Кафедра медицинской биологии микробиологии вирусологии и иммунологии Аденовирусы

Кафедра медицинской биологии, микробиологии, вирусологии и иммунологии Аденовирусы. Герпесвирусы Доц. Ткачук Н. И.

Аденовирусы были впервые описаны в 1953 г. Rowe (Роу У. ) и Hilleman, когда они пытались получить клеток из миндалин и аденоидов, удаленных у детей. При этом удалось выделить элемент, который передавался и вызывал дегенерацию эпителиальных клеток. Сначала эти вирусы называли adenoid degeneration (англ. – которые вызывают дегенерацию аденоидов), adenoid-pharingeal conjunctival (аденофарингоконъюнктивальные) и acute respiratory desease agents (англ. Агенты острых респираторных вирусных инфекций). Современная номенклатура аденовирусов была принята в 1956 году.

С увеличением числа аденовирусов человека, а их в данное время известно более 40 серотипов, связаны различные клинические симптомы. 39 из них вызывают острые респираторные заболевания. Аденовирусы могут вызывать острые геморрагические циститы. Аденовирусы 40 и 41 типов вызывают гастроэнтерит часто в виде вспышек, особенно у детей до 3 -лет.

Аденовирусы

Классификация аденовирусов. Аденовирусы относятся к семейству Adenoviridae, которая включает два рода: Mastadenovirus (более 90 серотипов, аденовирусы млекопитающих – человека, обезьян, крупного рогатого скота, лошадей, свиней, овец, собак) и Aviadenovirus (14 серотипов).

Культивирование. В лабораторных условиях культуры клеток являются единственным субстратом в котором аденовирусы размножаются и определяются в высоких титрах. Продуктивный цикл репродукции происходит только при инфицировании культур клеток, которые выделены от животных того же вида, что и естественные их хозяева. Так аденовирусы человека репродуцируются только в различных первичных и перевиваемых культурах человеческих клеток.

Взаимодействие аденовируса с клеткой

Источник инфекции – больной человек или вирусоноситель. Наиболее чувствительны к аденовирусной инфекции дети от 6 мес. До 2 лет (инфицируется до 30 -60% детей). Механизм заражения – воздушнокапельный. Входные ворота – верхние дыхательные пути. Инкубационный период от 1 до 13 дней. Установлено выделение большого количества вирусов из кишечного тракта. В кишечник они заносятся из верхних дыхательных путей или с кровью, способны размножаться в эпителии кишечника.

Лабораторная диагностика Лабораторную диагностику проводят в трех направлениях: 1) выявляют скопления специфического вирусного антигена в клетках цилиндрического эпителия верхних дыхательных путей при помощи РИФ и ИФА; в испражнениях – при помощи иммунной электронной микроскопии. 2) выделение вирусов проводят путем заражения чувствительных культур клеток с последующим типированием в РН и РТГА. Материалом для исследования может быть слизь из носоглотки, ануса, мазки с конъюнктивы, кровь. 3) серодиагностика. Выявление наростания титра Ат методом парных сывороток в РН, РСК, РТГА.

Лечение и профилактика. Для лечения используют препараты которые специфически действуют на аденовирусы, это 6 -азауридин, азагуанин, йоддезоксиуридин, ДНК-аза. При кератитах и конъюнктивитах интерферон. Известны формалиновая и живая аттенуированная вакцины против аденовирусов отдельных типов. Они отличаются высокой иммуногенностью. Изучается возможность изготовления вакцины с отдельных капсидных белков аденовирусов.

ГЕРПЕСВИРУСЫ Герпесвирусы – (от греч. Herpes – ползучее поражение кожи) представлены группой сравнительно крупных ДНК-геномных вирусов диаметром 150 -200 нм. Нуклеокапсид герпесвирусов организован по типу кубической симметрии; геном представлен двухнитевой молекулой ДНК, содержащий короткий (18 %) и длинный (82 %) компоненты; капсид состоит из 162 капсомеров, и покрыт сверху суперкапсидом.

