n Лекция Миксовирусы или респираторные вирусы Доцент кафедры

n Лекция Миксовирусы или респираторные вирусы. Доцент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии к. м. н. Кумпан Л. В.

Миксовирусы n n n Известно более 200 видов возбудителей ОРВИ И 13 семейств РНК - геномных вирусов, имеющих медицинское значение - пикорнавирусы, калицивирусы, реовирусы, ретровирусы, тогавирусы, флавивирусы, буньявирусы, аренавирусы, филовирусы, рабдовирусы, коронавирусы, ортомиксовирусы, парамиксовирусы. Возбудителями острых респираторных заболеваний (ОРЗ) являются представители пяти семейств РНК - содержащих и одного семейства ДНК - геномных вирусов. Особое место среди них занимают представители семейства Orthomyxoviridae (ортомиксовирусы - вирусы гриппа А, В и С), а также большая группа парамиксовирусов (семейство Paramyxoviridae), включающих род Paramyxovirus (вирусы парагриппа человека 1, 2, 3 типов, болезни Ньюкасл, парагриппа птиц, паротита), род Pneumovirus (RS или респираторно - синтициальный вирус), род Morbillivirus (вирус кори).

Парамиксовирусы (парагрипп…) Коронавирусы (SARS…) Ортомиксовирусы (грипп…) Аденовирусы Герпесвирусы Возбудители ОРВИ (более 200 видов) Пикорнавирусы (Гепатит А, Коксаки, ECHO…) Реовирусы (пневмония+ диарея)

n n n Myxoviruses от греческого 'myxa' = слизь В начале 20 века причиной этой болезни называли H. influenzae и другие бактерии. В 1933 Смит, Эндрюс и Лендлоу изолировали из хорьков вирус гриппа А и доказали, что от является причиной заболевания людей. В 1940 Френсис и Меджилл, выделили вирус гриппа В В 1947 Тейлор грипп С Многие другие вирусы со сходными свойствами были добавлены в эту группу, но в 1970 -е годы группу разделили на 2 семейства: Paramyxoviridae и Orthmyxoviridae.

Схематическое изображение вирусной частицы

*Привет, ты кто!? Таксономия - Вирусы гриппа n n n относятся к семейству Ортомиксовирусов (Orthomyxoviridae), Род Influenzavirus Серотипы Influenzavirus A, B и С. Ортомиксовирусы - это РНК-содержащие сложноорганизованные вирусы. Вирусы гриппа - овальные «одетые» вирусы размером в 80 -120 нм.

Строение вируса n n Семь сегментов вирусного генома кодируют структурные белки, восьмой - белки NS 1 и NS 2, существующие только в инфицированных клетках. n Геном образован однонитевой молекулой «» РНК, состоящей из 8 отдельных сегментов. Нуклеопаксид организован по типу спиральной симметрии. Суперкапсид образован липидным бислоем, который пронизывают гликопротеиновые шипы. Нейраминидаза распознает и взаимодействует с рецепторами, содержащими N-ацетилнейраминовую кислоту. n n Гемагглютинин обуславливает проникновение вирусов в клетки в результате слияния с мембраной клетки. Поверх этих структур располагается суперкапсид - наружная липопротеиновая оболочка. Она несет на поверхности шипики - выросты длинной 10 нм. n Шипики образованы сложными белкамигликопротеинами: гамагглютинином (Н 1 Н 17) и нейраминидазой (N 1 -N 10)

Внешняя поверхность частицы состоит из липидной оболочки, из которой выступают гликопротеиновые шипы двух типов: haemagglutinin (HA), тример 135Å neuraminidase (NA), тетрамер 60Å Внутренняя со стороны оболочки выстлана матриксным белком (matrix protein). Частицы относительно нестабильны, чувствительны к высыханию, высокой температуре (свыше 50 С), ульрафиолету, формалину ко всем детергентам, разрушающим липиды.

