Параоспенные поксвирусы. Представители параоспенных вирусов.
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 21.12.2024
Виды, вызывающие заболевания человека и принадлежащие семейству Poxviridae, входят в роды Orthopoxvirus, Parapoxvirus, Molluscipoxvirus, Yatapoxvirus. Род Orthopoxvirus включает вирусы осповакцины и натуральной оспы, род Parapoxvirus – вирусы «узелков доярок» (псевдооспы рогатого скота), род Molluscipoxvirus – вирус контагиозного моллюска, род Yatapoxvirus – вирусы оспы обезьян.
Вирус натуральной оспы является возбудителем особо опасной инфекции человека.
В прошлом эпидемии оспы возникали во многих странах мира. Только в Европе до конца XVIII века от оспы погибло около 150 млн человек. После получения Э.Дженнером (1796) вакцины против оспы началась активная борьба с этой болезнью. В СССР она была ликвидирована к 1937 г., но завозные случаи регистрировались до 1960 г.
В 1892 г. Г. Гварниери описал цитоплазматические включения (тельца Гварниери) в клетках роговицы инфицированного кролика, а в 1906 г. Пашен обнаружил элементарные тельца (вирусные корпускулы) в жидкости оспенных везикул.
Свойства. Вирус натуральной оспы крупный – 200х300 нм, имеет кирпичеобразную форму с закругленными углами. В центре располагается сердцевина в форме гантели, окруженная белковым капсидом. В ней содержится ДНК, внутренние белки. Наружная оболочка вириона содержит липиды и трубчатые белковые структуры, которые образуют выступы.
ДНК двунитевая, нефрагментированная. В составе вириона содержится 30 белков, около 50 белков находятся в инфицированных клетках, среди них примерно 10 белков являются ферментами, которые катализируют синтез нуклеиновых кислот.
Антигены. Нуклеопротеиновый антиген NР располагается в сердцевине вириона, является общим для всего семейства. Во внешней оболочке содержится вирусный гемагглютинин, имеющий липопротеидную природу, термолабильный и термостабильный растворимые антигены.
Культивирование. Вирус культивируется в куриных эмбрионах, на хорионаллантоисной оболочке которых образуются белые вирусные бляшки; в первичных и перевиваемых культурах клеток, где дает характерно ЦПД в виде очаговой дегенерации клеточного пласта. Индикация вируса проводится в реакции гемагглютинации и гемадсорбции.
Репродукция. Поксвирусы – единственные из ДНК-геномных вирусов, которые размножаются в цитоплазме клеток хозяина. В цикл репродукции входит адсорбция на поверхности чувствительных клеток, проникновение в цитоплазму путем рецепторного эндоцитоза, далее происходит двухэтапное раздевание вириона. Сначала под действием протеаз разрушается наружная оболочка, происходит транскриция и синтез ранних мРНК, кодирующих синтез белка. Параллельно идет репликация вирусной ДНК, дочерние копии ДНК транскрибируются, синтезируются поздние мРНК. Затем идет трансляция и синтезируется около 80 вирусспецифических белков; часть из этих белков являются структурными, а другие представляют ферменты и растворимые антигены. Особенностью размножения поксвирусов является модификация ими клеточных структур, а далее идет созревание вирусных частиц и их выход при лизисе клетки или путем почкования. Цикл репродукции продолжается 6-7 часов.
Экология и распространение. Поксвирусы выдерживают высушивание и сохраняют жизнеспособность в патологическом материале в течение многих месяцев при комнатной температуре, в 50% растворе этанола инактивируются в течение 1 часа, в 50% растворе глицерина при 4°С сохраняются в течение нескольких лет, 1% фенол или 0,2% формальдегид при комнатной температуре инактивирует их только через 2 часа, 5% хлорамин – в течение 2 часов.
Источником инфекции являются больные люди в течение всего периода болезни. Инфекция передается воздушно – капельным и контактным путем через предметы обихода и одежду больного.
Все элементы сыпи появляются одновременно и локализуются на лице и конечностях. С появлением сыпи температура снижается, а затем повышается, когда образуются пустулы. От момента появления сыпи до отпадения корочек проходит около трех недель. При классическом тяжелом течении болезни летальность достигает 40%, при легкой форме заболевания летальность не превышает 2%.
Лабораторная диагностика
Наиболее эффективный метод – электронная микроскопия материала, полученного из везикул.
При отсутствии электронного микроскопа проводят световую микроскопию окрашенных по Морозову мазков для выявления телец Пашена и внутриклеточных включений Гварниери, которые располагаются в цитоплазме клеток.
Также проводят выделение вируса на хорионаллантоисной оболочке куриных эмбрионов, в культурах фибробластов эмбриона человека. Характер повреждений, предельная температура размножения позволяют дифференцировать возбудитель натуральной оспы от вирусов оспы животных.
Серологическая идентификация включает постановку рН на куриных эмбрионах, РТГА и РПГА, ИФА, ПЦР.