В отличии от прочих «одетых» вирусов, суперкапсиды герпесвирусов образованы фрагментами ядерных мембран, так как созревание дочерных популяций происходит на внутренней мембране ядер зараженной клетки

Суперкапсид пронизывают гликопротеиновые шипы, образованные белками внутренней ядерной мембраны, пораженных клеток. Между нуклеокапсидом и суперкапсидом расположен покровный слой – тегумен (от лат. tegumentum, покрытые) толщина которого вариирует у разных вирусов.

Известно около 80 в равной степени охарактеризованных вирусов герпеса, из них выделено от людей 8: 1) Вирус простого герпеса 1 2) Вирус простого герпеса 2 3) Цитомегаловирус (тип 5) 4) Вирус ветряной оспы и опоясывающего лишая (тип 3) 5) Вирус Эпштейна-Барр (тип 4) 6) Вирус герпеса человека 7) Герпесвирусы 7, 8

Одним из наиболее характерных свойств герпесвирусов есть их способность останавливаться в латентном состоянии в организме хозяина, в котором они размножаются. Механизм, который обеспечивает латентность, определяется наличием и действием специальных вирусных генов, а также ассоциацией вирусов с клетками подходящего типа. (Неинтегрированная вирогения).

Современная систематика разделяет семейство Herpesviridae на подсемейства: Alphaherpesviruses, Betaherpesviruses, Gammaherpesviruses. - Alphaherpesviruses проявляют высокую цитопатическую активность и патогенные для большого числа хозяев. Патогенные для человека виды включены в состав родов Simplexvirus (вирусы герпеса 1 -го и 2 -го типа) и Varicellovirus (вирус герпеса 3 -го типа).

- Betaherpesviruses проявляют менее выраженную цитопатогенность и патогенны для более узкого круга хозяев. Патогенные для человека виды включены в состав родов Cytomegalovirus (вирус герпеса 5 типа) и Rozeolovirus (вирусы герпеса 6 А, 6 В и 7 типов). - Gammaherpesviruses также патогенны для небольшой группы хозяев и способны размножаться в лимфоидных клетках. Патогенные для человека виды включены в состав рода Lymphocryptovirus (4 типа).

Вирусы простого герпеса (вирусы герпеса типов 1 и 2) • Морфология и ультраструктура Вирусы простого герпеса впервые выявил Gruter (1912) в жидкости герпетических везикул. Позже Zovenstein (1919) показал способность этого вируса вызывать кератит у кроликов и поражать роговицу человека.

Вирион вируса герпеса состоит 4 структурных элементов: сердцевины, которой находится линейная двухнитевая ДНК; икосаэдричного капсида; тегумента и суперкапсида. На поверхности суперкапсида имеются отростки длиной 8 -10 нм. Размер вириона в среднем 180 -200 нм. Капсид состоит из 162 капсомеров.

Культивирование ВПГ, как правило, размножаются во многих культурах различного происхождения (эмбриональные ткани человека, куриные, фибробласты, почки обезьян, кроликов, поросят), а также в перевиваемых клетках VERO, He. La, Hep-2, Детройт-6. Наиболее чувствительны первичная культура почек кролика и культура клеток VERO.

Наиболее характерное проявление герпетической инфекции в культурах клеток – образование цитопатического эффекта и формирование внутриядерных включений (тельца Липшютца). ЦПД проявляется образованием синцитиев и округлением клеток, слипанием и образованием конгломератов.

Многоядерные гигантские клетки с внутриядерными включениями вирусов простого герпеса

ВГ – 1 вызывает острый герпес, гингивостоматит (Венсана), герпетическую экзему, кератоконъюнктивит, менингоэнцэфалит, герпес лабиалис. ВГ-2 обуславливает возникновение генитального герпеса, герпеса новорожденных, врожденных уродств, раневого герпеса дантистов, герпеса борцов.

Эпидемиология Herpes simplex - инфекционное заболевание, которое характеризуется поражением разных органов и систем (кожа, слизистые оболочки, глаза, нервная система), которые проявляются в основном возникновением везикулярных высыпаний на ограниченных участках кожи и слизистых оболочек.

