Тема 2: ДНК-содержащие вирусы. Микробиологическая диагностика вирусных инфекций: аденовирусная инфекция, герпетическая инфекция (вирус простого герпеса 1, 2 типа, ГВЧ 1,2; вирус ветряной оспы и опоясывающего герпеса, ГВЧ 3; цитомегаловирус, ГВЧ 5; герпесвирус человека 6,7; вирус Эпштейн-Барра, ГВЧ 4; герпесвирус, ассоциированный с саркомой Капоши, ГВЧ 8).

Цель занятия: знать основные биологические свойства возбудителей, вирусологическую диагностику, методы индикации и идентификации вирусов, биопрепараты для специфической профилактики и терапии.

уметь: учитывать и интерпретировать РН в диагностике аденовирусной инфекции, РСК в диагностике герпетической инфекции.

Задание на дом:

I. Вопросы для самоподготовки:

Характеристика вирусов аденовирусной и герпесвирусной инфекции:

1. таксономия, классификация;

2. морфология, размеры, особенности генома;

3. этапы репродукции;

4. эпидемиология;

5. клинические проявления;

6. лабораторная диагностика, характер исследуемого материала;

7. особенности вирусологического метода диагностики (культивирование, индикация, идентификация вируса);

8. противовирусный иммунитет;

9. специфическая профилактика;

10. этиотропное лечение.

II. Базовый текст

АДЕНОВИРУСНАЯ ИНФЕКЦИЯ

1. таксономия, классификация

Аденовирусная инфекция - группа острых антропонозных ви­русных заболеваний человека, протекающих с поражением слизистых оболочек верхних дыхательных путей, глаз, кишечника, а также лимфоидной ткани, сопровождается умеренной интоксикацией.

Аденовирусы относятся к семейству Adenoviridae, роду Mastadenovirus , в который входят более 100 серотипов, из них около 50 вызывают заболевания только у человека, остальные серотипы по­ражают различные виды млекопитающих животных. Имеются также аденовирусы птиц, выделенные в отдельный род - Aviadenovirus .

2.Морфология, размеры, особенности генома

Строение вириона. Аденовирусы являются простыми ДНК-ге­номными вирусами и лишены наружной оболочки (рис. 8,9). Вирион имеет фор­му многогранника с диаметром 70-90 нм. Он состоит из капсида с икосаэдрическим (кубическим) типом симметрии, внутри которого находится геном - линейная двунитевая молекула ДНК, ассоцииро­ванная с несколькими внутренними белками (сердцевина вириона).

Рис. 8. Схема аденовируса            Рис.9 Электронограмма аденовируса

Капсид включает 10 структурных белков, образующих 252 капсомера - 240 гексонов и 12 пентонов. Свое наименование они получи­ли потому, что соприкасаются, соответственно, с шестью и пятью соседними капсомерами. Гексоны формируют поверхности и грани икосаэдрического капсида, пентоны расположены в его 12 вершинах. Пентоны состоят из основания и выступающего наружу нитевидного отростка гликопротеиновой природы длиной 8-30 нм с утолщением на конце (головка), с помощью которого осуществляется адсорбция на чувствительной клетке. Эти прикрепительные белки обладают также свойствами гемагглютинина. Кроме этого, с пентонами связана ток­сичность аденовирусов.

Антигены. В составе аденовирусов обнаружены до 7 различных антигенов. Из них основными являются:

- родоспецифический антиген гексонов (антиген А) - общий для всех представителей рода Mastadenovirus; его выявляют с помощью РСК:

- группоспецифический антиген, связанный с основанием пенто­
нов (антиген В), по которому дифференцируют три группы аденовирусов;

- типоспецифический антиген отростков - фибров (антиген С), ан­тигенные детерминанты которых определяют типовую принадлеж­ность аденовирусов. Белки фибров обладают гемагглютинирующей активностью (кроме серотипов 12, 18,31), поэтому серотип адено­вирусов устанавливают в РТГА с типоспецифическими сыворот­ками, можно использовать также РН.