Специфическая профилактика и лечение. С целью специфического лечения и профилактики используется метисазон (марборан), подавляющий внутриклеточную репродукцию вируса оспы. Он особенно эффективен на ранних стадиях заболевания и в инкубационном периоде.
В 1967 г. ВОЗ разработала план мероприятий по ликвидации оспы во всем мире, широкую материальную помощь в этой программе оказали СССР, США, Швеция. Использовались живые вакцины, в состав которой входил вирус осповакцины.
ПОКСВИРУСЫ
ПОКСВИРУСЫ (Poxviridae; англ. pox пустула + вирусы) — семейство крупных ДНК-содержащих вирусов.
Ранее П. называли вирусами оспы. П. самые крупные вирусы. Они способны инфицировать млекопитающих, включая человека (см. Оспа животных, у человека), птиц, рыб, амфибий и даже насекомых. Это семейство включает девять родов (табл.).
Вирион П. кирпичеобразной или овоидной формы, имеет размеры 300—450 нм X 150—260 нм. Сердцевина вириона представляет собой ДНК, ассоциированную с белками. Эта структура заключена в белковую оболочку, построенную из хорошо различимых субъединиц, и имеет сложную симметрию. Наружная оболочка вириона содержит липиды и покрыта трубчатыми или нитеобразными белковыми структурами, организованными в характерные витые спирали. Под наружной оболочкой располагаются латеральные тела, функция к-рых не выяснена. В вирионах П. выявлено ок. 100 вирусоспецифических белков, часть из к-рых является гликопротеинами. По крайней мере 10 из них обладают ферментативной активностью. Среди них ДНК-зависимая РНК-полимераза, поли(А)-полимераза, мРНК-гуанилтрансфераза, мРНК-(гуанин-7) метилтрансфераза, мРНК-(рибоза-2') метилтрансфераза, НК-зависимые нуклеозид-трифосфат фос-фогидролазы, дезоксирибонуклеаза (одна из трех, обнаруживаемых в вирионе), протеинкиназа, фермент, восстанавливающий разрывы ДНК, и др. Наличие ферментов позволяет П. осуществлять транскрипцию ДНК на ранних этапах без участия ферментов клетки-хозяина.
Геном П. представляет собой единую двухцепочечную молекулу ДНК с мол. весом (массой) 130—240 X 106 дальтон; содержание гуанина + цитозина у поксвирусов позвоночных составляет 35—40%, а у поксвирусов насекомых — ок. 26%. ДНК поксвирусов не обладает инфекционностью. При обработке ДНК, изолированной из вирионов П., бактериальными рестриктазами ДНК расщепляется на фрагменты, количество и размеры к-рых различны у отдельных П. Этот метод анализа используют при изучении происхождения нек-рых П. и их принадлежности к определенному роду.
У П. позвоночных имеется по крайней мере один антиген, являющийся внутренним компонентом вириона, который дает перекрестную серол. реакцию с представителями всех П. Внутри каждого рода П. позвоночных наблюдаются четкие перекрестные серол, реакции.
Репродукция П. происходит в цитоплазме инфицированной клетки, хотя есть данные о том, что синтез вирусоспецифических РНК может осуществляться и в ядрах. При проникновении вируса в клетку под воздействием ферментов клетки-хозяина разрушается наружная оболочка вириона (депротеинизация). После освобождения нуклеокапсида от наружной оболочки вирионная ДНК-зависимая РНК-полимераза осуществляет транскрипцию (см.) с вирионной ДНК предранних мРНК. Дальнейшая депротеинизация вирионной ДНК происходит с участием одного из белков, транслирующихся с этих мРНК. С полностью депротеинизированных ДНК транскрибируются дополнительные участки и образуются ранние мРНК. Одновременно начинается репликация ДНК, и с дочерних молекул ДНК транскрибируются поздние мРНК. В ранний период транскрибируется несколько менее 50% всей генетической информации, закодированной в ДНК, а на поздней стадии транскрибируется 100% генома, т. к. на этом этапе синтезируются не только поздние, но и ранние мРНК. В инфицированных клетках синтезируется большое количество белков, при этом, помимо белков, входящих впоследствии в состав вириона, на ранних этапах образуется по крайней мере 50 неструктурных белков. У П. обнаружена четкая регуляция синтеза ряда вирусоспецифических белков, к-рая осуществляется не только на уровне транскрипции, но и на уровне трансляции, поскольку часть вирусоспецифических белков П. синтезируется в виде крупных полипептидов-предшест-венников, которые расщепляются на более мелкие функциональные белки. Сборка вирионов П. происходит в особых цитоплазматических структурах, получивших название «фабрик».