Природным источником вируса герпеса простого есть инфицированный человек. Первое инфицирование происходит чаще всего в первые 5 лет жизни, наиболее чувствительны дети в возрасте от 6 мес. до 2 лет. Продолжительность инкубационного периода 2 -12 дней. Течение заболевания как правило легкое, но иногда развиваются тяжелые проявления с поражением ЦНС.

Патогенез • Основные входные ворота – кожа и слизистые оболочки. Основные пути передачи: воздушно-капельный (ВГ-1) и половой (ВГ-2). Вирус проникает через слизистую губ, ротовой полости, конъюнктиву или гениталии и преимущественно размножается в местах проникновения – первичная инфекция.

Мигрируя из первичного очага гематогенным путем или по нервным путям, возбудитель проникает в чувствительные узлы: ВПГ 1 -го типа – в тройничный (n. trigeminus) а ВПГ 2 -го типа – в поясничный узлы где латентно циркулирует – латентная инфекция. Проникнув в организм человека вирус остается там в течение всей жизни.

Рецидивы (точнее клинические проявления заболевания) наблюдаются часто у лиц разного возраста, которые имеют специфические вируснейтрализующие АТ в крови; но далеко не у всех инфицированных лиц. Может проявляться как в локальной так и в генерализированной форме. Пусковые механизмы – переохлаждение, избыточная инсоляция, стрессовые ситуации и другие. По центробежным нейронам дочерние популяции достигают нервных окончаний, откуда проникают в эндотелий капилляров кожи и эпителиальные клетки и репродуцируются в них, вызывая появление везикул.

Клинические появления • Герпетический гингивостоматит (основной возбудитель ВПГ 1 типа) • Герпетический кератит (основной возбудитель ВПГ 1 типа) • Генитальный герпес (основной возбудитель ВПГ 2 типа) • Герпес новорожденных ( заболевание чаще вызывает ВПГ 2 типа) • Герпетический менингоэнцефалит (чаще вызывает ВПГ 2 типа, обычно протекает стерто)

Вирус простого герпеса 2

Лабораторная диагностика Для выявления возбудителя используют вирусоскопический, вирусологический, биологический и серологический методы. Материал для исследования – содержимое пузырьков, слюна, соскобы роговицы, кровь, форменные элементы крови, СМЖ, ткань головного мозга и др. внутренних органов.

При микроскопии мазков окрашенных по Романовскому-Гимзе, выявляют многоядерные гигантские клетки (клетки Цанка) с тельцами включений (тельца Коудри). Для выявления внутриядерных включений в мазках или срезах поврежденных органов используют метод иммунофлуоресценции. Мазок содержимого герпетических везикул окрашивают специфической флюоресцирующей сывороткой, а затем при помощи люминесцентного микроскопа в ядрах и цитоплазме эпителиальных клеток выявляют вирусный антиген

Для выделения вирусов используют культуры клеток и проводят посев исследуемого материала на куриные эмбрионы. В культурах клеток вирусы образуют бляшки и дают характерный цитопатический эффект на куриных эмбрионах. Заражение лабораторных животных применяют редко.

Сывороточные антитела выявляют при РН, РСК или ИФА; однако ввиду значительной инфицированности населения обнаружение сывороточных АТ не имеет существенной диагностической ценности. Большую ценность представляет выявление АГ вирусов в исследуемом материале методами РП и иммунодиффузии. Также используют РИФ с моноклональными АТ.

Лечение и профилактика Для специфической терапии герпесинфекции используют мазь «флореналь» , оксолиновую мазь. При тяжелых поражениях назначают ацикловир (зовиракс); возможно его наружное применение в составе специальных мазей и кремов. При плохой переносимости препарата назначают фамцикловир, реже вызывающий побочные эффекты. Широко используется войдарабин, реаферон, лаферон, ганцикловир, рибаварин.

Для специфической иммунопрофилактики разработаны инактивированные вакцины, многократная иммунизация которыми снижает частоту рецидивов герпетической инфекции. Используется специфический иммуноглобулин.

