Как выглядит вирус оспы под микроскопом

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Кампанию ВОЗ по ликвидации оспы возглавлял американский эпидемиолог, Дональд Хендерсон. Он и его команда были просто в восторге от мысли, что борьба с такой страшной болезнью окончена. Что никогда больше люди не будут болеть и умирать от оспы. Официальное заявление, тем временем, врачи делать не торопились. Они хотели подождать, как минимум, два года, чтобы окончательно убедиться в своей победе.

На тот момент последний случай заболевания оспой был в 1977 году, в Сомали. Али Мау Маалин работал в больнице. Он был не привит и заразился. То, что он выздоровел, доктора посчитали чудом. Тогда группа врачей проанализировала произошедшее. Причины, ответственные за вспышку болезни, были выявлены и устранены. В дальнейшем доктора вакцинировали около пятидесяти тысяч человек.

И тут, как гром среди ясного неба: оспа вдруг нанесла свой удар. Её жертвой стала сорокалетняя женщина, медицинский фотограф, Джанет Паркер. Она работала в отделе анатомии Бирмингемской медицинской школы, в Англии. 11 августа у женщины неожиданно поднялась температура. Она пожаловалась своему врачу на головную боль и боль в мышцах. В течение последующих нескольких дней, тело Джанет покрылось сыпью и большими ужасными красными пятнами. Лечащий врач сказал ей, что у неё ветрянка, и что можно не переживать.
Но мать Джанет Паркер, миссис Уиткомб не поверила доктору. Кому как не ей было знать, что её дочь переболела ветрянкой ещё в раннем детстве. К тому же, большие волдыри на её теле были совсем непохожи на прыщики от ветрянки. Прошло несколько дней, а пузыри становились всё больше. Чувствовала Джанет себя всё хуже и хуже.

Бедная женщина уже даже не могла встать с кровати сама. 20 августа её положили в изолятор больницы Катрин де Барнс в Солихалле. Там доктора поставили ей страшный диагноз — оспа.

Выяснили причину и нашли источник заражения довольно быстро. Всё было банально и просто: под офисом Джанет располагалась лаборатория. В этой лаборатории врачи изучали живые образцы вируса оспы. Руководителем там был профессор Генри Бедсон.

Профессор Бедсон сначала получил отказ на своё прошение о разрешении исследовать вирусы оспы. ВОЗ потребовала улучшить стандарты безопасности его лаборатории. Да и вообще, ВОЗ хотела, чтобы таких лабораторий было как можно меньше. Ведь это очень опасно. Но Бедсон настаивал. Он уверял, что нет никакого риска. Работа им уже почти окончена и нет нужды вкладывать средства в дорогостоящие обновления лаборатории.

В тот вечер, когда стал известен диагноз Джанет, профессор Бедсон помогал профессору Геддесу исследовать её анализы.

Именно тогда яростный борец с оспой, всемирно известный и признанный эксперт в этой области, профессор Генри Бедсон, всё понял. Понял и ужаснулся. Не потому, что испугался за себя. А потому, что он осознал, что стал невольным виновником возможной вспышки той страшной болезни, борьба с которой была делом всей его жизни.

Город заполонили чиновники ВОЗ, Они настолько боялись, что болезнь распространится дальше, что проведена была экстренная вакцинация более чем 500 человек. Были обследованы все, кто контактировал с Джанет в последние дни перед болезнью. Персонал больницы, её муж, родители, даже сантехник, который чинил ей умывальник, проверили и привили всех.

Шли дни, а состояние Джанет Паркер только ухудшалось. Она почти ослепла от болячек на оба глаза. Сердце её 77-летнего отца, Фредерика Уиткомба, не выдержало тяжёлых переживаний за дочь и 5 сентября он скоропостижно скончался.

Профессор Бедсон не вынес груза ответственности за всё случившееся и покончил с собой. В своей прощальной записке он написал, что просит прощения у своих коллег и друзей. Как ему безумно больно, что он их подвёл. Профессор выразил надежду, что его поступок хоть частично искупит его вину перед всеми ними.

Джанет Паркер умерла 11 сентября 1978 года. Проведённое властями расследование этой трагедии вскрыло очень серьезные пробелы в безопасности лаборатории, а также преступную небрежность её сотрудников. Были случаи, когда образцы вируса доставали из защитных контейнеров. В лаборатории не было душевых и отдельных раздевалок. То есть, работники могли в заражённой одежде выйти на улицу. Никакой толковой стерилизации не проводилось. Все работавшие в лаборатории избежали заражения только потому, что они были в курсе вакцинации. Прививки они обновляли каждые три-пять лет, как положено.