Для П. характерна высокая частота рекомбинации (см.), а также типичный для вирусов только этого семейства феномен, который получил название негенетической реактивации (см. Негенетические взаимодействия вирусов); этот феномен наблюдается при взаимодействии П. позвоночных как в пределах рода, так и между представителями различных родов. У П. получены и описаны мутанты, различающиеся по ряду свойств: размеру и характеру поражений хорион-аллантоисной оболочки куриного эмбриона (напр., так наз. белые мутанты вирусов оспы кроликов, коров, обезьян, образующие белые оспины на хорион-аллантоисной оболочке в отличие от оспин красного цвета, вызываемых родительскими штаммами); по размеру и характеру бляшек, образуемых на культуре ткани; способности к репродукции при повышенной температуре; устойчивости к физ.-хим. воздействиям и т. п. Получены условно-летальные мутанты П. (температурно-чувствительные и зависимые от клетки-хозяина), которые с успехом используются при изучении механизмов репродукции этих вирусов.
При заражении животных П. чаще всего возникают кожные поражения в виде сыпи папулезно-пустулезного характера. Вирус оспы обезьян вызывает у них при естественном заболевании клин, проявления двух типов: отек лицевой части головы и шеи, который может привести к гибели от асфиксии, и кожные негене-рализованные поражения. При оспе мышей, вызываемой вирусом эктромелии, поражаются либо кожа, либо внутренние органы. Наиболее характерны при этом заболевании поражения кожи конечностей, заканчивающиеся некрозом и отторжением части конечности. Вирус оспы кроликов обладает высокой патогенностью для этих животных, и заболевание часто заканчивается летальным исходом. Парапоксвирусы копытных могут поражать и человека, вызывая, напр., заболевание, сопровождающееся появлением узелков на коже рук (узелки доильщиц). Вирусы оспы птиц вызывают заболевания, при к-рых кожные поражения носят пролиферативный характер, отчасти сходные с течением опухолей. Типичные опухоли развиваются при поражении лепорипоксвирусами — вирусами миксомы и фибромы кроликов, а также вирусом обезьян Яба, который может обусловливать образование опухолей и у человека. Вирус контагиозного моллюска также способен вызывать у человека мелкие опухоли кожи. Наибольшее значение для патологии человека имеет вирус натуральной оспы (см. Оспа натуральная). Это заболевание полностью ликвидировано во всем мире благодаря высокоактивной живой противооспенной вакцине (см. Оспопрививание), а также ряду организационных мероприятий по выявлению очагов заболевания, вакцинации и пр., которые проводились под эгидой ВОЗ с активным участием специалистов из Советского Союза и при использовании миллионов доз оспенной вакцины, изготовленной в нашей стране.
ПАРАМИКСОВИРУСЫ
Парамиксовирусы (греч. para около + миксовирусы) — семейство РНК-содержащих вирусов (Paramyxoviridae), являющихся возбудителями респираторных инфекций или тяжелых генерализованных заболеваний человека и животных. В составе семейства различают три рода: парамиксовирусы (вирусы парагриппа, паротита и ньюкаслской болезни — псевдочумы птиц), морбилливирусы (вирусы кори, чумы плотоядных и чумы крупного рогатого скота) и пневмовирусы (респираторный синцитиальный вирус человека, синцитиальный вирус крупного рогатого скота и вирус пневмонии мышей). Для человека патогенны вирусы парагриппа, паротита, ньюкаслской болезни, кори и респираторный синцитиальный вирус.
В 1959 г. К. Эндрюс с соавт. предложил название «миксовирусы» для группы вирусов, способных адсорбироваться на эритроцитах и расщеплять с помощью нейраминидазы мукопротеины оболочки эритроцитов. В 1962 г. Уотерсон (А. P. Waterson) выделил на основании структурных различий в группе миксовирусов две подгруппы, получившие затем статус семейств, — ортомик-совирусы и парамиксовирусы.
Парамиксовирусы отличаются от ортомиксовирусов (см.) большими размерами, нефрагментированным геномом, отсутствием ядерной фазы репликации и наличием гемолитической активности. Среди П. нейраминидазу содержат только представители рода парамиксовирусов; морбилливирусы и пневмовирусы включены в семейство П. на основании сходства их морфологии с родом парамиксовирусов.
П. имеют форму неправильных сфер диам. 150—300 нм или длинных нитей, сечение к-рых имеет такой же диаметр. Общая масса сферических вирионов 6,3 — 7,5 X 10 8 дальтон, коэффициент седиментации 1000 S, плавучая плотность в р-ре хлорида цезия 1,20— 1,24 г/см 3 , в р-ре сахарозы — 1,18 — 1,20 г/см 3 . Вирионы содержат 65 — 73% белка, 20—25% липидов, 6 — 7% углеводов и 1—3,5% РНК.
Парамиксовирусы имеют одноцепочечную линейную РНК с мол. массой 6,5—7,5 X 10 6 дальтон. Вокруг нее по спирали располагается 2400—3000 субъединиц белка. Их длина 1,02 нм, мол. масса ок. 6х10 4 дальтон. На каждый виток спирали приходится 11 —13 субъединиц белка. Образованный таким образом нуклеокапсид имеет длину 1 мкм, диам. 16 —18 нм и внутренний канал шириной 4— 5,5 нм. Масса нуклеокапсида составляет ок. 25% от массы вириона.