Кроме антигенной классификации существует классификация аденовирусов, основанная на их гемагглютинирующих свойствах, по которым их подразделяют на 6 подгрупп в зависимости от способнос­ти вирусов полностью склеивать эритроциты обезьян или крыс, час­тично склеивать эритроциты крыс. Учитывают также величину титра гемагглютинации и наличие вторичной полной агглютинации эритро­цитов человека, цыпленка и эритроцитов иного происхождения.

Этапы репродукции

Репродукция. Цикл продуктивной инфекции аденовирусов начи­нается с адсорбции вирионов на рецепторах клеточной мембраны чув­ствительных клеток посредством головок фибров. Вирионы проникают в клетку путем рецепторного эндоцитоза. При поступлении их из эндосомы (рецептосомы) в цитоплазму клетки происходит частичная депротеинизация капсида, которая завершается у ядерной мембраны.

Сердцевина вируса проникает в ядро, где осуществляются про­цессы транскрипции и репликации. Трансляция белков происходит на рибосомах в цитоплазме, откуда ранние (неструктурные) и поздние (структурные) белки поступают в ядро. Сборка вирионов осуществля­ется в ядре и имеет многоступенчатый характер. Выход зрелых вири­онов сопровождается дегенерацией и разрушением клетки.

Продолжительность цикла репродукции составляет 14-24 часа, при этом из клетки освобождаются от 10⁴ до 10⁶ вирионов, однако инфекционностью обладают не более 5% из них.

В клетках лимфоидной ткани (в миндалинах, глоточном кольце, мезентериальных узлах) аденовирусы способны длительно персистировать, что способствует развитию латентной, хронической инфекции.

Некоторые серотипы аденовирусов, например 12, 18, 31, облада­ют онкогенными свойствами и способны вызывать трансформацию зараженных культур клеток, а при введении таких вирусов экспериментальным животным (новорожденным мышам, крысам, хомякам) инициировать развитие опухолей. У человека проявление онкогенных свойств аденовирусов не выявлено.

Резистентность. Аденовирусы довольно устойчивы к действию факторов внешней среды. В неочищенных суспензиях при комнатной температуре и рН в пределах 6-9 вирусы выживают в течение двух недель, в воде при t +4°С - более двух месяцев. В течение длительного времени сохраняются при замораживании от -20° до -100° С. Вирусы остаются жизнеспособными на фомитах - пылевых и других микро­скопических частичках, взвешенных в воздушной среде. Инфективность вирусов не снижается при обработке эфиром и хлороформом.

Аденовирусы быстро погибают при нагревании до 56° С (через 5 мин), под действием УФ-облучения, при обработке раствором додецилсульфата и дезинфектантами (свободным хлором, раствором формалина и др.)

Эпидемиология

Аденовирусные инфекции имеют повсеместное распространение и составляют 5-10% всех вирусных заболеваний. Источник инфекции - больной человек с манифестной или латентной формой заболева­ния, который, как правило, длительно выделяет аденовирусы с носо­глоточной слизью и фекалиями, а при развитии конъюнктивита вирусы присутствуют в отделяемом слизистой оболочки глаза.

Пути заражения — воздушно-капельный (основной), воздушно-пылевой, контактный, в том числе ятрогенный, фекально-оральный, а также через воду плавательных бассейнов и других инфицированных аденовирусами водоемов. В зависимости от способа заражения и вход­ных ворот инфекции развиваются различные клинические формы за­болевания с преобладанием респираторного, коньюнктивального или кишечного синдрома.

Наиболее восприимчивы к аденовирусной инфекции дети, осо­бенно в возрасте от 6 месяцев до 5 лет, но нередко болеют и взрослые. Заболевания встречаются в виде отдельных спорадических случаев или дают локальные эпидемические вспышки. Например, в детских до­школьных учреждениях, среди детей, посещающих один и тот же пла­вательный бассейн, среди прибывших в воинскую часть солдат-новобранцев и т.п. Встречаются и вспышки госпитальной аде­новирусной инфекции. Отмечается сезонный подъем заболеваемости в осеннее-зимний период с преобладанием респираторной формы ин­фекции (ОРВИ). В летний период чаще встречаются вспышки фарин-гоконъюнктивальной лихорадки — так называемая «плавательный бассейн ассоциированная инфекция» (ПБАИ). Конъюнктивальная ин­фекция может возникнуть и в производственных условиях - в сильно запыленных помещениях. В этом случае вирусы передаются воздуш­но-пылевым путем (фомитами).

