ГЛАВА 1. РЕОВИРУСЫ (СЕМ. REOVIRIDAE )

Термин реовирус впервые введен Сэбином в 1959 г и классифицирован как вирус ЕСНО 10 типа. Реовирусы – безоболочечные вирусы семейства Reoviridae (от англ. respiratory, enteric, orphan viruses – респираторные кишечные вирусы; orphan – сирота, поскольку первоначально роль вирусов в патологии была неизвестна), содержащие двунитевую фрагментированную РНК. Семейство включает более 500 представителей и содержит 12 родов, из которых медицинское значение имеют Orthoreovirus, Orbivirus, Coltivirus, Rotavirus и Seadornavirus (табл. 13). Среди них имеются кишечные и респираторные вирусы, а также некоторые арбовирусы. Между вирусами отдельных родов нет антигенных перекрестов. Наибольшее значение для человека имеют реовирусы рода Rotavirus.

Таблица 13.

Краткая характеристика основных представителей семейства Reoviridae

Структура. Вирионы реовирусов имеют сферическую форму (диаметр 70 нм), двух- или трехслойный капсид икосаэдрического типа симметрии; оболочки нет. Последний из белковых слоев капсида (наружный суперкапсид) у представителей некоторых родов может быть пронизан широкими башенподобными белковыми шипами. Число суперкапсидных слоев является отличительной чертой каждого рода реовирусов. По этому признаку все реовирусы можно разделить на две группы: 1) вирусы с шипами на поверхности капсида или зрелого вириона в 12 вершинах икосаэдрических фасеток (Orthoreovirus); 2) вирусы с относительно гладкой поверхностью, без выступов и шипов (Orbivirus, Coltivirus, Rotavirus и Seadornavirus).

Геном представлен двунитевой фрагментированной (10-12 фрагментов) линейной РНК. Геномная РНК составляет 15-25 % от сухого веса частицы. Вирион содержит транскриптазу (РНК-зависимую РНК-полимеразу). Внутренний капсид и геномная РНК составляет сердцевину вириона. Внутренний капсид реовирусов содержит систему транскрипции; белки λ-1, λ-3, μ-2. От сердцевины отходят шипы, представленные белком λ-2. У ротавирусов внутренний капсид включает белки VP1, VP2, VP3, VP6.

Наружный капсид реовирусов состоит из белков σ-1, σ-3, μ-1С, а также белков λ-2, отходящих от сердцевины и выступающих в виде шипов. У ротавирусов наружный капсид включает белки VP4 (шипы, выступающие на поверхности вириона) и VP7 (рис. 34).

Рис. 34. Строение реовирусов.

Репродукция. Вирионы реовирусов могут проникать рецептор-опосредованным эндоцитозом в клетку (рис. 35, 1), где под влиянием ферментов лизосом происходит частичная депротеинизация – разрушение наружного капсида с образованием субвирусных частиц. Однако, для ротавирусов это тупик. Другой механизм проникновения заключается в том, что вирионы ротавирусов активируются протеазами (например, в ЖКТ), превращаясь в инфекционные субвирусные частицы, которые пенетрируют клеточную мембрану (рис. 35, 2) и в цитоплазме утрачивают наружный капсид (под действием лизосом), освобождая сердцевину (рис. 35, 3). Ферменты сердцевины инициируют продукцию иРНК, используя в качестве матрицы минус-нить РНК. Белки VP7 и NS28 синтезируются как гликопротеины и экспрессируются в эндоплазматическом ретикулуме (рисю 35, 4). Плюс-РНК является иРНК. Онга включена внутрь капсидов как матрица для репликации сегментированного генома. Капсиды ротаирусов агрегируют (рис. 35, 5), связываются с белком NS28 в эндоплазматической сети и приобретают белок VP7 наружного капсида. Вирусы выходят при лизисе клетки.

Рис. 35. Репродукция рео- и ротавирусов.

Культивирование. Реовирусы хорошо размножаются в культурах клеток разного происхождения – клетки почек обезьян, фибробласты эмбриона человека, перевиваемые линии клеток; цитопатическое действие заключается в образовании округленных зернистых клеток и напоминает картину неспецифической дегенера­ции. В клетках образуются ацидофильные включения в околоядерной зоне цитоплазмы, содержащие вирусспецифические компоненты и зрелые вирионы и соответствующие «фабрикам», где происходит репродукция вируса.

Антигенные свойства. У реовирусов белок σ-1 является гемагглютинином и прикрепительным белком. Белок μ-1С определяет способность реовирусов заражать клетки кишечника и впоследствии поражать ЦНС. У ротавирусов белок VP4 является гемагглютинином, а белок VP7 – типоспецифический антиген.

Резистентность. Вирусы устойчивы к прогреванию при температуре 56 °С В течение 2 часов, стабильны при рН 2,2-8,0, устойчивы к эфиру, детергентам. Относительно устойчивы они и к действию ряда химических веществ, включая 3 % раствор формалина и 1 % раствор перекиси водорода.