Для прививки от оспы медики использовали специальную раздвоённую иглу. У этой иглы было два зубца. Медработник погружал иглу во флакон с вакциной и между двумя зубцами задерживалась маленькая капелька. Затем иглой несколько раз протыкали кожу на руке человека.Эта специальная игла была изобретена для ускорения процесса вакцинации. С помощью такой иглы вакцинировали около 200 миллионов человек в год.

Несмотря на проведённое расследование никто так точно и не выяснил как заразилась Джанет Паркер. Вина профессора Бедсона не была доказана. Дело закрыли потому что улик было недостаточно. Эксперты посчитали, что вирус попал в систему вентиляции и женщина его просто вдохнула.

В 1980 году, через два года после смерти Джанет, ВОЗ объявила, что оспа побеждена. Оспу удовлетворила её последняя жертва и, с тех пор, этой страшной болезнью больше никто не болел.

После трагедии, произошедшей в Бирмингеме большинство запасов вируса оспы решили уничтожить. Все лаборатории, которые занимались подобными исследованиями закрыли. Остались только две - одна в Атланте (США), а другая в Кольцово (Россия). В истории это был один из ярчайших примеров того как весь мир объединился, чтобы победить ужасную болезнь.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

[youtube.player]

• ВМФ (41)
• ЖЗЛ (29)
• СССР (28)
• самоучитель (24)
• Женщины известные и знаменитые (21)
• корабли (20)
• Спорт (18)
• Армия (15)
• Интересно (13)
• Стрелковое оружие (11)
• поэзия (10)
• ВМФ СССР (6)
• Архитектура (6)
• фото (5)
• здоровье (5)
• достопримечательности (4)
• поэзия (4)
• творчество (3)
• погребок (3)
• круиз (3)
• космос (3)
• кино (3)
• фигурное катание (2)
• фото мастеров (2)
• Алые паруса (2)
• Астрономия (2)
• События. Новости (2)
• (0)
• деревня (3)
• живопись (51)
• женские образы (34)
• море (2)
• история (26)
• личности (38)
• портреты (4)

Болезнетворные микроорганизмы (вирусы, бактерии и многие другие) могут вызывать тяжелые инфекционные заболевания, преодолевая естественную сопротивляемость организма человека.

Инфекционные заболевания вызываются живыми организмами, способными видоизменяться и эволюционировать. Этот процесс у микроорганизмов происходит значительно быстрее, чем у людей, позволяя вирусам и бактериям находить новые способы противостоять лекарственным препаратам.

Бактерия туберкулёза, увеличенная в 10 тысяч раз. Туберкулёз — широко распространённое в мире инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое различными видами микобактерий, как правило, видами Mycobacterium tuberculosis complex.

Микроскопические частицы Коронавирусов. Коронавирусы — семейство, включающее около одиннадцати видов вирусов, поражающих человека, кошек, птиц, собак, крупный рогатый скот и свиней.

Бактерия Neisseria meningitidis, которая вызывает тяжёлое заболевание - менингококковый менингит. На снимке бактерия увеличена в 33 тысячи раз.

Стержень бактерии (Bacillus) сибирской язвы, увеличенный в 18 тысяч 300 раз. Сибирская язва (карбункул злокачественный, антракс) — особо опасная инфекционная болезнь сельскохозяйственных и диких животных всех видов, а также человека.

Эта красочная картина на самом деле - вирус Эбола. Вызывает геморрагическую лихорадку Эбола. Размножается так быстро, что пораженные клетки организма превращаются в кристаллоподобные блоки уплотненных частиц вируса.

Вирус гриппа, состоящий из рибонуклеиновой кислоты, окруженной нуклеокапсидой (красный) и липидной оболочкой (зеленый). Снимок увеличен в 230 тысяч раз. Вирусы гриппа А поражают человека и некоторые виды животных (лошади, свиньи) и птиц. Вирусы гриппа типов В и С патогенны только для людей.

Оспа- одно из древнейших заболеваний. В прошлом она была самой распространенной и самой опасной болезнью.

Вирусы оспы— самые крупные вирусы, содержащие ДНК, молекулярная масса которой больше, чем у любого другого вируса животных.

Цветное изображение вируса папилломы, который является причиной появления бородавок у человека. Снимок увеличен в 60 тысяч раз.

Вирус Полиомиелита: генетический материал РНК происходит в ядре каждого вируса, окруженного белковой оболочкой (синий). Полиомиели́т — детский спинномозговой паралич, острое инфекционное заболевание, обусловленное поражением серого вещества спинного мозга полиовирусом.

Цветная, сканированная микрофотография бактерии спирохеты Borrelia Burgdorferi, способной вызвать болезнь Лайма у человека, пострадавшего от укуса клеща. Болезнь Лайма - заболевание с преимущественным поражением кожи, нервной и сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, склонное к длительному течению.

Бактерия бубонной чумы, известной также, как "Чёрная смерть", эпидемия которой бушевала в Европе в середине XIV века. Чума — острое природно-очаговое бактериальное заболевание, переносимое блохами, паразитирующими на крысах.

Бактерия кишечной палочки, которая при определенных условиях может вызвать гастроэнтерит и инфекции мочевыводящих путей. Кишечная палочка является палочковидной бактерией, принадлежащей к группе факультативных анаэробов (живет и размножается только в условиях отсутствия прямого кислорода). Кишечная палочка имеет множество штаммов, большинство из которых принадлежит к естественной микрофлоре кишечника людей и помогает предотвращать развитие вредоносных микроорганизмов и синтезировать витамин К. Но некоторые ее разновидности способны вызвать серьезные отравления, кишечный дисбактериоз и колибактериоз.

Бактерия пневмококк, способная вызвать пневмонию верхних дыхательных путей у человека с иммунодефицитом. Пневмококк является лидером среди всех возбудителей тех или иных респираторных заболеваний.

ВИЧ (СПИД)под микроскопом. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий ВИЧ-инфекцию — заболевание, последняя стадия которого известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД).

[youtube.player]

Ветрянка (ветряная оспа) — это распространенное вирусное высокозаразное заболевание, которым чаще всего болеют дети. Однако нередко болезнь возникает и у взрослых. Признаки и симптомы ветрянки настолько яркие, что постановка диагноза не вызывает никаких трудностей. Лечение ветрянки основано на применении противовирусных препаратов и средств патогенетической терапии. В легких случаях лечение заболевания осуществляется только симптоматическими средствами.

Рис. 1. На фото ветрянка у взрослых. Распространенная форма.

Рис. 2. Ветрянка у детей. Распространенная форма.

Эпидемиология ветряной оспы

• Ветряная оспа является чрезвычайно распространенным заболеванием. Восприимчивость к ней доходит к 100%. Больные ветрянкой — единственные источники инфекции.
• Заразными становятся больные с конца инкубационного периода до появления сыпи и вплоть до окончания последующих 5-и дней после высыпания последнего элемента
• В огромном количестве вирусы выделяются во время кашля, чихания и при разговоре. Ветрянка опасна для плода, если ею болеет беременная женщина.
• Особо восприимчивы к инфекции дети 1 — 10 лет. Максимум болеющих приходится на возраст 3 — 4 года.

Рис. 3. Ветряная оспа — высоко заразная болезнь, восприимчивость к которой достигает 100%.

Вирус ветряной оспы

Вирус ветряной оспы довольно крупных размеров. Он является представителем семейства Herpetosviridae (Varicella Zoster). Кроме ветряной оспы, которой болеют, в основном, дети, вирус является причиной опоясывающего герпеса, которым чаще всего болеют люди зрелого возраста.

Рис. 4. На фото вирусы ветряной оспы Varicella zoster.

Жизнь и размножение вирусов происходит только в человеческом организме. Во внешней среде вирусы слабоустойчивы, они быстро погибают, находясь во внешней среде, в капельках слюны сохраняются не более 15-и минут. Вирусы быстро погибают при нагревании и под воздействием ультрафиолетового излучения. При ветрянке вирусы в огромном количестве содержаться в пузырьках в первые 4 дня заболевания. Далее их количество резко снижается и к 8-му дню они исчезают вовсе. При повторных высыпаниях больной вновь становится высоко заразным.

Признаки и симптомы ветрянки у взрослых и детей

Вирус попадает в верхние дыхательные пути, где в клетках слизистых оболочек размножается (инкубационный период) и попадает в кровь (вирусемия). Далее вирус проникает в клетки кожи и слизистых оболочек, что приводит к появлению сыпи.

Инкубационный период начинается с момента попадания вирусов в организм больного до момента проявления первых симптомов заболевания. При ветряной оспе этот период составляет от 10 до 21 дня (в среднем 14 дней). В инкубационный период вирусы размножаются в клетках эпителия верхних дыхательных путей и массово выходят в кровяное русло, распространяясь по всему организму. В этот период в крови больного появляются антитела и можно обнаружить самого возбудителя.

Заразным при ветрянке больной становиться за 1 -3 дня до проявления заболевания. Период заразности длится весь инкубационный период. Микробы выделяются во время кашля и чихания со слюной.