Вирусы ветряной оспы – опоясывающего герпеса (вирус герпеса 3 -го типа) Вирус герпеса 3 -го типа вызывает два типа поражений – ветряную оспу (varicella) и опоясывающий лишай (zoster). Первичная инфекция протекает как ветряная оспа, а ее рецидивы – как опоясывающий лишай. Вирус ветряной оспы вызывает инфекционное заболевание с характерной папуловезикулезной сыпью, которая сопровождается лихорадкой и встречается в основном у детей. Заболевание у взрослых характеризуется поражением межпозвоночных ганглиев и чувствительных спинномозговых нервов.

Возбудитель открыт бразильским врачем Э. Арагао (1911), который описал элементарные тельца вирусов ветряной оспы в мазках из везикул на коже больных, похожих на тельца Пашена при натуральной оспе. Впервые выделил вирус в культуре фибробластов человека в 1953 г. Weller. Ветряная оспа одна из наиболее распространенных инфекций человека. У 8090% взрослого населения Земли в анамнезе отмечена ветряная оспа. Заболеваемость опоясывающим лишаем не превышает 10%, переболевших ветрянкой.

VARICELLA-ZOSTER VIRUS ВГЧ 3

Эпидемиология и патогенез болезни Резервуар возбудителя – больной человек. Вирус передается воздушно-капельным и контактным (через отделяемое везикул) путем. Ветряной оспой чаще болеют дети от 1 до 3 лет. Дети могут заболеть ветряной оспой и при тесном контакте с больным опоясывающим лишаем. Для ветряной оспы типична сезонность: рост заболеваемости отмечают в холодные месяцы. Возбудитель первично размножается в эпителии слизистых верхних дыхательных путей а затем диссеминирует по лимфо- и кровотоку в кожу.

Патогенез ветрянки

Опоясывающий лишай характеризуется высыпаниями по ходу отдельных чувствительных нервов в виде нечетких розоватых пятен (диаметром 3 -5 см). Через 18 -24 ч. Высыпания трансформируются в группы болезненных везикул окруженных четкой демаркационной зоной. Наиболее часто поражения локализуются на грудной клетке, а также могут располагаться по ходу любого чувствительного нерва, но, как правило, односторонне. Поражения исчезают в течение 2 -4 недель, боль может персистировать в течение недель и месяцев.

Развитие герпес-зостер

Лабораторная диагностика Диагностика основана на вирусоскопических, вирусологических и серологических методах. Материал для исследования – отделяемое пузырьков. При микроскопии мазков, окрашенных по Романовскому-Гимзе, выявляют клетки Цанка с тельцами включений. Выделение возбудителя проводят на культурах фибробластов эмбриона человека, диплоидных клеток и культуры почечной ткани человека. Самой чувствительной является культура клеток щитовидной железы человека.

Лечение и профилактика. Основу лечения составляют средства, уменьшающие зуд и анальгетики. Больным с иммунодефицитными состояниями или диссеминированными поражениями назначают интерферон, ацикловир или видарабин, хороший терапевтический эффект дает γ-глобулин из сыворотки людей, переболевших опоясывающим герпесом; γ-глобулин применяют также для профилактики ветряной оспы у детей. Описаны способы получения и применения аттенуированной живой вакцины.

Вирус герпеса типа-4 – вирус Эпстайна-Барр Вирус назван в честь Мишеля Эпстайна и Эвелины Барр, выделивших его в 1964 г. Из лимфомы Беркита. Инфицирование регистрируют повсеместно; специфические АТ выявляют у 90% лиц старше 40 лет.

Вирус Епстайн-Барр Инфекционний мононуклеоз. Мазок крови. Слева клетки характерные для заболевания, справа внизу – нормальный лимфоцит. Сверху справа нейтрофил. Х 64

ВЭБ поражает В-лимфоциты и др. клетки лимфоидной и ретикулярной ткани человека, способен долго сохранятся в клетках хозяина, что приводит к развитию латентной инфекции. ВЭБ в отличие от других герпесвирусов способен не разрушать, а стимулировать размножение инфицированных Влимфоцитов, одновременно он персистирует в них и активно размножается. В-лимфоциты инфицированные ВЭБ ранее, после повторного заражения тем же вирусом in vitro приобретают способность к бесконечному росту; вероятно, что тот же процесс происходит и in vivo.