Нуклеокапсид окружен внутренней оболочкой вириона, сформированной из мембранного белка М с мол. массой 3,4—4,1 х 10 4 дальтон. Снаружи вирион покрыт липидной оболочкой; по своему составу она отражает липидный состав плазматической мембраны клетки, где происходила репликация вируса, и содержит детерминанты групп крови и антигена Форссмана. Наружная оболочка вириона имеет выступы, состоящие из гемагглютинина (у представителей рода парамиксовирусов, вирусов кори и пневмонии мышей) и нейраминидазы (у представителей рода парамиксовирусов). С поверхностными структурами связана также гемолитическая активность П. и фактор, вызывающий слияние клеток, вследствие чего в зараженной клеточной культуре формируются многоядерные синцитии. Иногда в одной оболочке может быть заключено несколько нуклеокапсидов; такие вирионы крупнее обычных.
Проникновение вируса в клетку происходит в результате слияния оболочек вириона и клетки. Далее вирусная и клеточная оболочки разрушаются и в цитоплазму клетки попадает вирусный нуклеокапсид. Весь цикл репликации П. протекает в цитоплазме клеток.
С помощью входящей в состав нуклеокапсида транскриптазы на матрице вирионной (родительской) РНК (вРНК) транскрибируется несколько РНК, комплементарных вРНК (т. е. кРНК) с константами седиментации 18S и 35S. Т. о., возникает набор транскриптов с разных участков генома вируса, состоящего из 6—7 генов. Они служат матрицами для синтеза вирусных белков, в т. ч. двух гликопротеидов. Синтез белков начинается, напр., у вируса ньюкаслской болезни через 2—2,5 часа и достигает максимума к 5—6-му часу после заражения.
Помимо транскриптов, участвующих в синтезе белка, образуется и новая (дочерняя) вирусная РНК. Эта РНК быстро связывается с синтезировавшимися вирусными белками, в результате этого формируются нуклеокапсиды новых вирионов. В цитоплазме клеток нередко накапливается большое количество нуклеокапсидов, образующих включения.
Синтезированные вирусные гликопротеиды мигрируют к клеточной мембране и включаются в нее, замещая клеточные белки. К этим участкам клеточной мембраны могут прилипать эритроциты, обусловливая феномен гемадсорбции (см.), а также специфические для данного вируса антитела. Далее вирусные гликопротеиды приобретают форму выступов на клеточной мембране. На внутренней стороне этих участков мембраны формируется слой из вирусного белка (по-видимому, белка М). Затем к этим участкам мигрируют нуклеокапсиды, после чего начинается их выпячивание через клеточную мембрану, в процессе к-рого они «одеваются» оболочкой.
Общего антигена у членов семейства Парамиксовирусов нет, однако у вирусов, относящихся к одному роду, имеется нек-рая антигенная общность, обусловленная антигенами оболочки. Серотипы известны только у парагрип-позных вирусов. Остальные П. однородны в антигенном отношении.
Парагриппозные болезни (см.) у людей вызывают вирусы 4 типов, к-рые различаются в реакциях нейтрализации, связывания комплемента, подавления гемагглютинации и гемадсорбции. Парагриппозные вирусы являются частой причиной заболеваний дыхательных путей особенно у детей раннего возраста. Течение этих заболеваний различно — от субклинических форм до тяжелых поражений нижних отделов дыхательных путей с летальным исходом.
Паротитом болеет только человек. Вирус вызывает воспаление слюнных желез, к-рое в типичных случаях протекает довольно легко, но иногда сопровождается менингоэнцефалитами, орхитами, оофоритами, панкреатитами и др. (см. Паротит эпидемический).
Вирус ньюкаслской болезни поражает практически все виды птиц. Штаммы вируса различны по патогенности. Высокопатогенные штаммы вызывают тяжелое, обычно летальное заболевание с поражением дыхательных путей и ц. н. с.; при заражении малопатогенными штаммами основной симптом — уменьшение яйценоскости. Резервуаром инфекции являются дикие птицы, к-рые в естественных условиях легко переносят заболевание, а в неволе нередко погибают от него. Вирус обнаруживается в основном в фекалиях, и заражение, очевидно, происходит алиментарным путем.