В период продрома вирусы начинают выходить в кровяное русло и у больного начинают появляться некоторые симптомы ветрянки. Он длится 1 — 2 суток. Недомогание, снижение аппетита, головные боли, тошнота, иногда рвота — основные симптомы ветряной оспы в этот период. В продромальный период у больных иногда отмечаются высыпания, предшествующие классическим высыпаниям при ветрянке. Они появляются на груди, реже — на верхних конечностях и лице. Сыпь при этом непостоянная и скоропроходящая.

Лихорадка и массовое появление сыпи происходит одновременно. У взрослых высыпания более обильные. Высыпания и лихорадка носят волнообразный характер. Общее состояние больного особо страдает мало. Сыпь появляется чаще на лице, но может появиться на любом участке тела. Ладони и бедра остаются свободными от сыпи.

Рис. 5. На фото ветряная оспа. Сыпь — основной признак заболевания, всегда носит генерализованный характер. Чем ниже иммунитет, тем обширнее участки поражения. Лихорадка и интоксикация — важные симптомы ветряной оспы в этом случае.

Лихорадка, интоксикация и полиморфная сыпь на коже и слизистых оболочках — основные симптомы ветрянки у детей и взрослых.

Сыпь — основной симптом заболевания у взрослых и детей

Сыпь при ветрянке носит генерализованный характер. Ее основными элементами являются розеолы (розовые пятнышки) и везикулы (пузырьки наполненные жидкостью). Высыпания не носят сливной характер, как при опоясывающем лишае.

Пузырьки при ветряной оспе не оставляют после себя рубцов, так как повреждение эпителия и эпидермиса не проникает глубже базального слоя, несущего зародышевую функцию.

Вначале высыпания появляются розовые пятнышки величиной с булавочную головку овальной формы. Через несколько часов пятна превращаются в папулы (уплотнения с четко очерченными контурами). Спустя еще несколько часов образуются пузырьки с прозрачной жидкостью внутри.

Иногда высыпания появляются на конъюнктиве глаз и слизистых оболочках структур полости рта, гортани и гениталий. Пузырьки на слизистых оболочках быстро лопаются. На их месте остаются повреждения — эрозии.

При ветрянке высыпания носят толчковообразный характер — то есть элементы появляются в несколько приемов в период 2 — 5 дней. При этом на одном участке кожи можно видеть новые элементы высыпаний и элементы в периоде угасания.

При правильной обработке элементов сыпи заживление происходит без рубцов. При повреждении росткового слоя, что случается при расчесах, на месте пузырьков остаются атрофические рубчики.

Рис. 6. На фото ветряная оспа. Типичный элемент кожной сыпи — везикула (слева) и пустула (справа).

Рис. 7. На фото ветрянка. Процесс образования корочки в динамике.

Рис. 8. На фото ветряная оспа. Типичная картина полиморфизма высыпаний. В одно и то же время видны розовые пятна, везикулы и процесс образования корочек.

Рис. 9. Ветрянка у взрослых. На коже лица видны рубцы после заболевания.

Клинические формы ветряной оспы

Ветрянка у взрослых и детей проявляется в виде типичной или атипичной формах.

• В случае типичного течения при легкой форме заболевания самочувствие больного и состояние остаются удовлетворительными. Такие симптомы ветрянки, как кратковременное повышение температуры и полиморфная сыпь — остаются главными симптомами заболевания. Высыпания отмечаются в течение 2 — 4 дней. Энантема (высыпания на слизистой оболочке полости рта) отмечается у 70% больных. Осложнения отмечаются редко.
• При среднетяжелой форме заболевания отмечаются симптомы небольшой интоксикации, повышается температура тела, высыпания обильные, длятся 4 — 5 дней, сопровождаются зудом. Постепенно везикулы подсыхают, нормализуется температура тела, улучшается общее самочувствие.
• При тяжелой форме ветряной оспы сыпь обильная как на коже, так и на слизистых оболочка глаз, рта, половых органах. Ее длительность составляет 7 — 9 дней. Температура тела высокая. Симптомы интоксикации резко выражены. У ребенка отсутствует аппетит, появляется рвота и беспокойство.

Рис. 10. Ветрянка у детей. В основном, заболевание у детей протекает легко.

Рис. 11. Высыпания на коже и во рту — главные признаки ветрянки у детей.

Рис. 12. Высыпания на коже и во рту — главные признаки ветрянки у взрослых.

При атипичной форме заболевания болезнь может приобретать легкое или тяжелое течение. При легкой форме ветряной оспы общее состояние больного остается удовлетворительным. Типичный симптом заболевания — едва заметная сыпь. При тяжелом течении симптомы ветряной оспы резко выражены. Сыпь приобретает необычный вид. Болезнь может закончиться летальным исходом.