Электронная микрофотография вирусной частицы вируса гриппа

Основные функции гемагглютинина, нейраминидазы, капс : n n n - распознает клеточный рецептор - мукопептид; - отвечает за проникновение вириона в клетку, обеспечивая слияние мембран вириона и клетки; - его антигены обладают наибольшими протективными свойствами. Изменения антигенных свойств (антигенные дрейф и шифт) способствуют развитию эпидемий, вызванных новыми антигенными вариантами вируса (против которых не сформировался коллективный иммунитет). Нейраминидаза отвечает за диссеминацию вирионов, совместно с гемагглютинином определяет эпидемические свойства вируса. Нуклеокапсид состоит из 8 сегментов в. РНК и капсидных белков, образующих спиралевидный тяж.

Жизненный цикл вируса. Репликация ортомиксовирусов первично реализуется в цитоплазме инфицированной клетки, синтез вирусной РНК осуществляется в ядре. В ядре на в. РНК синтезируется три типа вирусспецифической РНК: позитивные матричные м. РНК (матрица для синтеза вирусных белков), полноразмерная комплементарная к. РНК (матрица для синтеза новых негативных вирионных РНК) и негативные вирионные в. РНК (геном для вновь синтезируемых вирионов).

n Вирусные белки синтезируются на полирибосомах. Далее вирусные белки в ядре связываются с в. РНК, образуя нуклеокапсид. Заключительный этап морфогенеза контролируется М - белком. Нуклеокапсид, проходя через мембрану клетки, покрывается вначале М - белком, затем клеточным липидным слоем и суперкапсидными гликопротеинами HA и NA. Цикл репродукции составляет 6 - 8 часов и завершается отпочковыванием вновь синтезированных вирионов.

Репликация вируса гриппа

Классификация вирусов гриппа А n Вирусы гриппа А классифицируют на основании атигенных свойств двух поверхностных гликопротеинов вирусной частицы – гемагглютинина (НА) и нейраминидазы (NA). Характерной особенностью вируса гриппа А является изменчивость антигенных св-в поверхностных белков – гликопротеидов Н и N. n К настоящему моменту выделены вирусы гриппа А 16 -ти подтипов НА (Н 1 -Н 16) и 9 -ти подтипов NA (N 1 – N 9) От человека выделены вирусы А трех подтипов гемагглютинина (H 1, H 2, H 3) и двух подтипов нейраминидазы(N 1, N 2). n

Антигенная изменьчивость n Антигенный дрейф обусловлен точечными мутациями, изменяющими структуру этих белков. Основным регулятором эпидемического процесса при гриппе является популяционный (коллективный) иммунитет. В результате его формирования происходит отбор штаммов с измененной антигенной структурой (прежде всего гемагглютинина), против которых антитела менее эффективны. Антигенный дрейф поддерживает непрерывность эпидемического процесса. n Однако у вирусов гриппа А обнаружена и другая форма антигенной изменчивости - антигенный шифт (сдвиг) , связанный со сменой одного типа гемагглютинина (или нейраминидазы) на другой, т. е. на появлении нового антигенного варианта вируса. Это наблюдается редко и связано с развитием пандемий. За всю известную историю гриппа выделено только несколько антигенных фенотипов, вызывающих эпидемии гриппа у людей : Ho. N 1, H 1 N 1, H 2 N 2, H 3 N 2, т. е. только три типа гемагглютинина (HA 1 -3) и два - нейраминидазы (NA 1 и 2). Вирусы гриппа типа В и С вызывают заболевания только у человека, вирусы гриппа А - у человека, млекопитающих и птиц. Наибольшую эпидемическую роль имеют наиболее изменчивые вирусы гриппа А. У вирусов гриппа С отсутствует нейраминидаза, эти вирусы обычно вызывают более легкую клиническую картину.

Госпиталь Camp Funston (Канзас), 1918 год, пандемия гриппа

Пандемии гриппа A в прошлом Пандемии гриппа – редкое , но повторяющееся явление. В предыдущее столетие произошли три пандемии и одна большая эпидемия: n «Испанка» в 1918 -1921 гг; n «Азиатский грипп» в 1957 году; n «Гонконгский грипп» в 1968 году n «Русский грипп» в 1977 году (на самом деле он южно-азиатский). n 1 1 июня 2009 года ВОЗ объявила о пандемии свиного гриппа, первой пандемии за последние 40 лет. По данным экспертов ВОЗ пандемия 1918 года привела к гибели от 40 до 50 миллионов людей. Эта исключительно масштабная пандемия считается одним из наиболее смертоносных инфекционных событий в человеческой истории. Последующие эпидемии были намного более умеренными: число жертв в 1957 году составило более 2 млн человек, а в 1968 – около 1 миллиона человек.

Вирус гриппа – прошлое и будущее

Основные носители вируса гриппа в природе

Вирусы гриппа В n n n Эти возбудители по уровню вирулентности, контагиозности и значению в эпидемиологии группа уступает вирусам гриппа А. Эпидемии гриппа В возникают реже, не захватывают страну в целом и развиваются, как правило, лишь в масштабах большого города, региона. Кардиальные отличия в антигенной структуре вирусов гриппа А и В подтверждаются отсутствием перекрестной защиты как в опытах на мышах, так и в наблюдениях на людях которые в период смешанных эпидемий могут болеть дважды за счет обоих возбудителей. Изменчивость вирусов гриппа В носит более постепенный и медленный характер, чем у возбудителей гриппа А. Все известные вирусы гриппа В могут быть подразделены на 4 антигенных варианта. Вирусы гриппа В выделены только от людей.

Вирус гриппа С. Впервые человек переболевает вирусом гриппа С в детском возрасте. Грипп С носит как правило характер локальных вспышек в детских коллективах или изолированных случаев заболевания, чаще выявляемых в период эпидемий гриппа А и В. Характерной особенностью вируса гриппа С является наличие одного гликопротеида во внешней оболочке. В составе вируса нет фермента нейраминидазы, хотя имеется рецепторноразрушающий фермент, полностью отличающийся от известных вирусных нейраминидаз. Вирус характеризуется низкой адаптационной способностью к клеткам куриных эмбрионов и различным клеточным культурам. Антигенные изменения для вируса гриппа С не отмечены.

Наиболее опасны патогены, передающиеся аэрозольно. Вирус гриппа относится по российской классификации к 3 группе, но заразиться им легко. Грипп птиц, патогенный для людей, собираются отнести ко 2 группе: смертность >50%!

Вирус гриппа передается воздушно-капельным путем. При кашле, чихании, разговоре из носоглотки человека выбрасываются частицы слюны, слизи, мокроты с болезнетворной микрофлорой, в том числе с вирусами гриппа. На короткий промежуток времени вокруг больного образуется зараженная зона с максимальной концентрацией аэрозольных частиц. n n n Благодаря короткому инфекционному циклу (6 -8 ч. ) при попадании одной вирусной частицы уже через 8 ч. количество инфекционного потомства достигает 103, а к концу первых суток-1027 Возбудитель реплицируется в эпителии верхних дыхательных путей, вызывает гибель клеток. Вирусы и продукты распада клеток попадают в кровь, вызывают интоксикацию и повышение температуры тела. Вирусемия сопровождается множественными поражениями эндотелия капилляров и кровоизлияниями (от точечных до обширных геморрагий) в бронхах, трахее, легких, миокарде, различных паренхиматозных органах. Вирус обладает выраженным действием на иммунную систему - вызывает транзиторный иммунодефицит с элементами аутоиммунопатологии. Частое следствие этого - присоединение вторичных вирусных и бактериальных осложнений. Постинфекционный иммунитет носит типоспецифический характер. Главную роль имеют вируснейтрализующие (против гемагглютинина и нейраминидазы) антитела - сывороточные Ig. G и секреторные Ig. As, клеточные иммунные реакции.

Что дальше? n В настоящее время большинство ученых разделяют мнение о практически неизбежной новой пандемии гриппа.

* Ты что, мутант? n Вспышка нового штамма вируса гриппа, получившая известность как «свиной грипп» , была вызвана вирусом подтипа H 1 N 1, обладающим наибольшим генетическим сходством с вирусом свиного гриппа. n Происхождение этого штамма точно не известно. n Тем не менее Всемирная организация по охране здоровья животных (World Organization for Animal Health) сообщает, что эпидемическое распространение вируса этого же штамма не удалось установить среди свиней. n Вирусы этого штамма передаются от человека к человеку и вызывают заболевания с симптомами, обычными для гриппа. n Свиньи могут быть инфицированы вирусом гриппа человека, и именно это могло произойти как во время пандемии испанского гриппа, так и вспышки 2009 года.

*Клиническая картина и симптомы n Инкубационный период 1 -2 дня. n Клинические проявления сохраняются 3 -7 дней. n Реконвалесценция 7 -10 дней. n Начало болезни острое, наблюдается интоксикация (высокая одноволновая лихорадка с ознобом, суставные, мышечные и сильные головные боли).

* Резистентность вируса А/Н 1 N 1 n В окружающей среде устойчивость вирусов - средняя. n Вирусы чувствительны к высоким температурам, УФ- облучению, жирорастворителям, но могут сохраняться при низких температурах некоторое время. n Вирусы гриппа чувствительны к дезинфектантам. n Устойчив к медикаментам ряда амантадины, таким как амантадин и римантадин.

Что, плохо? Статистика q Ежегодно в мире заболевают гриппом 1, 2 млрд человек, то есть 20% населения земного шара. q Более 500 тыс. из них умирают. q Классически пандемия обычного человеческого гриппа начинается с Юго-Восточной Азии, в России - с Дальнего Востока, Хабаровска и Владивостока. q Свиной грипп начался с Южной Америки.

Статистика по регионам (на 29 декабря 2009 года) Регион Число заболевших Число смертей Африка 13536 108 Америка 116046 5878 Ближний Восток 5031 392 Юго-Восточная Азия 44000 766 Западная часть Тихого океана 150000 706 Европа Более 46000 918 Всего: Более 620000 8768

Статистика по Омской области По данным Управления Роспотребнадзора по Омской области: n На сегодняшний день зарегистрировано 456 случаев заболевания вызванных вирусом H 1 N 1 «свиного гриппа» . n От свиного гриппа в городе и области умерло уже 10 человека из них 2 детей в возрасте 2 и 7 лет n Первые 6 случаев заболевания были зарегистрированы среди учеников Омской гимназии № 115, лабораторно подтверждены. n В 27 случаях вирус завезен туристами из Великобритании, Испании, Болгарии, Турции, США, Японии и Китая. n Остальные омичи заразились внутри региона. n Среди заболевших-202 ребенка.

Диагностика n n Метод ПЦР метод люминесцентной микроскопии с целью экспресс-диагностики. вирусологический метод с целью выявления и идентификации вирусов гриппа; серологический метод с целью определения нарастания титра антител к вирусам респираторных инфекций.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) Молекулярно-генетические исследования проводят для выявления РНК вируса гриппа А и идентификации субтипов Н 5 и Н 7 методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции. А так же новыми тест-системами одобренными Минздравом России.

Метод флуоренсценции n Материал берется не позднее 3 дня от момента заболевания (включая день заболевания). n Для получения достоверного результата необходим сбор полноценного клинического материала, в котором содержалось бы достаточно много эпителиальных клеток, которые выстилают глубокие отделы нижних носовых ходов и служат местом размножения вирусов. n Необходимо отметить, что ближайшие ко входу отделы носовой полости выстланы плоским или переходным эпителием. Респираторные вирусы не размножаются в этих клетках. Вот почему при получении мазков необходимо вводить тампоны глубоко в носовые ходы. n В работу берётся мазок из носа

Метод флуоресцирующих антител n n «Флуоресцирующие иммуноглобулины для ранней дифференциальной диагностики гриппа А (Н 5)» , n Anti-H 5 Для МФА используют фиксированные мазкиотпечатки органов животных и слизистых оболочек. Реакцию проводят в соответствии с инструкцией к диагностическому препарату ООО «Предприятие по производству диагностических препаратов» НИИ гриппа РАМН. Anti-H 3 Anti-A/NP Anti-B

Выделение вируса

Культивирование Использование генетически модифицированых клеток Слева – клетки SLAMVero, несущие на поверхности белок – рецептор для вируса Справа – поражение вирусом на 5 сут

• Индикация и идентификация вируса гриппа Осуществляют в реакции гемагглютинации. n Идентификацию проводят в РТГА n Типовую принадлежность вируса определяют по ингибиции гемагглютинации, которая должна быть зарегестрирована в разведении не менее чем 1 : 20 n

Использование РГА-РТГА для диагностики гриппа Обработка сывороток Все тесты ставят в повторе 1. Прогревание при 56°С Начальное разведение сыворотки – 1/10 2. Обработка RDE Погрешность метода – 1 лунка

Серологический метод n n n РСК, РТГА, ИФА. Дата забора материала: Берутся парные сыворотки крови в объёме 2 -3 мл, первая- в первые дни заболевания, вторая через 7 -10 дней после первой. Кровь берётся в сухие (во избежание гемолиза) пробирки с пробкой. Кровь доставляется в лабораторию в день забора. Первые сыворотки без поступления вторых исследованию не подлежат.

* Меры профилактики Первичная неспецифическая профилактика направлена на предотвращение попадание вируса в организм, и на усилении неспецифического иммунного ответа для предотвращения развития заболевания:

Лечение и специфическая профилактика n n n n . В лечебных целях рекомендуют производные амантадина (рементадин), тамифлю, дибазол и различные индукторы интерферона, интерферон, противогриппозный иммуноглобулин. Существует целый ряд вакцин против гриппа. Их основные типы : - живая ослабленная (аттенуированная) вакцина, более иммуногенная и реактогенная; - убитая (инактивированная) цельновирионная; - субъединичные вакцины (содержат HA и NA); - расщепленные и дезинтегрированные (различными детергентами, например). Основная проблема всех вакцин - подобрать оптимальный набор антигенов с учетом конкретного эпидемического штамма.

* Вакцины для профилактики гриппа в Российской Федерации Прививка против гриппа входит в Национальный календарь профилактических прививок. В РФ имеются в продаже 11 тривалентых вакцин для профилактики гриппа n n n как отечественных, так зарубежных производителей для подкожного и внутримышечного введения. Среди них: живая гриппозная вакцина, инактивированная элюатно-центрифужная вакцина, полимер-субъединичная вакцина, инактивированная расщепленная вакцина, инактивированная корпускулярная вакцина. Эпидемиологи приветствуют также вакцинацию от «сезонного» гриппа, содержащ против повреждающих агентов (белков) трёх, отличающихся от «свиного» штамм

* Медикаментозное лечение свиного гриппа На сегодняшний день в мире применяется 4 противовирусных препарата, которые используются для лечения обычного гриппа. n n Для предотвращения заражения вирусом свиного гриппа H 1 N 1 и его лечения применяются: занамивир (Реленза) и озельтамивир (Тамифлю), отпускаемые в аптеках по рецепту врача. Их действие направлено на предотвращение репродукции вируса в организме человека, так как А H 1 N 1 чувствителен к ингибитору нейраминидазы. n К противовирусным медикаментам ряда амантадины, (римантадин и амантадин) вирус H 1 N 1 устойчив. n При заболевании прием лекарств облегчает симптомы и ускоряет выздоровление. Важно вовремя начать лечение – не позднее 36 часов после проявления первых симптомов – таким образом, можно предотвратить развитие осложнений. n

Ингибиторы нейраминидазы – новое поколение антивирусных препаратов. Лечение озельтамивиром. Вирус проникает в клетку Репликация РНК Нейраминидаза необходима для выхода новых вирусов из клетки Ингибиторы NA снижают выход потомства и инфицирование новых клеток

n Эпидемия свиного гриппа (A/H 1 N 1) в Омской области, в России, как и во всем мире, продолжается, однако ее распространение пошло на спад. Между тем из Нидерландов приходят тревожные сообщения о начале эпидемии нового гриппа: вслед за птичьим и свиным мир грозит поразить козий. ► ► По сообщению иностранных СМИ симптомы козьего гриппа такие же, как и при заражении другими видами гриппа. ►А что же будет дальше

Спасибо за внимание