ВЭБ может поражать эпителиальные клетки слизистой оболочки верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта, а также клетки лимфоидной и ретикулоэндотелиальной ткани, вызывая продуктивную инфекцию. В этом случае развивается инфекционный мононуклеоз, в других, когда поражаются в-лимфоциты, они трансформируются, становятся злокачественными, вследствие чего развивается злокачественная лимфома Беркитта, или назофарингеальная карцинома.

В странах с умеренным климатом – это инфекционный мононуклеоз, в тропических странах – злокачественная лимфома Беркитта, В Юго-Восточной Азии – карцинома носоглотки у мужчин. Предполагается и участие ВЭБ в развитии саркомы Капоши у пациентов со СПИДом

Резервуар инфекции - больной человек. Основной путь передачи – воздушнокапельный, реже трансмиссивный или половой. В раннем возрасте инфекцию сопровождают стертые проявления, или она бывает вообще бессимптомной. Первичное инфицирование в подростковом или более старшем возрасте, может вызвать заболевание известное как инфекционный мононуклеоз (kiss disease – болезнь поцелуев, моноцитарная ангина, острый доброкачественный лимфобластоз).

Ангина у пациента с инфекционным мононуклеозом

Инкубационный период составляет 5 -12 дней, но нередко затягивается на 4 -7 недель. Для этого заболевания характерны генерализованная лимфаденопатия ( в первую очередь поражение шейных лимфатических узлов), повышение температуры тела, ангина, гепато- и спленомегалия, появление в крови атипичных мононуклеаров (результат активации Т-лимфоцитов ВЭБ-трансформированными В-лимфоцитами). Считается что ИМ-болезнь малоконтагиозная. Прогноз обычно благоприятный, но после выздоровления вирус длительно (обычно несколько месяцев) выделяется из носоглотки. Этиотропная терапия неэффективна, хотя противогерпетические препараты подавляют ВЭБ in vitro.

Лабораторная диагностика Диагноз ИМ ставят на основании клинических симптомов и характерных изменений в крови. Используют РИФ и ИФА с целью выявления 4 -х кратного роста Ig в парных сыворотках, а также определения Ig М к ВЭБ в ИФА как маркера острой инфекции. Метод ДНКгибридизации.

Лимфома Беркитта Эта злокачественная, быстро прогрессирующая опухоль стала знаменитой в 1958 г. , после того, как английский врач Д. Беркитт обратил внимание на ее эндемичность для центральной Африки (Уганда, Танзания, Кения) позже и для Новой Гвинеи, на островах Океании. Значительно реже встречается в странах Европы, Латинской Америки, США. ЕЕ вирусная этиология была подтверждена в 1964 г. М. Эпстайном и Э. Барр: в биопсийном материале был найден герпесподобный вирус.

Лимфома Беркитта африканская лимфома поражает детей 3 -8 летнего возраста и первично локализируется в зоне верхней челюсти, вызывая ее деструкцию (остеому). В процесс вовлекается ЦНС, возможны метастазы в другие органы (почки, яичники, поджелудочную железу, мозговую ткань, лимфоузлы). Несмотря на пугающую картину, химиотерапия обычно быстро ведет к обратному развитию опухоли, и рубцеванию пораженной ткани.

Назофарингеальная карцинома – злокачественная опухоль, которая локализуется на латеральной стороне полости носа или в области среднего носового хода. Имеет наклонность к проростанию в носоглотку и метастазирование в подчелюстные л/узлы. Лабораторная диагностика аналогична лимфоме Беркитта.

Вирус герпеса типа- 5 – вирус цитомегалии. Название вируса отображает морфологию его цитопатического эффекта. В очагах поражения выявляются клетки больших размеров (25 -40 мкм) с крупными внутриядерными включениями, ограниченными от ядерной мембраны бледным не воспринимающим окраску ободком. Такого рода клетки (их образно сравнивают с совиными глазами) впервые обнаружены в 1904 г. в почках, легких, печени новорожденных с диагнозом «врожденный сифилис» . Позже (1921 -1926 гг. ) был предложен термин «цитомегалия» и высказано предположение об ее вирусной природе.