Люди заражаются аэрогенным путем от больных птиц при обработке тушек больных кур и при работе с культурой вируса. Вакцинные штаммы, утратившие патогенность для кур, полностью сохраняют ее для человека. Клинически у людей наблюдается гранулярный конъюнктивит, часто с воспалением склеры. Обычно поражается один глаз, нередко на той же стороне возникает преаурикулярный аденит. Иногда заболевание протекает с ознобом, повышением температуры, головной болью, болью в спине, водянистым стулом зеленоватого цвета. Выздоровление наступает через 1—2 нед., иногда позже. Инфекция может протекать в виде гриппоподобного заболевания с фарингитом и болью в суставах; выздоровление в этих случаях наступает через 3—4 дня. Вирус обнаруживается у больных людей в отделяемом из носа, крови, моче. Диагноз основывается на выделении вируса на 2—5-й день болезни. Материал вводят в аллантоисную полость куриных эмбрионов. Через 3—4 дня эмбрионы погибают; аллантоисную жидкость исследуют путем постановки реакции гемагглютинации с эритроцитами кур при 4°. С 6-го дня в сыворотке крови можно обнаружить антигемагглютинины. Однако антитела появляются не всегда; иногда после перенесенного заболевания наблюдается подъем парагриппозных и паротитных антител.
Вирус кори вызывает у человека остро протекающее заболевание с характерной сыпью (см. Корь). Опасность представляют гл. обр. осложнения — бронхопневмония, отит, энцефалит.
Респираторный синцитиальный вирус занимает одно из ведущих мест в этиологии заболеваний органов дыхания человека (см. Респираторно-синцитиальная инфекция), распространен повсеместно, в городах им инфицируется практически все население. Эпидемические подъемы заболеваемости наблюдаются почти ежегодно в зимне-весенний период. Вирус передается воздушно-капельным путем. Он выделяется со слизью носоглотки в течение 10 —14 дней, начиная с конца инкубационного периода, к-рый продолжается 3—7 дней. Первичное инфицирование человека происходит обычно в раннем детстве. Имеющиеся у детей первых 6 — 8 мес. жизни противовирусные антитела матери не создают эффективной защиты, и дети этой возрастной группы заболевают наиболее часто и тяжело. По-видимому, большое значение при этом имеют иммунопатол. реакции. У грудных детей процесс обычно захватывает как верхние, так и нижние отделы дыхательных путей, что проявляется в виде тяжелых бронхитов, бронхиолитов и бронхопневмоний. Температура при этом может быть нормальной или слегка повышенной. В результате воспаления стенки бронхиол и повышенной секреции уменьшается их просвет, воздух блокируется в альвеолах, что приводит к развитию эмфиземы. При рассасывании воздуха в альвеолах возникают очаги ателектаза. В случаях с летальным исходом изменения в легких складываются из пневмонии, эмфиземы и ателектаза.
У более старших детей и у взрослых заболевания, обусловленные респираторным синцитиальным вирусом, наблюдаются реже и протекают легче, захватывая только верхние отделы дыхательных путей. Нередко заболевания развиваются даже при наличии в сыворотке крови соответствующих вируснейтрализующих антител.
С целью диагностики из отделяемого носоглотки больных и из ткани дыхательных путей погибших выделяют вирус путем заражения восприимчивых клеточных культур. В прус выращивают в культурах перевиваемых клеток человека HeLa, Н.Ер-2 и др., где формируются гигантские клетки и синцитий. Гемагглютинирующих и гемадсорбирующих свойств у респираторного синцитиального вируса не обнаружено. Для серологической диагностики используют реакцию нейтрализации на культурах клеток и реакцию связывания комплемента. Первую пробу сыворотки крови берут у больного в начале заболевания, вторую — через 2—4 нед. У грудных детей сдвиги иногда регистрируются лишь через 4—6 нед. В первых пробах сыворотки крови могут содержаться специфические антитела (у детей первых месяцев жизни — материнские, у более старших детей и взрослых больных — как результат предшествующей инфекции).
Попытки вакцинопрофилактики респираторной синцитиальной инфекции не дали положительных результатов.
К респираторному синцитиальному вирусу высоко восприимчивы шимпанзе, у к-рых он вызывает заболевание верхних дыхательных путей. При введении вируса через нос белым мышам, сирийским хомячкам, морским свинкам и африканским хорькам возникает латентная инфекция.
Библиография: Букринская А. Г. и 3айдес В. М. Молекулярная биология парамиксовирусов, М., 1978, библиогр.; Лабораторная диагностика вирусных и риккетсиозных заболеваний, под ред. Э. Леннета и Ы. Шмидт, пер. с англ., с. 349, М., 1974.
Поксвирусы: Вирус оспы человека
Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Семейство Poxviridae (англ. рох - оспа + вирусы) включает два подсемейства: Chordopoxvirinae, куда входят вирусы оспы позвоночных, и Entomopoxvirinae, объединяющее вирусы оспы насекомых. Подсемейство вирусов оспы позвоночных, в свою очередь, включает 6 самостоятельных родов и несколько неклассифицированных вирусов. Представители каждого рода имеют общие антигены и способны к генетической рекомбинации. Роды отличаются друг от друга по процентному содержанию и свойствам ДНК, расположению и форме нитеобразных структур на внешней оболочке вириона, устойчивости к эфиру, гемагглютинирующим свойствам и другим признакам.
Структура Поксвирусы: Вирус оспы человека
Представители рода Orthopoxvirus - вирусы натуральной оспы, оспы обезьян и осповакцины. Вирус натуральной оспы вызывает особо опасную инфекцию человека, которая усилиями мирового сообщества ликвидирована в середине 70-х гг. XX в. Вирус оспы обезьян патогенен не только для приматов: описаны случаи у людей, по течению напоминающие натуральную оспу. Учитывая это обстоятельство, полезно иметь общие представления о микробиологии натуральной оспы.
Наиболее изученным представителем рода Orthopoxvirus является вирус осповакцины, который произошел либо от вируса коровьей оспы, либо от вируса натуральной оспы. Он адаптирован к организму человека и долгое время использовался как первая живая вирусная вакцина.
Вирус натуральной оспы и другие представители этого рода - самые крупные из всех известных вирусов животных. Это один из самых высокоорганизованных вирусов животных, приближающийся по строению некоторых структур к бактериям. Вирион имеет форму кирпича с несколько закругленными углами и размер 250- 450 нм. Он состоит из хорошо различимой сердцевины (нуклеоида, или ядра), содержащей геномную двунитевую линейную молекулу ДНК с молекулярной массой 130-200 МД, ассоциированную с белками. По обе стороны от нуклеоида расположены овальные структуры, называемые белковыми телами. Сердцевина и боковые тела окружены четко различимой поверхностной оболочкой с характерной бороздчатой структурой. Стенка сердцевины состоит из внутренней гладкой мембраны толщиной 5 нм и наружного слоя из регулярно расположенных цилиндрических субъединиц. Вирус имеет химический состав, напоминающий бактериальный: он содержит не только белок и ДНК, но и нейтральные жиры, фосфолипиды, углеводы.
Поксвирусы - единственные из ДНК-содержащих вирусов, размножающиеся в цитоплазме клетки-хозяина. Цикл репродукции вируса складывается из следующих основных этапов. После адсорбции на поверхности чувствительной клетки вирус проникает в цитоплазму путем рецепторопосредованного эндоцитоза, и далее происходит двухэтапное «раздевание» вириона: сначала под действием протеаз клетки разрушается наружная оболочка, происходит частичная транскрипция и синтез сверхранних мРНК, кодирующих синтез белка, ответственного за дальнейшее раздевание. Параллельно с этим идет репликация вДНК. Дочерние копии ДНК транскрибируются, синтезируются поздние мРНК. Затем идет трансляция, и синтезируется около 80 вирусспецифических белков с молекулярной массой от 8 до 240 кД. Часть из них (около 30) является структурными белками, остальные - ферменты и растворимые антигены. Особенностью размножения поксвирусов можно считать модификацию ими клеточных структур, которые превращаются в специализированные «фабрики», где происходит постепенное созревание новых вирусных частиц. Созревшее вирусное потомство покидает клетку либо при ее лизисе, либо путем отпочковывания. Цикл репродукции вирусов оспы занимает около 6-7 ч.
Вирус оспы обладает гемагглютинирующими свойствами; гемагглютинин состоит из трех гликопротеидов. Важнейшими антигенами являются: NP-нуклеопротеидный, общий для всего семейства; термолабильный (Л) и термостабильный (С), а также растворимые антигены.
Поксвирусы выдерживают высушивание (особенно в патологическом материале) в течение многих месяцев при комнатной температуре, устойчивы к эфиру, в 50 % растворе этанола при комнатной температуре инактивируются в течение 1 ч, а в 50 % растворе глицерина при температуре 4 °С сохраняются в течение нескольких лет. Устойчивы к большинству дезинфицирующих веществ: 1 %-ный фенол или и 2 %-ный формальдегид при комнатной температуре инактивируют их только в течение 24 ч, 5 %-ный хлорамин - в течение 2 ч.
К вирусу натуральной оспы восприимчивы человек, а также обезьяны. При экспериментальном заражении в мозг новорожденных мышей развивается генерализованная инфекция, заканчивающаяся летально; для взрослых мышей вирус непатогеген. Он хорошо размножается в куриных эмбрионах при заражении на хорионаллантоисную оболочку, в амнион, в желточный мешок и аллантоисную полость. На хорионаллантоисной оболочке 10-12-дневных куриных эмбрионов вирус натуральной оспы дает мелкие белые бляшки; вирус осповакцины вызывает поражения больших размеров, с черной впадиной в центре, вызванной некрозом. Важным дифференциальным признаком вируса натуральной оспы является предельная температура размножения вируса в курином эмбрионе 38,5 °С.
К вирусу натуральной оспы чувствительны первичные и перевиваемые культуры клеток, полученные от человека, обезьян и других животных. На культуре клеток опухолевого происхождения (HeLa, Vero) вирус натуральной оспы образует мелкие бляшки пролиферативного типа, в то время как при заражении вирусом оспы обезьян клеток Vero выявляются круглые, с литическим центром бляшки. В клетках почки эмбриона свиньи вирус натуральной оспы способен вызывать четкий цитопатический эффект, которого не бывает при заражении этих клеток вирусом оспы обезьян. В клетках HeLa вирус натуральной оспы вызывает круглоклеточную дегенерацию, тогда как вирусы оспы обезьян и верблюдов вызывают дегенерацию с образованием многоядерных клеток.
Патогенез
Клеточный иммунитет играет не меньшую роль, чем циркулирующие антитела. Установлено, что у лиц с гипогаммаглобулинемией биосинтеза антител не происходит, но они становятся невосприимчивыми к вирусу оспы. В основе такого клеточного иммунитета лежит активность Т-цитотоксических лимфоцитов.
Семейство поксвирусов
Семейство Poxviridae (от лат. pox — пустула, язва) объединяет большую группу вирусов, поражающих позвоночных и насекомых.
Вирионы плеоморфные, чаще всего имеют форму параллелепипеда с размерами (220—450) х (140—260) нм, но возможна и овальная форма с размерами (250—300) х (160—190) нм. Снаружи они окружены липопротеидной мембраной (суперкапсид) толщиной 12 нм, имеющей белковые трубчатые структуры (филаменты). В центральной части вириона находится нуклеопротеидный комплекс (нуклеоид), имеющий двояковогнутую форму. Он состоит из ДНК и белков и окружен внутренней мембранами толщиной 9 нм. Между поверхностной и внутренней мембраной в вогнутостях расположены 1—2 латеральных тела. Масса частицы 5х10 -15 г, плавучая плотность в сахарозе 1,25 г/см 3 , в CsCl — 1,30 г/см 3 , коэффициент седиментации 500S.
Геном представлен двуспиральной линейной молекулой ДНК размером 375 kb (килобаз), что составляет 3 % от массы вириона. Концы ДНК ковалентно связаны и образуют концевые шпильки (флип-флоп формы).
Протеины вириона составляют около 90 % от массы частицы. Геном кодирует 150—300 белков, из которых структурных только около 100. С нуклеотидом вириона связаны 15 белков (ферменты), некоторые из которых участвуют в транскрипции иРНК и ее модификации.
В состав вириона входят липиды и углеводы, которые составляют соответственно 4 и 3 % от массы вириона.
Репродукция вирусов происходит в цитоплазме клеток и заканчивается формированием двух форм инфекционных вирусных частиц — внутриклеточной и внеклеточной (оболочечной). После адсорбции вирион проникает в клетку путем слияния с клеточной мембраной и последующего высвобождения нуклеоида в цитоплазму. В результате последовательных этапов раздевания с обеих цепей ДНК в присутствии вирусной РНК-полимеразы синтезируются иРНК-транскрипты (ранние, промежуточные, поздние). Вирусные структурные белки транслируются в основном с поздних иРНК и проходят посттрансляционную модификацию. Репликация вирусных ДНК происходит с образованием промежуточных репликативных форм, которые специфически разрезаются до одинаковых по размерам дочерних ДНК и ковалентно закрываются. Сборка вирионов происходит в несколько этапов. Сначала формируются незрелые вирусные частицы, которые созревают до внутриклеточных зрелых частиц. После их слияния с клеточной мембраной вирионы выходят из клетки путем почкования с образованием внеклеточных оболочечных вирионов. Во время естественной инфекции распространение вируса происходит в основном за счет вирусных частиц, высвобождающихся из клеток (внеклеточные вирионы).
В процессе морфогенеза вирионов оспы в клетках образуются включения разных типов: ацидофильные (тип А), базофильные (тип B) или вироплазмы.
Вирусы оспы распространяются аэрозольным и контактным путями, а также механически через переносчиков. В природе спектр патогенности узок (в пределах вида хозяина), хотя в лабораторных условиях спектр восприимчивости биологических систем значительно шире. Многие вирусы позвоночных вызывают папулезно-везикулярную сыпь.
Семейство Poxviridae состоит из двух подсемейств: Chordopoxvirinae и Entomopoxvirinae. Подсемейство Chordopoxvirinae включает 8 родов: Orthopoxvirus, Parapoxvirus, Avipoxvirus, Capripoxvirus, Leporipoxvirus, Suipoxvirus, Molluskpoxvirus и Yatapoxvirus. Подсемейство Entomopoxvirinae включает 3 рода: Entomopoxvirus A, Entomopoxvirus В и Entomopoxvirus С.
Подсемейство Chordopoxvirinae. Включает вирусы позвоночных, вирионы которых имеют форму параллелепипеда или овоида. В пределах родов имеется широкое биологическое родство, которое менее выражено у авипоксвирусов. Внутри каждого рода подсемейства отмечается значительная перекрестная реактивность. Нейтрализующие антитела специфичны только внутри одного рода. Антитела к белкам нуклеоидного комплекса обладают широкой перекрестной реактивностью. Ортопоксвирусы имеют гемагглютинирующие антигены, которые в других родах встречаются редко.