Этиология ротавирусной инфекции. Этиологическая роль вирусов роды Rotavirus с гастроэнтеритами людей была выявлена еще в 1973-1975 гг. Среди ротвирусов выявлено 11 серотипов VP7 G и 13 серотипов VP4 P. Серотипы G1-4 особенно часто связаны с диареей у людей и распространены повсеместно; G5 – в Бразилии, Аргентине, Парагвае, Камеруне, великобритании; G6 – в Италии, Бельгии, Индии, Венгрии, Австралии, США; G8 – часто выделяется в африканских странах; G9 – в Бразилии; G10 – в Великобритании, Индии, Таиланде, Бразилии и Парагвае;  G12 – на Филлипинах, в Таиланде, Индии, Японии, Корее, США. Данные о распространении генотипов необходимо учитывать при выборе адекватной вакцины.

Эпидемиология. Вирусы распространены в странах умеренного климата повсеместно, приурочены к холодному времени года (ноябрь-март) с пиком в январе-феврале. В зимнее время ротавирусы вызывают 90 % гастроэнтеритов у детей.

Наиболее часто болеют дети в возрасте от 3 месяцев до 2 лет, максимальная заболеваемость регистрируется в возрастной группе от 6 до 12 месяцев. Большинство взрослых имеют антитела, однако диарея может возникнуть и у них, хотя она часто не сопровождается лихорадочной реакцией. В группу риска входят также пациенты старшего возраста с тяжелыми сопутствующими заболеваниями.

Ротавирусная инфекция – это болезнь «грязных рук», которая передается от одного человека другому через предметы быта, приготовленную пищу. Ещё один вероятный и наиболее распространенный путь заражения – через инфицированную воду: речную, колодезную и водопроводную.

Патогенез. Вирус размножается в клетках эпителия ворсинок тонкого ки­шечника, находящихся на вершине ворсинок. Разрушение клеток приводит к уменьшению количества ферментов, расщепляющих дисахариды (мальтозу, сахарозу и лакто­зу). В связи с этим в двенадцатиперстной кишке накапливаются дисахариды и нарушается процесс всасывания простых сахаров. По мере образования инфекционного потомства вирусные частицы движутся с содержимым ки­шечника в дистальном направлении. Переходя в толстую кишку, дисахариды и простые сахара создают повышенное осмотическое давление, которое препятствует всасыванию воды из кишечного содержимого и приводит к поступ­лению в кишечник воды из тканей организма. Попа­дающие в толстую кишку моносахариды расщепляются кишечными бактериями до низкомолекулярных жирных кислот, увеличивающих осмотическое давление и обостря­ющих процесс. В результате воспалительных процессов в слизистой оболочке кишечника усиливается перисталь­тика, что обусловливает понос.

Возможна локализация вирусов в других внутренних органах. Вирус проникает в клетку путем рецепторного эндоцитоза и транспортируется в лизосомы, где происходит транскрипция генома. Вирусспецифический антиген обнаруживается путем иммунофлюоресценции в околоядерной области цитоплазмы в составе включений, а затем во всей цитоплазме. Сборка вирусных частиц происходит в ассоциации с мембранами эндоплазматической сети. В эндоплазматических вакуолях формируется наружный капсид, и вирусные частицы выходят из клетки путем ее разрыва после лизиса. Инфекционный цикл занимает 18-20 часов.

Клиническая картина ротавирусной инфекции. Инкубационный период составляет 24-72 часа, в редких случаях 4-7 суток. Начало острое с продромальными симптомами (слабость, недомогание, головная боль, озноб). Появляются понос, рвота, тошнота, боли в животе. Часто бывает только тошнота, а затем понос. Испражнения обильные, водянистые, пенистые, ярко-желтого цвета, иногда мутно-белой окраски. Частота и продолжительность диареи зависит от тяжести болезни. Симтомы интоксикации определяются с первого дня болезни: резкая слабость, головная боль, головокружение. При тяжелом течении – обморок, коллапс. Продолжительность лихорадочного периода составляет от 1 до 3 суток. Признаки поражения верхних дыхательных путей одновременно с расстройством ЖКТ наблюдаются у 50 % больных. В среднем болезнь длится 5-7 дней. Потеря жидкости и электролитов при диарее и рвоте у детей младшего возраста приводит к быстрому развитию циркуляторных расстройств, сердечно-сосудистых нарушений. При отсутствии своевременной медицинской помощи, возможны летальные исходы.

Иммунитет. Инфекция сопровождается появлением специфических антител. На первой неделе заболевания – антитела класса IgM, через 2-3 недели –  антитела клас­са IgG. Уже к 6 годам жизни антитела обнаруживаются у 60-90 % детей. Однако гуморальный иммунитет не пре­дупреждает развитие заболевания; большое значение при­обретают секреторные антитела IgA и другие факторы  местного иммунитета. Пассивный иммунитет защищает детей первых шести месяцев жизни от инфекции, которая в этом возрасте обычно протекает бессимптомно.

Диагностика. Лабораторные методы диагностики ротавирусной инфекции направлены на детекцию вирусного антигена, РНК вируса в копрофильтратах и нарастания титра антител в парных сыворотках крови.

Лечение симптоматическое. Основная цель – борьба с дегидратацией, токсикозом, нарушениями функции сердечно-сосудистой системы.

Профилактика сводится к общим мероприятиям, правилам личной гигиены. Для вакцинации используются две живые вакцины Ротарикс (Бельгия) и Ротатек (США). В РФ вакцинация против ротавирусной инфекции не включена в национальный календарь прививок и проводится на коммерческой основе. Для детей раннего возраста целесообразно применять убитую вакцину.