Аутоиммунные процессы при вирусных инфекциях

Аутоиммунные реакции обусловлены иммунным лизисом клеток макроорганизма под влиянием:

• реакций специфического противовирусного иммунитета (клеточного и гуморального);

• реакций, которые запускаются при вирусных инфекциях против собственных тканей макроорганизма.

Развитие повреждающих реакций клеток макроорганизма может быть связано со следующими механизмами:

1. локализацией (экспонированием) вирусных антигенов на поверхности клеток, инфицированных нецитопатогенными вирусами (феномен вирусной гетерогенизации клеток) и воздействием на них факторов клеточного (цитотоксических клеток - Т-киллеров) и гуморального (цитотоксических антител) иммунитета;

2. сходством (гомологией) вирусных антигенов и немаскированных антигенов макроорганизма, вследствие чего противовирусный иммунитет приобретает черты аутоиммунного процесса;

3. демаскировкой антигенов макроорганизма и преодолением факторами иммунитета гематоэнцефалитического, гематоофтальмического, гематотимического и других барьеров и развития аутоиммунных энцефалитов, тиреоидита, поражения тканей глаза, гонад;

4. запуском под влиянием вирусной инфекции пролиферации "запрещенных" клонов лимфоцитов, реагирующих против собственных антигенов макроорганизма.

Вирусные инфекции могут играть "триггерную" роль. В этих случаях аутоиммунные патологические процессы самоподдерживаются после прекращения полной (образование вирусного потомства) или частичной реализации генетической информации вируса (синтез вирусного антигена), элиминации вируса из тканей организма.

Механизм инфицирования (роль нуклеиновой кислоты, белков)

Условно процесс вирусного инфицирования в масштабах одной клетки можно разбить на несколько взаимоперекрывающихся этапов:

• Присоединение к клеточной мембране — так называемая адсорбция. Обычно для того, чтобы вирион адсорбировался на поверхности клетки, она должна иметь в составе своей плазматической мембраны белок (часто гликопротеин) — рецептор, специфичный для данного вируса. Наличие рецептора нередко определяет круг хозяев данного вируса, а также его тканеспецифичность.

• Проникновение в клетку. На следующем этапе вирусу необходимо доставить внутрь клетки свою генетическую информацию. Некоторые вирусы переносят также собственные белки, необходимые для её реализации (особенно это характерно для вирусов, содержащих негативные РНК). Различные вирусы для проникновения в клетку используют разные стратегии: например, пикорнавирусы впрыскивают свою РНК через плазматическую мембрану, а вирионы ортомиксовирусов захватываются клеткой в ходе эндоцитоза, попадают в кислую среду лизосом, где происходит их окончательное созревание (депротеинизация вирусной частицы), после чего РНК в комплексе с вирусными белками преодолевает лизосомальную мембрану и попадает в цитоплазму. Вирусы также различаются по локализации их репликации, часть вирусов (например, те же пикорнавирусы) размножается в цитоплазме клетки, а часть (например, ортомиксовирусы) в её ядре.

В клетке при длительной скрытой инфекции может накапливаться большое количество дефектного вируса.

Дефектные вирусы - виды вирусов, не имеющих полной генетической информации для самовоспроизведения. Размножение их происходит в присутствии вирусов-помощников При взаимодействии вируса с клеткой могут образовываться не только зрелые инфекционные частицы, но и так называемые дефектные вирусы или ВЧ с дефектным геномом.

Дефектный геном — это любой вирусный геном, в котором один или несколько генов утратили функцию, необходимую для автономной репликации вируса, в связи с чем для репликации необходима помощь другого вирусного генома или гена. Дефектные геномы, зависящие от вируса-помошника. Сюда входят так называемые дефектные интерферирующие вирусы — ДИ-частицы. Они представляют собой субгеномные делеционные мутанты, потерявшие существенную часть генома родительского вируса. Делеция может достигать 90%, хотя обнаружены делеции, затрагивающие лишь 1% генома. Для восстановления утраченных функций ДИ-частицы необходимо одновременное заражение родственным вирусом-помощником. При этом, ДИ-частицы угнетают (интерферируют) репликацию вируса-помощника, используя с этой целью продукты его собственных генов.

ДИ-частицы образуются при репликации любого вируса, отличаются размером от нормального вириона и имеют разную степень интерференции. Например, ДИ-частицы полиовируса интерферируют слабо, а ДИ-частицы вируса везикулярного стоматита — сильно.

3. Реакция связывания комплемента, сущность, техника, варианты, применение. Специфичность РСК при вирусных инфекциях. Примеры.

Реакция связывания комплемента (РСК) заключается в том, что при соответствии друг другу антигены и антитела образуют иммунный комплекс, к которому через Fc-фрагмент антител присоединяется комплемент (С), т. е. происходит связывание комплемента комплексом антиген—антитело. Если же комплекс антиген—антитело не образуется, то комплемент остается свободным.

Специфическое взаимодействие АГ и AT сопровождается адсорбцией (связыванием) комплемента. Поскольку процесс связывания комплемента не проявляется визуально, Ж. Борде и О.Жангу предложили использовать в качестве индикатора гемолитическую систему (эритроциты барана + гемолитическая сыворотка), которая показывает, фиксирован ли комплемент комплексом АГ-АТ. Если АГ и AT соответствуют друг другу, т. е. образовался иммунный комплекс, то комплемент связывается этим комплексом и гемолиза не происходит. Если AT не соответствует АГ, то комплекс не образуется и комплемент, оставаясь свободным, соединяется со второй системой и вызывает гемолиз.

Компоненты. Реакция связывания комплемента (РСК) относится к сложным серологическим реакциям. Для ее проведения необходимы 5 ингредиентов, а именно: АГ, AT и комплемент (первая система), эритроциты барана и гемолитическая сыворотка (вторая система).

Антигеном для РСК могут быть культуры различных убитых микроорганизмов, их лизаты, компоненты бактерий, патологически измененных и нормальных органов, тканевых липидов, ви-русы и вирусосодержащие материалы.

В качестве комплемента используют свежую или сухую сыворотку морской свинки.

Механизм. РСК проводят в две фазы: 1-я фаза — инкубация смеси, содержащей три компонента антиген + антитело + комплемент; 2-я фаза (индикаторная) — выявление в смеси свободного комплемента путем добавления к ней гемолитической системы, состоящей из эритроцитов барана, и гемолитической сыворотки, содержащей антитела к ним. В 1-й фазе реакции при образовании комплекса антиген—антитело происходит связывание им комплемента, и тогда во 2-й фазе гемолиз сенсибилизированных антителами эритроцитов не произойдет; реакция положительная. Если антиген и антитело не соответствуют друг другу (в исследуемом образце нет антигена или антитела), комплемент остается свободным и во 2-й фазе присоединится к комплексу эритроцит — ан-тиэритроцитарное антитело, вызывая гемолиз; реакция отрицательная.

Применение. РСК применяют для диагностики многих инфекционных болезней, в частности сифи-лиса (реакция Вассермана).

4. Расшифровать результаты аллергической пробы у больного: аллергическая проба с трихофитином + +. Дать заключение.

Аллергическая проба с трихофитином проводится для определения грибка рода Trychophyton. Данный грибок вызывает заболевание трихофитию (стригущий лишай), поражающее только людей, болеют чаще дети. При данном заболевании развивается воспаление и шелушение. Аллергическая проба производится нанесением грибков АГ. Проба неспецифична из-за перекрестных АГ.