На характер и тяжесть заболевания, а также способность к эпи­демическому распространению оказывает определенное влияние и серотип возбудителя. Например, наиболее тяжелые формы инфекции вызывают серотипы 1, 2, 5; эпидемические вспышки респираторной аденовирусной инфекции -типы 14 и 21; а вспышки кератоконъюнктивитов - типы 8 и 37. Опасные для жизни новорожденных и детей раннего возраста аденовирусные атипичные пневмонии вызывают се­ротипы 3, 4, 7 и 21, а гастроэнтериты новорожденных - преимущест­венно типы 40 и 41.

Клинические проявления

Входными воротами аденовирусной инфекции являются эпите­лий слизистых оболочек верхних дыхательных путей, глаз или кишеч­ника. Во время инкубационного периода длительностью, в среднем, 6-9 дней, происходит первичная репродукция возбудителей в инфици­рованных эпителиоцитах. По мере накопления, аденовирусы прони­кают в подслизистую лимфоидную ткань и лимфогенным путем заносятся в региональные лимфатические узлы. Обладая тропизмом к лимфоидной ткани, аденовирусы продолжают интенсивно размножать­ся, вызывая гиперплазию ткани и множественное увеличение лимфо­узлов (подчелюстных, затылочных, шейных, подмышечных, мезентериальных и др.), воспаление миндалин и других лимфоидных элементов глоточного кольца. Таким образом, развивается перифери­ческая лимфаденопатия. Повышенная проницаемость тканей способ­ствует возникновению вирусемии, которая может иметь различную продолжительность. С кровью аденовирусы разносятся по организму, вызывают повреждения клеток сосудистого эндотелия, синдром гепатоспленомегалии, умеренную интоксикацию организма.

В пораженных участках слизистых оболочек возникает воспали­тельный процесс с вовлечением лимфоидной ткани подслизистой обо­лочки. Воспаление обычно имеет катаральный характер с выраженной экссудацией.

При поражении дыхательного тракта возникают тонзиллит и фа­рингит. Инфекция может распространиться на нижележащие отделы с развитием бронхита или аденовирусной атипичной пневмонии, ко­торая представляет большую опасность для новорожденных и детей первых лет жизни.

Воспалительные процессы в конъюнктиве глаза проявляются в виде конъюнктивита, часто пленчатого характера, или кератоконъюнктивита, сопровождающегося помутнением роговицы и нарушением зрения.

Кишечная форма аденовирусной инфекции характеризуется симп­томами гастроэнтерита и воспалением мезентериальных узлов, в ко­торых происходит интенсивная репродукция вирусов. Развившийся мезаденит вызывает сильные боли в области живота.

Часто аденовирусная инфекция протекает с сочетанием респира­торного, кишечного или конъюнктивального синдромов, с преоблада­нием одного из них.

Аденовирусная инфекция может иметь латентное, хроническое течение, что обусловлено длительной персистенцией аденовирусов в лимфоидной ткани, особенно в миндалинах и мезентериальных узлах.

Клинические формы инфекции. Для аденовирусной инфекции характерен полиморфизм клинических проявлений. Основными кли­ническими формами являются:

1. Острое респираторное заболевание.

2. Фарингоконъюнктивальная лихорадка.

3. Конъюнктивит и кератоконъюнктивит.

4. Аденовирусная атипичная пневмония.

5. Гастроэнтерит.

Прогноз аденовирусной инфекции, как правило, благоприятный, но заболевание может представлять опасность для новорожденных и детей первых лет жизни, а также для людей с иммунодефицитами. У больных ВИЧ-инфекцией и пациентов, перенесших трансплантацию почек, печени и онкологических больных на фоне химиотерапии, при­соединившаяся аденовирусная инфекция может приобрести генера­лизованную форму и привести к летальному исходу.