Цитомегаловирус

Современное обозначение (ЦМВ) появилось в конце 50 -х годов после того, как вирус научились культивировать в фибробластах человека. Сходные вирусы обнаружены и у животных – обезьян, мышей, морских свинок. Человек не чувствителен к «чужим» ЦМВ, а его собственный вирус размножается только в культуре человеческих фибробластов.

Вирус репродуцируется очень медленно, небольшое количество внеклеточного вируса можно обнаружить через 2 -5 дней после заражения. Низкая инфекционность обусловлена тем, что большая часть новообразованных вирионов дефектна, так как не имеет нуклеокапсида, или внешней оболочки. В клетке могут формироваться мультикапсидные вирионы, когда несколько капсидов (2 -20) покрыты одной внешней оболочкой

Эпидемиология и патогенез Резервуар, источник инфекции – больной человек. Возбудитель передается контактным путем, воздушно-капельным, плацентарным, половым путем, а также при кормлении ребенка и гемотрансфузии. Длительное выделение вирусов с мочой в течение нескольких месяцев и даже лет, а также со слюной взрослых и детей имеет большое эпидемиологическое значение.

Цитомегалия – это вирусная инфекция с разнообразными клиническими проявлениями, выраженность которых зависит от иммунного статуса больного. Инфицирование ЦМВ распространено повсеместно (Ат выявляют у 80% старше 30 лет), но клинические проявления наблюдают сравнительно редко.

Клинически ЦМВ впервые заявил о себе как возбудитель патологии плода и новорожденных. Внутриутробное инфицирование обычно проходит незаметно и ничем не обнаруживает себя при рождении. Но в 5% случаев (чаще при заражении в двух первых триместрах беременности) развивается цитомегалическая болезнь – острая форма инфекции с поражением внутренних органов. Характерны дефекты развития плода, гепатит, гепатоспленомегалия, тромбоцитопеническая пурпура (геморрагический синдром), гидро- и микроцефалия, хориоретинит.

CMV, retina

Это ведет к снижению интеллекта, локомоторным расстройствам, потере зрения. Прогноз всегда суровый, вплоть до мертворождения. Но отсутствие клинических симптомов к моменту родов не означает полного подавления внутриутробной инфекции. Примерно в 15% случаев процесс получает медленную, но опасную эволюцию после рождения. Новорожденные отстают в умственном развитии и теряют слух из-за поражения сенсорных центров слухового нерва.

Инфекция клинически многоликая, от очаговой цитомегалии до генерализированного процесса с поражением внутренних органов и ЦНС. Помочь таким больным очень трудно, так как ЦМВ – инфекция не поддается или плохо поддается воздействию антигерпетических средств.

Лабораторная диагностика. Микробиологическая диагностика основана на вирусоскопических, вирусологических и серологических методах. Материал для исследования – центрифугат мочи, слюна, СМЖ, биоптаты различных органов и секционным материал. 1) При микроскопии мазков, окрашенных по Романовскому. Гимзе, выявляют так называемые «совиные глаза» - гигантские клетки, содержащие темные тельца включений, окруженные светлой полоской.

2) Выделение ЦМВ проводят заражением культур фибробластов и диплоидных культур легких человека. 3) при экспресс-диагностике определяют Аг вируса в РИФ и гибридизации ДНК. Определение циркулирующих Ат проводят с помощью методов РСК, РПГА и РН с парными сыворотками. Наличие комплементсвязывающих Ат в титрах 1: 8 и выше, свидетельствует о внутриутробном или постнатальном инфицировании.

В последние годы широкое распространение получили наборы для выявления АТ к возбудителям TORHCинфекций, позволяющие выявить Ig M (не передающиеся трансплацентарно) и Ig G к ЦМВ. Для специфической иммунопрофилактики используют живой аттенуированный вирус в виде моновакцины или дивакцины (в сочетании с вакциной против вируса краснухи)