Признаки и симптомы ветрянки при рудиментарной форме слабо выражены. Сыпь не проходит всех этапов своего развития. Часто на кожных покровах больного можно заметить только розовые пятнышки или несколько едва заметных везикул. Энантемы во рту единичные.

Буллезная форма ветрянки характеризуется появлением, наряду с типичными везикулами, больших дряблых тонкостенных пузырей, заполненных желтовато-мутной жидкостью. Они образуются от слияния мелких везикул. При вскрытии обнажаются мокнущие поверхности, которые длительно не заживают.

Геморрагическая форма заболевания чаще отмечается у больных, ранее у которых отмечались геморрагические явления (капилляротоксикоз, болезнь Верльгофа). Скопление везикул с кровянистым содержимым, темно-красные пятна, причиной которых являются кровоизлияния, носовые кровотечения, кровотечение из десен, желудка и кишечника — основные симптомы и признаки ветрянки. В процессе заживления на месте бывших везикул образуются корочки черного цвета, которые часто изъязвляются.

Рис. 13. На фото ветрянка у взрослых. Геморрагическая форма.

Рис. 14. На фото ветрянка у детей. Геморрагическая форма ветрянки встречается очень редко. Заболевание имеет злокачественное течение и заканчивается смертью ребенка.

При гангренозной форме спустя несколько дней после высыпания, вокруг везикул образуются гангренозные ободки (участки мертвой ткани). Везикулы превращаются в крупные пузырьки (до нескольких сантиметров в диаметре) с гнойно-кровянистым содержимым. После вскрытия пузырей эрозивная поверхность покрывается струпом, после отторжения которого обнажаются долго не заживающие язвы. Язвы имеют приподнятые края и гнойное дно грязного цвета.

Везикулы с гангренозным компонентом, выраженная интоксикация — главные признаки и симптомы ветрянки при гангренозной форме. Данная форма заболевания регистрируется редко, в основном, у детей с резко выраженной иммунодепрессией и часто заканчивается смертью больного.

Генерализованная форма заболевания чаще регистрируется у больных с иммунодефицитом и у больных, лечение которых проводится стероидными гормонами.

Болезнь протекает крайне тяжело и часто заканчивается смертью больного.

Рис. 15. На фото ветрянка у взрослых. Тяжелое течение.

Осложнения и последствия заболевания

Осложнения заболевания регистрируются примерно в 5% случаев.

• Обсеменение поврежденных участков кожи стрептококками и стафилококками проявляется в виде абсцессов, фурункулов и флегмон. Инфекция проникает в кожу при расчесывании.
• При попадании микробов в кровяное русло может развиться воспаление мозга, легких, мышцы сердца, структур глаза, суставов, печени и почек.
• В инфекционный процесс могут вовлекаться половые органы.

• Появление рубчиков на местах высыпаний пузырьков. Полностью рубчики исчезают через несколько месяцев. При расцарапывании рубчики могут остаться на всю жизнь.
• После перенесенного заболевания человек на всю жизнь становится носителем вируса герпеса, который сохраняется в клетках нервной системы и при снижении иммунитета в ряде случаев проявляется развитием опоясывающего лишая.
• Ветряная оспа особо опасна для будущих мам в первые 20 недель беременности из-за возможности выкидыша. У новорожденных могут отмечаться пороки развития костной и нервной систем, а на кожных покровах появляются грубые рубцы. Ветрянка при беременности, возникшая накануне родов, может привести к рождению ребенка с врожденной ветрянкой, либо плод погибнет внутриутробно.

Рис. 16. Ветрянка у беременных.

Диагностика ветряной оспы

Постановка диагноза ветряной оспы не представляет трудностей.

• Эпидемиологический анамнез, клиника и специфические высыпания позволяют в кратчайшие сроки установить диагноз.
• Лабораторная диагностика ветрянки основана на выявлении вируса в клетках- накопителях с последующей их идентификацией и обнаружении антител и фрагментов ДНК вирусов в биологическом материале.

Рис. 17. Вирус ветряной оспы легко обнаруживается при проведении микроскопии после окрашивания содержимого везикулы серебрением.

Лечение ветрянки у взрослых и детей

В основном, лечение детей с ветряной оспой проводится на дому. Госпитализации подлежат дети и взрослые с тяжелым течением заболевания. Во время высыпаний и повышения температуры тела необходимо соблюдать постельный режим. Тщательная гигиена кожных покровов направлена на предупреждение развития вторичной инфекции.

Элементы сыпи при ветрянке обрабатываются растворами антисептиков и дезинфицирующих веществ:

• Раствор бриллиантового зеленого (зеленка) 1 или 2% раствор водный или спиртовый.
• Раствор фукорцина (жидкость Кастеллани) — антисептик ярко розового цвета.
• Водный раствор марганцовокислого калия 0,1- 0,5 %.
• 2 — 3% йодная настойка.

Рис. 18. Ветрянка у детей и взрослых лечится одинаково. Элементы сыпи обработаны зеленкой.

Рис. 19. На фото ветрянка у взрослых. Элементы сыпи обработаны раствором фукорцина.

• Полоскание рта слабым раствором марганцовокислого калия.
• Орошение полости рта раствором перекиси водорода (100,0 воды + 1 столовая ложка 3% перекиси водорода).
• Смазывание афт зеленкой.

Гигиенические мероприятия и обработка элементов сыпи — основные компоненты в борьбе с инфицированием поврежденных участков кожи при ветряной оспе.

Показан прием антигистаминных препаратов (Супрастин, Тавегил, Фенистил, Кларитин и др). У взрослых хороший эффект дают обтирания растворами воды и уксуса или воды и спирта.

После того, как прошел тяжелый период (повышенная температура тела, слабость и недомогание), купать ребенка и принимать душ взрослым не только можно, но и нужно. При обмывании кожных покровов теплой водой смывается пот и грязь, расслабляется тело, снижается интенсивность зуда. Горячая вода и применение мочалки противопоказано.

На весь период лихорадки назначается постельный режим. В случае тяжелого течения заболевания больной госпитализируется в лечебное учреждение.

Потогонные напитки в виде отвара и настоя леченых трав, витаминные напитки в виде чая с лимоном, отвара шиповника, щелочных минеральных вод помогут вывести токсины из организма.

Парацетамол или Ибупрофен — препараты выбора при высокой температуре и болях.

Содержат парацетамол Ринза, Панадол, Тайленол и Эффералган.

Противовирусные препараты при ветрянке применяются в случае атипичных форм и тяжелого течения заболевания. Подбор препаратов при лечении ветрянки, разовых и суточных доз лекарственных средств этой группы осуществляется только врачом.

Лечение ветряной оспы иммуностимуляторами всегда приносит положительный эффект у больных со сниженным иммунитетом. Препараты индукторы интерферонов вызывают в Т и В лейкоцитах, энтероцитах, макрофагах, клетках печени, эпителиальных клетках, тканях селезенки, легких и мозга синтез собственных α, β и γ интерферонов, тем самым корректируя иммунный статус организма.

Циклоферон — синтетический препарат, способствующий производству эндогенного интерферона- α. Быстро проникает в различные органы, ткани и биологические жидкости, в том числе мозг. Больные хорошо переносят данный препарат. Кроме того Циклоферон предотвращает разрушение вирусами эпителия дыхательных путей и повышает выработку лизоцима в слюне.

Антибиотики при ветрянке назначаются при угрозе развития бактериальных осложнений.

Профилактика ветряной оспы

• своевременная диагностика,
• ранняя изоляция больного,
• проветривание помещения и влажная уборка.

Изоляция больного прекращается через 5 дней после появления последнего свежего элемента сыпи. Дети до 7 лет, вступавшие в контакт с больными ветряной оспой, не болевшие и посещающие детские учреждения, изолируются до 21-го дня с момента контакта.

При лечении ветрянки ослабленным детям показано введение гамма-глобулина. Действие препарата ограничивается 3 неделями.

Рис. 20. На фото ветрянка у детей. Своевременное выявление и ранняя изоляция ребенка — основа профилактики заболевания.

Ветрянка у детей чаще всего протекает довольно легко. Ветрянка у взрослых зачастую остается тяжелым и опасным заболеванием. Чем старше человек, тем опаснее для него заболевание. Лечение ветрянки при легком течении симптоматическое. При тяжелом течении заболевания требуется применение противовирусных препаратов и средств патогенетической терапии.

[youtube.player]

Относящийся к данному классу атомно-силовой микроскоп оказался инструментом, подходящим для исследования биологических объектов и позволил не только визуализировать наноразмерные структуры, но и манипулировать ими. В частности, принципиально возможной оказалась манипуляция одиночными вирионами и прямое измерение сил, возникающих при их контакте с поверхностью клетки. Такие эксперименты позволяют получать подробные данные о самом первом и во многих случаях еще недостаточно исследованном этапе заражения клетки – адгезии вируса к ее поверхности. Данные исследования представляют и значительный практический интерес, т.к. могут дать ключ к созданию эффективных противовирусных препаратов, защищающих клетки от проникновения вирусов.

Вирусы являются чрезвычайно малыми объектами – их размеры лежат в диапазоне от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Первым и на долгое время единственным методом прямой визуализации наноразмерных частиц стала электронная микроскопия (ЭМ), которая начала развиваться в 1930-е гг. Метод, оказавшийся очень информативным, позволил не только детально охарактеризовать структуру различных вирусов, но и исследовать процессы, происходящие в зараженной клетке.

Оказалось, что форма вирусных частиц отличается большим разнообразием: от правильных сфер до сложных структур, напоминающих кирпичи, обклеенные трубочками (вирус натуральной оспы), или щетинистых червей (вирус геморрагической лихорадки Эбола).

Вне клетки любой вирус является всего лишь молекулярным контейнером с генетическим материалом (ДНК или РНК) и вряд ли может считаться полноценным живым организмом, хотя по этому вопросу в научной среде до сих пор нет окончательной терминологической определенности.

Так, исследование репликации вируса методом просвечивающей электронной микроскопии на ультратонких срезах выглядит следующим образом: зараженные клетки обрабатывают фиксирующим раствором, обезвоживают спиртом и заливают специальной смолой. После отвердевания смолы с помощью специального прибора – ультратома – делают ультратонкие (≈ 50 нм) срезы, которые затем наносят на специальную сетку и обрабатывают растворами солей тяжелых металлов. Во время самого микроскопического исследования образец находится в вакуумной камере и подвергается действию пучка электронов с энергией в несколько десятков кэВ. Очевидно, что прижизненная визуализация в данном случае принципиально невозможна.

В течение почти полувека электронная микроскопия оставалась единственным методом визуализации наноразмерных объектов. Однако в начале 1980-х гг. эта монополия была нарушена появлением сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Основным принципом СЗМ является сканирование – прецизионное (с высокой точностью) перемещение зонда вблизи исследуемой поверхности, сопряженное с отслеживанием определенного параметра, характеризующего взаимодействие между зондом и образцом. Результатом такого сканирования является топографическая карта рельефа поверхности образца.

Первым прибором СЗМ стал сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), который мог лишь весьма ограниченно использоваться для визуализации биологических объектов, так как для его работы требовалась высокая электрическая проводимость исследуемой поверхности.

В 1986 г. швейцарский физик Г. Бинниг и его коллеги создали новый прибор семейства СЗМ – атомно-силовой микроскоп (АСМ). В основе его работы лежит силовое (Ван-дер-Ваальсово) взаимодействие атомов зонда и поверхности. АСМ не требуется электрическая проводимость поверхности образца, и он может осуществлять съемку в жидкой среде. Поэтому этот прибор оказался удобным инструментом для исследования биологических объектов.

С момента появления атомно-силового микроскопа было опубликовано огромное число работ, посвященных АСМ-визуализации самых разнообразных биологических образцов. Следует все же признать, что в большинстве случаев в плане визуализации АСМ не дает ничего принципиально нового в сравнении с обычной электронной микроскопией, поэтому зачастую данный метод воспринимается биологами как техническая экзотика, а не как полноценный исследовательский инструмент.

Однако важнейшим, пусть и почти единственным преимуществом визуализации биологических объектов при помощи АСМ по сравнению с электронной микроскопией является возможность выполнения исследований нативных, природных образцов без какой-либо фиксации и специальной пробоподготовки, при физиологических параметрах среды.

Помимо визуализации рельефа поверхности с субнанометровым разрешением АСМ позволяет осуществлять прямое измерение сил, возникающих при взаимо¬действии одиночных наноразмерных объектов.

Проводятся такие измерения следующим образом: один объект закрепляется на острие зонда АСМ, а второй фиксируется на подложке, после чего зонд подводится к поверхности подложки до достижения механического контакта, а затем возвращается обратно. В ходе этого перемещения отслеживается деформация упругой консоли (кантилевера). Зависимость этого параметра от расстояния между зондом и подложкой называется силовой кривой. С ее помощью можно определить величину силы, действующей между исследуемыми объектами. Этот метод, названный атомно-силовой спектроскопией (АСС), может использоваться для исследования силовых характеристик взаимодействия самых разнообразных малых объектов: от неорганических наночастиц до вирусов и живых клеток.

Начальным этапом заражения клетки вирусом является адгезия (прилипание) вирусной частицы (вириона) к клеточной поверхности с последующим проникновением генетического материала вируса внутрь клетки. Этот процесс, определяемый взаимодействием белковых рецепторов, расположенных на поверхности клетки, с поверхностными белками вириона, является критически важным для размножения вируса. И, надо отметить, в большинстве случаев изучен недостаточно.

Однако фиксация одиночной вирусной частицы на острие зонда атомно-силового микроскопа является весьма непростой задачей. Для успешного проведения эксперимента требуется большая подготовительная работа:

• получить как можно более чистый и концентрированный препарат вируса;

• подготовить на острие зонда площадку подходящего размера для посадки вириона;

• химически активировать поверхность зонда для образования ковалентных связей при контакте с белками вируса;

• убедиться в том, что на зонде закрепился действительно вирион, а не молекулы свободного белка или мелкие фрагменты клеток, всегда присутствующие в препаратах вирусов.

Оценка концентрации и степени чистоты препарата вируса обычно проводится методом просвечивающей электронной микроскопии. Площадку на острие АСМ-зонда, которое обычно изготавливают из кремния или его нитрида, формируют путем длительного сканирования кремниевой или сапфировой подложки при больших значениях развертки и силы прижатия зонда к поверхности. Наиболее наглядной иллюстрацией для этого процесса служит изменение формы острия карандаша в ходе интенсивного рисования.

По меркам микроскопии, клетка высших организмов является относительно крупным (≈ 10 мкм) объектом, поэтому хорошо видна в световом микроскопе, при помощи которого на нее наводится кантилевер атомно-силового микроскопа. Но как быть с самим зондом, на острие которого предполагается наличие вириона? Строго говоря, вместо вириона там может оказаться все, что угодно: монослой белковых молекул, фрагмент клетки или вириона, агрегат из нескольких вирионов, случайное загрязнение и т. д. Кроме того, в процессе измерения вирион может разрушиться или оторваться от зонда. Визуализация же зонда с вирусной частицей методом электронной микроскопии до силовых измерений недопустима, так как под воздействием высушивания, вакуума и пучка электронов вирион приобретет необратимые изменения.

Наиболее эффективным методом решения данной проблемы оказалась визуализация острия зонда АСМ с помощью электронной микроскопии, осуществляемая непосредственно после силовых измерений. Если на острие будет обнаружена вирусная частица, уцелевшая в ходе эксперимента, то все сомнения развеются.

В течение последних пятидесяти лет в результате поистине титанической работы, проделанной электронными микроскопистами всего мира, накоплен огромный багаж знаний в области ультраструктурных аспектов репликации различных вирусов. Создание атомно-силового микроскопа и техники силовой спектроскопии позволило вплотную приблизиться к произвольной механической манипуляции одиночными вирусными частицами. Это выводит изучение взаимодействия вируса с клеткой на принципиально другой уровень – от структурных исследований к функциональным.

При этом атомно-силовая спектроскопия не является конкурентом для электронной микроскопии, а открывает новое самостоятельное направление исследований – наномеханику взаимодействия вирусной частицы с поверхностью клетки. Весьма вероятно, что в самом ближайшем будущем в данном направлении будут совершены фундаментальные открытия, соизмеримые по значимости с достижениями электронной микроскопии в середине прошлого века.

Изучение механизмов связывания вирусных частиц с поверхностью клетки вызывает значительный интерес не только с позиции фундаментальной науки, но и в контексте практических приложений. Более детальное понимание этих механизмов на молекулярном уровне может дать человечеству ключ к созданию эффективных противовирусных препаратов, защищающих клетки от проникновения вирусов.

*Просвечивающая электронная микроскопия с использованием специальной жидкостной ячейки и сканирующая электронная микроскопия при атмосферном давлении позволяют исследовать биологические объекты без фиксации, но из-за ряда технических трудностей и относительно низкого пространственного разрешения эти методы не получили широкого распространения

Корнеев Д. В., Бессуднова Е. В., Зайцев Б. Н. Изучение взаимодействия наночастиц TiO2 и поверхности эритроцитов человека методом атомно-силовой спектроскопии // УНЖ. 2012. № 4. С. 73—77.

Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Нижний Новгород: ИФМ РАН, 2004. 182 с.

Alsteens D., Pesavent E., Cheuvart G. et al. Controlled manipulation of bacteriophages using single-virus force spectroscopy // ACSNANO. 2009. V. 3(10). P. 3063—3068.

Alsteens D., Trabelsi H., Soumillion P., Dufrene Y. F., Multiparametric atomic force microscopy imaging of single bacteriophages extruding from living bacteria // Nature Communications. V. 4. Article number: 2926.

Binnig G., Quate C. F., Gerber Ch. Atomic force microscope // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 56(9). P. 930—933.

Cappella B., Dietler G. Force-distance curves by atomic force microscopy // Surf. Sci. Rep. 1999. V. 34. P. 1—104.

Malkin A.J., Plomp M., McPherson A. Unraveling the architecture of viruses by high-resolution atomic force microscopy // Methods Mol. Biol. 2005. V. 292. P. 85—108.

В публикации использованы фото автора

[youtube.player]