Род Orthopoxvirus (типовой вид — вирус-вакцины) включает 9 видов. Среди них вирусы оспы верблюдов, коров, мышей, обезьян, енотов, вирус-вакцины, вирус человека (в природе искоренен), буйволов, кроликов. Вирионы имеют форму параллелепипеда размерами 200 х 200 х 250 нм. Устойчивы к воздействию эфира. Имеют антиген гемагглютин, который обладает гемагглютинирующей и гемадсорбирующей активностью в отношении эритроцита птиц некоторых видов. Между видами рода имеется антигенное родство. Спектр патогенности в естественных условиях узкий, и лабораторных условиях число восприимчивых систем (животных и культур клеток) значительно выше.
Род Parapoxvirus (типовой вид — вирус контагиозной эктимы) включает 5 видов, среди которых вирусы оспы крупного рогатого скота, человека, овец, коз, оленей. Вирион овоидных форм размерами (200—300) х (140—170) нм. Большинство видов имеет перекрестное родство, реагируют в серологических реакциях и в ДНК-гибридизации. Как правило, все вирусы выделены от копытных (чаще одомашненных). Имеют узкий спектр восприимчивости культур клеток.
Род Avipoxvirus (типовой вид — вирус оспы кур) включает 10 видов, среди которых вирус оспы кур, канареек, голубей, попугаев, перепелов, воробьев, скворцов, индеек и фазанов. Вирион кирпичеобразной формы, размером 330 х 280 х 200 нм. Устойчив к действию эфира. Вирусы вызывают поражения у птиц по типу пролиферативных кожных (кожная форма) или респираторных (дифтеритическая форма) поражений. Перекрестная защита существует в основном внутри вида, реже — между несколькими видами хозяев. Вирусы распространяются повсеместно в основном аэрозольно, при прямом контакте, при участие переносчиков — членистоногих (механически). В серологических реакциях установлена перекрестная реактивность. При репродукции вирусы образуют тельца-включения типа А. Продуктивную инфекцию вызывают в культурах клеток птиц, абортивную — в культурах клеток млекопитающих.
Род Capripoxvirus (типовой вид — вирус оспы овец) включает 3 вида, среди которых вирусы оспы коз, овец и крупного рогатого скота. Вирион имеет форму параллелепипеда размером 300 х 270 х 200 нм. Чувствителен к эфиру и хлороформу. Распространяются контактно и механически членистоногими. Наблюдается иммунобиологическое родство и перекрестная активность на антигенном и генетическом уровнях.
Род Leporipoxvirus (типовой вирус — вирус миксомы) включает 4 вида, среди которых вирус фибромы зайцев, кроликов и белок, вирус миксомы кроликов. Вирион имеет форму параллелепипеда размером 300 х 250 х 200 нм. Чувствителен к эфиру. Распространяется контактно и членистоногими. Вирусы миксомы и фибромы вызывают у хозяев образование локальных доброкачественных опухолей, у европейских кроликов — тяжелопротекающую болезнь (вирус миксомы). Антигенная и генетическая перекрестная реактивность хорошо выражены. Существует иммунобиологическое родство.
Род Suipoxvirus (типовой вид — вирус оспы свиней) включает один вид. Вирион имеет форму параллелепипеда размером 300x250x200 нм. Вирус распространен повсеместно и передается контактным путем и членистоногими. Вызывает бессимптомное генерализированное поражение кожи у свиней с локализацией в эпителии и региональных лимфоузлах. Обычно вируснейтрализирующие антитела не обнаруживаются. При репродукции вирус образует бляшки в клетках почки и тестикул свиней. Экспериментальная инфекция воспроизводится на кроликах.
Род Molluskpoxvirus (типовой вид — вирус контагиозного моллюска) включает один вид, внутри которого возможны два варианта. Вирион имеет форму параллелепипеда размером 320 х 250 х 200 нм. Отмечается перекрестная ДНК-гибридизация. Вирус распространяется контактно среди детей и подростков, чаще половым путем. Инфекция протекает с рецидивами в сочетании с бактериальными инфицированиями. Вирус слабо накапливается в культурах нервных клеток (из органов человека и животных) и образует цитоплазматические тельца-включения.
Род Yatapoxvirus (типовой вид — yaba monkey tumor virus) включает 2 вида, которые циркулируют у приматов. Вирион имеет кирпичеобразную форму размером 300 х 250 х 200 нм. Отмечается перекрестная ДНК-гибридизация, хотя и существуют значительные различия в рестрикционных анализах между двумя видами. Вирус распространяется контактно и путем механического переноса насекомыми. Инфекция сопровождается развитием у приматов гистиоцитом. Вирус удавалось выделить от обезьян и кроликов.
Читайте также: