Инфекции на клеточном уровне лечение

Рецепт в клеточку

Возможностям использования клеточных технологий в медицине сегодня уделяют большое внимание во всем мире. И если пока официальное применение тех же стволовых клеток в России ограничивается в основном лечением злокачественных заболеваний крови и ожогов, вот-вот наступят времена, когда клетками будут лечить множество болезней.

Стволовые клетки победят ВИЧ?

И вот сейчас ведутся серьезные исследования в области возможности лечения вируса иммунодефицита с помощью стволовых клеток с мутацией в гене ССR-5. Однако людей с естественной мутацией, препятствующей заражению ВИЧ, очень мало, и их донорский потенциал весьма ограничен. Что делать?

У немецкого профессора Акселя Цандера возникла идея генетической модификации кроветворных стволовых клеток костного мозга и пуповинной крови. В донорские клетки можно встраивать мутантный ген, а итог тот же самый: ВИЧ теряет возможность проникать внутрь этих клеток. Такой подход открывает фантастические перспективы в лечении СПИДа. Клинические исследования этого метода идут с 2009 года в немецкой клинике Эппендорф под руководством профессора Цандера.

– Профессор Цандер – очень серьезный врач и исследователь, а работа, которой он сейчас занимается, крайне интересна, – считает член-корреспондент РАМН, профессор Александр Румянцев. – Если этот подход покажет свою результативность, он может стать весьма перспективным для современного лечения пациентов с ВИЧ.

От генетических заболеваний спасут трое родителей

. Использование клеточных технологий для лечения наследственных заболеваний волнует и известного японского ученого Митсуо Ошимура. Директор японского Центра конструирования хромосом представил вниманию российских ученых технологию создания и использования искусственных хромосом человека и стволовых клеток для терапии редких болезней. Правда, пока об ее достижениях говорят лишь эксперименты на мышах, но ученого это обнадеживает.

В прошлом году профессор Ошимура опубликовал результаты работы, впервые описавшей возможность использования искусственных хромосом для лечения миодистрофии Дюшена (болезни, при которой атрофируются мышечные ткани). Болезнь обусловлена мутацией гена, ответственного за синтез белка дистрофина, необходимого для нормального функционирования мышечного аппарата. Практически всегда жертвами этого заболевания становятся мальчики, которым не удается дожить до 25 лет.

Проведенные Ошимурой исследования на мышах показали, что генная терапия с использованием искусственных хромосом позволяет нормализовать работу мускулатуры животных. Суть: в лабораторных условиях создается искусственная хромосома с фрагментом ДНК без мутации. Ее помещают в стволовую клетку, которая выступает как транспортное средство для корректирующего гена. В процессе последующего культивирования получаются клетки, трансплантацией которых можно восстановить органы и ткани, чья работа нарушена наследственными заболеваниями. Специалисты считают технологию очень перспективной, поскольку с ее помощью в клетки можно вводить большое количество ДНК, не разрушая при этом существующий геном.

– Искусственные хромосомы человека могут иметь огромную практическую значимость для лечения широкого ряда заболеваний, в том числе наследственных. Основными преимуществами искусственных хромосом являются практически неограниченная емкость, а также возможность контролируемого удаления этих хромосом из клеток. Наиболее удобным средством переноса искусственных хромосом в организм пациента являются стволовые клетки, – говорит член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией молекулярной биологии стволовых клеток Института цитологии РАН Алексей Томилин.

Выращивание донорских органов – не за горами

В этом году Паоло Маккиарини стал одним из 39 победителей мегагранта Правительства РФ по привлечению ведущих ученых в российские вузы. Он возглавил создание на базе Кубанского государственного медуниверситета и краевой клинической больницы первого в России исследовательского, образовательного и клинического центра регенеративной медицины, в котором будут проводиться исследования, посвященные регенерации дыхательных путей и легкого. Кроме того, в 2012 году впервые проведены в России уже две трансплантации трахеи, созданных на основе нанокомпозитного каркаса с использованием собственных клеток пациента.

История нашего восприятия жизни, ее структуры, понимания строения нашего мироздания претерпевала изменений тысячелетиями. И укоренившись в нашем сознании, определенная концепция никогда не воспринималась сразу и безоговорочно.

Например, люди долгое время считали, что Земля плоская и что Солнце движется вокруг Земли. Такое представление о строении Вселенной не ставилось под сомнения. Даже научнообоснованные утверждения Галилея о движении планет вокруг Солнца долго воспринимались нелепыми и даже угрожающими.

Или, другой пример. Тысячелетиями люди были уверены, что основная причина эпидемий – это наказание за грехи людей. И открытие Луи Пастера, которое выявило биологическую причину (микроорганизмы) эпидемий, было сразу отвергнуто медицинским сообществом. 25 лет Луи Пастеру пришлось преодолевать догмы того времени, чтобы общественность приняла и оценила его открытие. Понадобились еще несколько десятилетий для того, чтобы разработать средства борьбы с инфекцией – антибиотики и вакцины.

Традиционная медицина показывает свою несостоятельность

Сегодня, когда человечеству угрожают рак, диабет, сердечно-сосудистые и другие заболевания столько времени не требуется, потому, как эту проблему решает концепция Клеточной медицины. Эта концепция применяет данные биохимии о значении питательных микроэлементов в клинической медицине.

Фундаментальные и клинические исследования в этой области подтверждают, что первопричина широко распространенных заболеваний – это хроническая недостаточность питательных микроэлементов. И время, которое необходимо для контроля над этими болезнями, которые набирают масштабов эпидемий, зависит от одного главного фактора: как долго понадобится, чтобы информация о Клеточной медицине, о научных фактах, подтверждающих ее эффективность, дошла до каждого человека.

Неоспоримый факт, что рынок фармпрепаратов растет, больных становится все больше и больше, а смертность увеличивается. Становится понятным, что традиционная медицина показывает свою несостоятельность. К сожалению, подход к лечению различных заболеваний на сегодняшний день остается прежним – когда для каждого органа имеется свой врач-специалист (см. рис. ниже)

Если происходит нарушение функции какой-либо клетки, она становится больной и только тогда, когда много клеток становятся больными, становится больным весь организм. Поэтому сердечная болезнь не начинается в сердце в целом, она начинается в мышечных клетках сердца. Болезни мозга, печени и т.п. не начинаются в соответствующем органе, они образуются на клеточном уровне.

Здоровье или болезнь на клеточном уровне

А ведь здоровье или болезнь определяется на уровне маленьких частиц нашего тела – клеток. Если они здоровы, болезни не возникают. Если они не в порядке, организм болеет. Каждая клетка, как маленький город, состоит из:

• Ратуши – клеточное ядро;
  
• Городской стены – клеточная оболочка;
• Фабрики – эндоплазматическая сеть
• Энергетических точек – митохондрий

Именно в митохондриях – энергетических точках клеток, производится биоэнергия для обмена веществ. А витамины, минеральные вещества, микроэлементы и аминокислоты являются основными поставщиками энергии для обмена веществ клеток, без них невозможна жизнь. А хронический недостаток одного или нескольких таких жизненно важных веществ на клеточном уровне приводит к неправильному функционированию клеток и вызывает болезни, такие как диабет, сердечнососудистые заболевание и другие болезни современного мира.

Клеточная медицина помогает решить большинство проблем со здоровьем. Питаясь продуктами из магазина и рынка к ажд ый день в среднем наш организм недополучает 200-250 питательных веществ. Поэтому существует острая необходимость в регулярном пополнении нашего рациона питания нужными питательными веществами, которые содержаться в продуктах питания, таких как продукты пчеловодства – мед, пчелиная обножка, прополис, маточное молочко и др.

Каждая клетка нашего организма нуждается в биологическом топливе. Чаще всего болезни поражают те органы, где “сжигается” больше всего топлива. Например, для пациентов, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, дефицитом топлива отягощены клетки стенок кровеносных сосудов, что приводит к их ослаблению, появлению на сосудах микротрещин. Такие поврежденные стенки сосудов организм ремонтирует с помощью холестерина, липопротеина и других липидов, что приводит к атеросклеротическим отложениям. Таким образом организм реагирует на нарушенную целостность сосудов.

Чтобы восстановить поврежденные сосуды важно регулярно питать клетки сосудов необходимыми питательными веществами. А если вы знаете, что предрасположены к сердечно-сосудистым заболеваниям, то клеточное питание поможет не допустить их развитие.

Компания ФитАпиСвит разработала комплекс апикомпозиций с добавлением экстракта восковой моли, пчелиного яда, целебных трав, которые направлены скомпенсировать недостаток микро- и макроэлементов в клетках нашего организма, дефицит которых вызывает сердечно-сосудистые заболевания и другие болезни.

Медицина не стоит на месте, она постоянно развивается. Одно из направлений связано с внедрением клеточной терапии. Что это такое? Сейчас разберемся.

Описание направления

Клеточная терапия основывается на том, чтобы сделать орган здоровым, изменив его состав. Таким образом, отпадает необходимость в трансплантации повреждённого органа. Данный метод лечения позволяет применять его к большему количеству пациентов. Клеточная терапия основана на вводе в организм стволовых клеток. Они могут подстраиваться под поврежденный орган и менять его состав на здоровый. Каждая стволовая клетка способна дать несколько здоровых потомственных клеток.

В современной медицине ведутся разработки. Они связаны с размножением стволовых клеток и их различных модификаций. В связи с этим расширяется перечень заболеваний, которые поможет вылечить клеточная терапия.

Особенности

Перечень заболеваний, которые планируется лечить посредством такого метода, будет расширяться. В него войдут болезни, которые мало поддаются лечению с помощью традиционных способов (применение лекарственных медицинских препаратов). Стволовые клетки концентрируются в фетальных тканях. Особенно много их сосредоточено в крови пуповины. Содержание в других органах значительно меньше. Стволовые клетки, которые вводятся, обладают свойством приживания в организме.

Сейчас в медицине практикуется ввод стволовых клеток, которые были взяты непосредственно у того человека, которому они нужны. Данный способ имеет большое преимущество. Так как отсутствует вероятность несовместимости материала с организмом больного. Донорами стволовых клеток являются такие органы человеческого организма, как костный мозг, кровь или жировая ткань. Также забор материала у самого пациента удобен тем, что отсутствуют этические проблемы.

Применение

Клеточная терапия применяется в различных медицинских направлениях, например в неврологии. Данная терапия оказывает положительное влияние на болезнь Паркинсона. Также наблюдается положительная динамика в применении клеточной терапии при лечении такого заболевания, как болезнь Хагинтона.

Преимуществом такого метода лечения является то, что стволовые клетки тормозят или полностью останавливают появление грубоволокнистой соединительной ткани. Данный процесс обеспечивает появление новых здоровых клеток в данной области человеческого организма. Процесс торможения положительным образом отображается на лечении такого заболевания, как цирроз печени.

Кроме этого, клеточная терапия применяется в лечении заболеваний сосудов. Например, ее эффективное действие доказано при атеросклерозе. Это связано с тем, что при применении клеточной терапии происходит восстановление кровотока в человеческом организме. Такой эффект достигается за счёт присутствия незрелых клеток эндотелиального свойства.

Медицина не стоит на месте, клеточная терапия продолжает развиваться. Активно ведутся исследования, направленные на применение стволовых клеток в углеводном обмене человеческого организма. Новые технологии данного направления позволят лечить диабет.

Если говорить обобщенно, то терапия оказывает регенеративный эффект на человеческий организм. Происходит процесс обновления на клеточном уровне. Учёные говорят о том, что посредством данной терапии появляется возможность продлить жизнь человека.

Направления использования

В настоящее время выделяют несколько патологий, которые лечатся посредством терапии:

1. Неврологические заболевания, которые имеют тяжёлую форму.

2. Болезни печени.

3. Расстройства организма, связанные с опорно-двигательным аппаратом.

4. Болезни сосудов.

Также используется клеточная терапия в косметологии. Данная методика помогает омолодить кожу.

Медицинские учреждения

В настоящее время существуют специальные медицинские учреждения, которые занимаются данной методикой. Например, клиника клеточной терапии имени А. А. Максимова. Данное учреждение имеет у себя необходимое оборудование для лечения и диагностики рака, заболеваний крови и нарушений функций иммунной системы. Клиника клеточной терапии использует традиционные способы лечения и современные методики. К традиционным относятся: химиотерапия, иммунотерапия и другие комбинированные методы. К современным способам лечения организма относится трансплантация костного мозга. Посредством нее лечатся такие заболевания:

1. Болезни кровеносной системы человеческого организма.

2. Аутоиммунные недуги нервной системы, например рассеянный склероз.

3. Заболевания, связанные с соединительной тканью, к ним относятся артрит, волчанка, склеродермия.

4. Болезни органов пищеварительной системы, а именно болезнь Крона и язвенный колит.

Вышеперечисленные недуги помогает вылечить клеточная терапия, отзывы пациентов носят положительный характер.

Что такое стволовые клетки?

В организме человека содержится большое количество различных стволовых клеток. Каждые из них выполняют свою функцию. Одни отвечают за работу определённых органов, например сердца, почек. Другие клетки очищают кровь, регенерируют кожный покров и так далее. Стволовые клетки отвечают за то, чтобы воспроизвести все типы клеток организма человека.

Их деление обеспечивает воспроизведение новых. Стволовые клетки кожного покрова воспроизводят большее количество подобных. Либо они могут обеспечить выработку клеток, которые несут в себе определённую функцию. Например, те, которые отвечают за образование меланина в организме человека.

Почему стволовые клетки положительно влияют на организм человека?

Если человеческий организм подвергается какому-либо заболеванию или получает травму, то его клетки также деформируются. В этом положении происходит активизация стволовых. Функцией данных клеток является то, что они обеспечивают восстановление повреждённых тканей организма. Также они производят замену отмерших клеток на новые. Другими словами, стволовые поддерживают работу нашего организма в здоровом состоянии. Помимо этого, они сохраняют молодость человека и препятствуют его старению.

Классификация

Существует большое количество различных клеток. Считается, что каждый орган человеческого организма имеет свой тип. А именно у крови есть свои стволовые клетки, у других тканей человека - другие. Однако существует начальный вид стволовых клеток. Его ученые могут воспроизвести в лабораторных условиях. Такой вид клеток называется эмбриональным.

Они интересны тем, что могут участвовать в создании любого органа или ткани организма человека. Таким образом, эмбриональные стволовые клетки способны сформировать любую ткань. Это является их отличием от взрослых клеток, которые принадлежат к определённому органу. Эмбриональные стволовые клетки берут из эмбрионов, которых воспроизводят в лабораторных условиях, но не используют для лечения бесплодия. Известно, что для лечения бесплодия производится несколько попыток оплодотворения искусственным путём, затем женщине подсаживается только один эмбрион, остальные выбрасываются. Как раз их тех эмбрионов, которые не пригодились для лечения бесплодия, добывают стволовые клетки.

Сахарный диабет. Применение нового метода

Применяется клеточная терапия диабета. Суть данного заболевания состоит в том, что нарушен обмен веществ. Это происходит из-за того, что существует недостаточное количество инсулина в организме. Как правило, поджелудочная железа не выпускает нужное количество данного элемента. Сахарный диабет имеет несколько вариаций. Он является следствием основного заболевания человеческого организма. В основном диабет возникает из-за поражения таких органов, как поджелудочная железа, щитовидная железа, дисфункция надпочечников и гипофиза. Следует знать, что заразиться сахарным диабетом невозможно. Но данное заболевание может передаваться по наследству на генетическом уровне. Если в организме человека нарушается иммунная система, то, как следствие, может возникнуть сахарный диабет. Также выявлено, что перед развитием болезни пациент переносит какое-либо вирусное заболевание, например краснуху или свинку.

Диабет может носить инсулинозависимый и инсулинонезависимый характер. Помимо традиционных методов в настоящее время применяется лечение с использованием стволовых клеток. Как действует терапия? Суть заключается в том, что стволовые клетки заменяют поражённые клетки поджелудочной железы. Вследствие этого орган восстанавливается. Тогда организм начинает работать в обычном режиме. Помимо этого происходит укрепление иммунной системы человеческого организма и восстановление поврежденных сосудов. Если у человека в организме присутствует диабет второго типа, то нормализуется уровень сахара в крови после ввода стволовых клеток. Таким образом, отменяются медицинские препараты, которые принимал человек. Если лечится сахарный диабет первого типа, то тут действие немного другое. В данном случае стволовые клетки способны восстановить часть поджелудочной железы больного. Но и этого вполне достаточно для того, чтобы снизить дозу инсулина, которую регулярно принимает пациент.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое клеточная терапия стволовыми клетками, ее особенности. Мы рассмотрели, когда применяется данная метода, какой результат дает. Отметим, что подобные услуги оказывает также Киевский институт клеточной терапии. В Москве же, как уже упоминалось, обращаться нужно в к линику гематологии и клеточной терапии им. А.А.Максимова .

Лекция 8

Патогенез вирусных инфекций

Модуль 3

Комплексная цель модуля

Комплексная цель модуля состоит в необходимости объединить лекционный материал, касающийся всех возможных проявлений вируса на клеточном и организменном уровне, продемонстрировать единую систему протекания вирусной инфекции при заражении организма-хозяина. В задачу лекционного материала, объединенного в данный модуль входит необходимость обобщить информацию о классификации вирусных инфекций, о вирусном патогенезе на клеточном и организменном уровне, о цитопатическом эффекте вирусного поражения, а также путях проникновения и распространения вирусов в организме хозяина.

Модуль состоит из двух лекций, материал которых позволяет решить поставленную цель.

Под инфекцией понимают комплекс процессов, про­исходящих при взаимодействии инфекционного агента с организмом хозяина. Однако в связи с тем, что вирусы являются внутриклеточными паразитами, а точнее, генетическими паразитами, в основе их взаимодействия с организмом всегда лежит инфекционный процесс на уровне клетки, который реализуется путем взаимодействия вирус­ного и клеточного геномов. Поэтому возможно классифи­цировать инфекции как на клеточном уровне, так и на уровне организма

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ НА КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ

Автономные и интеграционные инфекции. Если вирус­ный геном реплицируется независимо от клеточного гено­ма, такая инфекция называется автономной. Понятие автономии относительно, оно ограничивается лишь отсут­ствием физической связи между вирусным и клеточным геномами, хотя взаимодействие их постоянно происходит в течение инфекции. Автономная форма вирусной инфек­ции характерна для большинства вирусов животных.

Если вирусный геном включается в состав клеточного генома, или, как принято называть этот процесс, интегри­рует с клеточным геномом и реплицируется вместе с ним, такая инфекция называется интеграционной. Интеграцион­ная инфекция возникает в результате физического объе­динения генома вируса и клетки. При этой форме инфек­ции вирусный геном реплицируется и функционирует как составная часть клеточного генома. Интегрировать могут как полный геном, так и часть генома. При гепатите В

возможна интеграция полного генома, при аденовирусных и герпесвирусных инфекциях обычно интегрирует часть генома, при инфекции онковирусами может интегрировать как полный геном, так и часть его. Вирусные последова­тельности в составе клеточного генома называются провирусом, или провирусной ДНК.

При интеграционных инфекциях нет ни сборки вирус­ной частицы, ни выхода вируса из клетки. Клетка может сохранить нормальные функции и при ее делении вирус­ные последовательности могут переходить в геном дочер­них клеток. Такая ситуация наблюдается в случае ин­фекции, вызванной онкогенными вирусами. Интеграция может привести к неопластической трансформации клет­ки. Трансформированная клетка приобретает способность к неограниченному делению в результате нарушения регуляторных механизмов, контролирующих деление. Ин­теграционный тип инфекции возможен для нескольких семейств ДНК-содержащих вирусов: аденовирусов, паповавирусов, вирусов герпеса, а также для вируса гепатита В и обязателен для одного семейства РНК-содержащих вирусов — ретровирусов. В соответствии с данными В. М. Жданова, интеграционная форма инфекции может возникнуть при заражении и другими РНК-содержащими вирусами, такими, как вирус клещевого энцефалита (семейство тогавирусов), вирусы кори и SV5 (семейство парамиксовирусов) и др. Обязательным условием в этом случае является присутствие в клетках фермента — обратной транскриптазы, необходимого для процесса интеграции. Возникающая интеграционная инфекция может явиться причиной ряда хронических и аутоиммунных за­болеваний.

Механизм интеграции вирусного генома с клеточным геномом. Из многих моделей, объяс­няющих процесс интеграции, наиболее признанной являет­ся модель Кемпбелла. В соответствии с этой моделью для интеграции с клеточным геномом необходима кольце­вая форма двунитчатой вирусной ДНК. Эта молекула ДНК прикрепляется к клеточной ДНК, в месте прикрепления обе молекулы разрезаются и образовавшиеся концы сшиваются таким образом, что вирусная ДНК становится ча­стью клеточного генома. Существенную роль в интеграции играют длинные концевые повторы двунитча­той ДНК, которые определяют специфичность интеграции в результате узнавания ими определенных участков кле­точного генома. ДНК паповавирусов является циркулярной и двунитчатой и полностью отвечает требованиям модели Кемпбелла.

Продуктивная и абортивная инфекции. Инфекция мо­жет быть продуктивной и абортивной. Продуктивная ин­фекция завершается образованием инфекционного потом­ства. Абортивной называется инфекция, которая не за­вершается образованием инфекционных вирусных частиц, или они образуются в гораздо меньшем количестве, чем при продуктивной инфекции. Абортивная инфекция может возникнуть при следующих трех обстоятельствах: 1) зара­жение чувствительных клеток дефектным вирусом; 2) за­ражение чувствительных клеток в неразрешающих услови­ях; 3) заражение нечувствительных клеток стандартным вирусом.

Заражение чувствительных клеток де­фектным вирусом. Дефектным называется такой ви­рус, который не способен проявить все генетические функции, необходимые для образования инфекционного потомства.

Существуют дефектные вирусы и дефектные вирусные частицы. Дефектными называются такие вирусы, которые репродуцируются лишь в присутствии вируса-помощника, например аденоассоциированный вирус (семейство парвовирусов), дающий потомство только в присутствии аденовируса-помощника. Дефектные вирусные частицы накапливаются в популяции многих вирусов, особенно при пассировании их с высокой множественностью инфекции. Дефектные частицы интерферируют при репро­дукции вируса с инфекционными вирусными частицами и потому называются дефектными интерферирующими ча­стицами (ДИ-частицами). Этот тип вирусных частиц наи­более хорошо изучен на модели вирусов везикулярного стоматита и гриппа. Получение дефектных частиц вируса гриппа при заражении куриных эмбрионов с высокой мно­жественностью инфекции получило название феномена фон Магнуса по имени исследователя, впервые его опи­савшего. Дефектные вирусные частицы вызывают абортив­ную инфекцию в связи с тем, что они лишены части генетического материала. Например, дефектные частицы вируса гриппа содержат неполные последовательности Р-генов, кодирующих три высокомолекулярных вирусных белка.

Заражение чувствительных клеток в не­разрешающих условиях. Абортивная Инфекция может возникать при изменении условий, в которых про­исходит инфекционный процесс. Эти условия возникают в организме и могут моделироваться в эксперименте; в организме — повышение температуры, изменение рН в очаге воспаления и концентрации ионов, наличие антиме­таболитов, ингибиторов и т. д.; в эксперименте — изме­нение температуры инкубации, состава питательной среды, внесение антиметаболитов и ингибиторов и т. д. В резуль­тате клетка либо погибнет без продукции инфекционного вируса, либо инфекция прерывается на определенном этапе. При устранении неразрешающих условий абортив­ная инфекция превращается в продуктивную. Смена абор­тивной инфекции на продуктивную может осуществить­ся и с помощью вируса-помощника.

Заражение нечувствительных клеток стандартным вирусом приводит к наиболее рас­пространенной форме абортивной инфекции.

Непермиссивность клетки к определенному вирусному агенту может проявиться на любом этапе инфекции. Чувствительность клетки к ряду вирусов определяется на­личием на клеточной поверхности специфических рецеп­торов, обусловливающих адсорбцию и проникновение вируса в клетку. Такой генетически обусловленный меха­низм клеточной резистентности наиболее четко установлен для пикорнавирусов, а также онковирусов птиц. Для боль­шинства вирусов можно подобрать две клеточные системы, в одной из которых будет развиваться продуктивная, а в другой — абортивная инфекция. Механизм генетически обусловленной резистентности клеток к вирусам широко варьирует, но в основе его лежит либо отсутствие клеточ­ных факторов, необходимых для репродукции вируса, либо наличие факторов, нарушающих процесс репродукции.

У сложно устроенных вирусов клеточная непермиссивность часто проявляется на стадии сборки вирусных частиц; нарушение сборки в некоторых непермиссивных системах для вирусов гриппа и парамиксовирусов обуслов­лено уменьшением количества молекул матриксного белка вируса.

Острая и хроническая инфекция.Как продуктивная, так и абортивная инфекция может протекать в виде ост­рой или хронической инфекции.

Острой называется такая форма инфекции, при кото­рой после образования вирусного потомства клетка либо погибает, либо выздоравливает и не содержит вирусных компонентов. Хроническая инфекция — это такая форма инфекции, при которой клетка продолжает продуцировать вирусные частицы или вирусные компоненты в течение длительного времени и передает эту способность дочер­ним клеткам.

Чаще хроническую форму приобретает абортивная ин­фекция, так как вирусный генетический материал обычно не входит в состав вирусного потомства, а накапливается в клетках и передается в дочерние клетки. Одним из фак­торов, вызывающих хроническую инфекцию, являются ДИ-частицы. Такие частицы, попадая в клетки вместе с инфекционными вирусными частицами, конкурируют с ни­ми за факторы репродукции и препятствуют образованию инфекционного потомства. В результате гибель клеток предотвращается. При появлении в системе новых чувст­вительных клеток в них вновь возникает продуктивная инфекция с образованием ДИ-частиц, и такой цикл инфек­ции возобновляется снова и снова.

Цитолитическая и нецитолитическая ин­фекции. Острая инфекция на клеточном уровне может быть цитолитической и нецитолитической в зависимости от судьбы зараженной клетки. Инфекция, завершающаяся гибелью (лизисом) клетки называется цитолитической. Ин­фекция, которая непосредственно не приводит к лизису клетки, и клетка еще может функционировать в течение некоторого периода времени, продуцируя вирусные ча­стицы, называется нецитолитической.

Смешанная инфекция. Вестественных условиях рас­пространен феномен смешанной инфекции, при котором клетка заражается двумя или несколькими разными вируса­ми. Два и больше инфекционных процесса, происходящих одновременно в одной клетке, могут оказывать различное влияние друг на друга. Возможны несколько вариантов взаимодействия вирусов в процессе смешанной инфекции.

1. Один из вирусов подавляет репродукцию второго вируса, или подавляется репродукция обоих вирусов. Этот феномен называется интерференцией вирусов.

2. Вирус усиливает репродукцию второго вируса в ре­зультате комплементации или экзальтации. Комплемента­ция может происходить между двумя родственными или не­родственными вирусами, например между аденовирусом и аденоассоциированным вирусом человека или SV40, при этом вирус-помощник предоставляет другому вирусу не­структурный белок. Экзальтация может быть связана с по­давлением процесса образования интерферона первым ви­русом.

3. Оба вируса не оказывают существенного влияния на процесс репродукции каждого из них, однако может про­исходить нарушение морфогенеза обоих вирусов.

Смешанная инфекция широко используется вирусоло­гами для изучения генетических функций вирусов и де­фектности геномов.

ЦИТОПАТОЛОГИЯ ЗАРАЖЕННОЙ ВИРУСОМ КЛЕТКИ

Цитопатический эффект является следствием несколь­ких причин: 1) нарушение нормальной жизнедеятельности клетки в результате механического повреждающего действия вирусных компонентов на клеточные структуры; 2) повреждение лизосом, в результате чего освобождаются высокоактивные лизосомальные ферменты, вызываю­щие аутолиз клетки; 3) интенсивное истощение белковых и энергетических ресурсов клетки за счет переключения клеточных ферментов и белок-синтезирующего аппарата на синтез вирусспецифических макромолекул; 4) специ­фическое повреждающее действие вирусов на клеточные молекулы. Эти причины повреждения клетки различным образом проявляются и сочетаются при разных вирусных инфекциях.

Симпласты. Некоторые вирусы вызывают характерный цитопатический эффект, проявляющийся в слиянии клеток и образовании многоядерных клеток, называемых симпластами или синтицием. Образование симпластов обу­словлено действием на клеточные мембраны прилежащих друг к другу клеток вирусных белков слияния и опреде­ляется тем же механизмом, который обеспечивает слияние вирусной и клеточной мембраны и проникновение виру­сов в клетку. Слияние может происходить как за счет белков родительского вируса при заражении клеток боль­шими концентрациями вируса (слияние снаружи), так и за счет внутриклеточного накопления вновь синтезирован­ных вирусных белков слияния (слияние изнутри). Обра­зование симпластов вызывают многие вирусы: парамиксовирусы, некоторые ретровирусы, вирусы герпеса. В опре­деленных условиях (при низких значениях рН) слияние вызывают вирусы гриппа, буньявирусы и др.

Особенности вирусной инфекции в клеточной попу­ляции. Основной особенностью вирусной инфекции в клеточной популяции является гетерогенность системы в свя­зи с гетерогенностью вирусных частиц и клеток, входящих в состав популяции. В любом вирусном препарате наря­ду с инфекционными вирионами находятся ДИ-частицы. Клетки в каждой клеточной популяции широко варьируют по чувствительности к вирусу, и инфекция может протекать не так, как на клеточном уровне. Например, при заражении вирусом, вызывающим в клетках продуктив­ную инфекцию, чувствительные клетки популяции могут погибнуть, и в популяции за счет некоторого количества нечувствительных клеток может установиться хроническая инфекция.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: