ОБЩАЯ ВИРУСОЛОГИЯ Лекция 27 История открытия

ОБЩАЯ ВИРУСОЛОГИЯ Лекция № 27

История открытия первых вирусов 1. вирус табачной мозаики Ивановский – 12 февраля 1892 г. 2. вирус ящура Леффлер и Фрош – 1898 г. 3. вирус жёлтой лихорадки Рид – 1901 г. 4. вирус саркомы кур Раус – 1911 г. 5. бактериофаг д’Эррель – 1917 г.

Д. И. Ивановский (1864 – 1920)

Основные отличия вирусов от других форм жизни один тип нуклеиновой кислоты ð отсутствие ð клеточного строения ü белоксинтезирующих систем ü энергозапасающих систем ü возможность интеграции в клеточный геном и синхронной с ним репликации ð разобщённый (дисъюнктивный) способ размножения (репликации) ð

Основные признаки, используемые для классификации вирусов тип нуклеиновой кислоты ü структура генома – количество нитей (цепочек) ü целостность или фрагментированность генома ü наличие суперкапсида ü наличие обратной транскриптазы (для отнесения к семейству ретровирусов) ü

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ ДНК (-viridae) 1 ц простые Parvo. Circino- 2 ц простые Adeno. Papilloma. Polyoma- сложные Pox. Herpes. Hepadna-

ДНК-геномные вирусы

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ РНК (-viridae) 1 ц простые + Picorna. Calici- 2 ц сложные + Retro. Toga. Flavi. Corona- простые – +/– цел. фраг. Paramyxo. Rhabdo. Filo- Orthomyxo. Bunya. Arena- Reo-

РНК-геномные вирусы

Близкие к вирусам инфекционные агенты если НК + белок = вирус, то: 1. только НК = вироид, 2. только белок = прион.

Принцип строения вириона простой (<60) НК + капсид ПРОСТОЙ СЛОЖНЫЙ ВИРУС сложный (>60) (по 2, 3 или 5 полипептидов = капсомер) спиральная тип симметрии + суперкапсид кубическая

простой вирус сложный вирус

Принцип строения суперкапсида (пеплоса) гликопротеины (шипы, ворсинки, пепломеры) билипидный слой матричный белок

Формы существования вирусов ü ü ü внеклеточная (вирион) НК капсид [суперкапсид] ü внутриклеточная (вирус) НК

Размеры вирионов мелкие: <40 нм 1. n ДНК n n n 15 -18 нм – 300 -400 нм Parvo. Circino- РНК n n Picorna. Calici- средние: 40 – 130 нм крупные: >130 нм 2. 3. n ДНК n n n Pox. Herpes- РНК n n n Paramyxo. Rhabdo. Arena-

Форма вирионов простые икосаэдр сложные сфериче пулеская видная нитевидная кирпичеобразная боль. Phabdoшинство Filo- Pox-

Общая характеристика ДНК вирусов n форма: линейная n кольцевая n n на концах – идентичные повторы: маркеры вирусной (не клеточной) ДНК n способны замыкать ДНК в кольцо n репликация n транскрипция n устойчивость к клеточным эндонуклеазам n интеграция в клеточный геном n

Общая характеристика РНК вирусов n форма: линейная n кольцевая n n структура: цельная n фрагментированная n n информационная функция: +нить (позитивный геном) = и. РНК n -нить (негативный геном) ≠ и. РНК n

Общая характеристика белков вирусов 1. Структурные n n 2. капсидные «внутренние» , гистоноподобные (НК рибо/дезоксирибонуклеопротеин) Функциональные (ферменты) n n n вирионные вирусиндуцированные вирус может модифицировать клеточные ферменты

Строгий цитотропизм вирусов Способность вирусов к репликации только в строго определённых клетках и органах n поражаемая клетка должна иметь соответствующие данному вирусу: рецепторы для адсорбции n ферменты депротеинизации n

Типы взаимодействия вирусов с клеткой 1. Продуктивный (продуктивная инфекция) n 2. Абортивный (абортивная инфекция) n 3. образование новых вирионов прерывание инфекционного процесса в клетке новые вирионы не образуются Интегративный (интегративная инфекция) = вирогения n встраивание вирусной ДНК в геном клетки и их совместное сосуществование (совместная репликация генома провируса с геномом клетки)

Этапы размножения вирусов в чувствительной клетке при продуктивной инфекции прикрепление проникновение и депротеинизация 1. 2. n n виропексис (рецепторный эндоцитоз) слияние мембран синтез компонентов вируса 3. n n ранних и поздних белков (до и после репликации НК) множественная репликация генома сборка вирионов (м. б. – образование в/клеточных включений) выход вирионов из клетки 4. 5. n n лизис клетки почкование

Виропексис (на примере вируса гриппа)

Слияние мембран (на примере ВИЧ)

Место сборки вирионов ДНК ядро цитоплазма n Hepadnan Pox- РНК цитоплазма

Транскрипция вирусного генома ДНК и. РНК белок -нить РНК и. РНК белок РНК +нить РНК белок Retro. РНК ДНК РНК белок

Исходы вирусной инфекции клетки НК вируса в клетке интеграция в геном опухоль латентная инфекция плазмида опухоль продуктивная инфекция латенвыдетная ление лизис инфекбез ция лизиса

Генетическая рекомбинация вирус 1 + вирус 2 в одной клетке вирус 1 гены вирус 2

Генетическая реактивация вирус 1 + вирус 2 в одной клетке вирус 1 вирус 2 (инакт. гены 1, 2, 3) (инакт. гены 4, 5, 6) вирус (все гены 1 – 6 активированы)

Комплементация вирус 1 + вирус 2 в одной клетке вирус 1 белок репродукция вируса 2

Фенотипическое смешивание вирус 1 + вирус 2 в одной клетке вирус 1 вирус 2 капсид 2 НК 1

Патологические процессы, вызываемые вирусами 1. инфекционные (микробные) болезни = вирусные инфекции n n 2. возможность интегративной инфекции (вирогении) стадия вирусемии (кроме вирусов, распространяющихся нейрогенным путём) поражение иммунокомпетентых клеток иммунопатологические состояния м. б. пожизненная персистенция опухоли

Исходы интегративной вирусной инфекции провирус не транскрибируется частично полностью синтез компонентов вируса (напр. HBs-Ag) продуктивная инфекция

Исходы активации персистирующего вируса 1. 2. 3. рецидив того же заболевания развитие другого заболевания, вызываемого тем же самым вирусом развитие другого заболевания, который активизировался в организме хозяина под влиянием персистирующего вируса

Механизмы опосредования инфекционности вирусов n n На клетки: цитопатическое действие – повреждение клеток вплоть до их гибели иммуноопосредованное поражение – аутоиммунная реакция n n На организм: иммунотропное действие – поражение ИКК толерогенное действие – индуцирование иммунологической толерантности онкогенное действие – индуцирование опухолевого перерождения тератогенное действие – поражение плода

Обобщённая схема взаимодействия вирусов с человеческим организмом проникновение вируса в организм репликация в первичном органе-мишени кровь (вирусемия) репликация во вторичном органе-мишени

Действие факторов противовирусного иммунитета вирион проникновение в клетку Ig инфицированная клетка Ig + C NK ЦТЛ (Tk) ИФН проникновение в соседние клетки

Взаимодействие вирусов с фагоцитами вирион макрофаг индукция иммунного ответа вирион Ig ИК C поглощение фагоцитом кислое р. Н диссоциация ИК выход вириона в цитоплазму репродукция генерализация инфекции

Общая классификация препаратов, применяемых для химиотерапии вирусных инфекций 1. 2. 3. 4. Этиотропные препараты Иммуномодулирующие препараты Патогенетические препараты Симптоматические препараты

Препараты для иммунопрофилактики вирусных инфекций Эффективны: n n n n n жёлтая лихорадка натуральная оспа бешенство корь краснуха эпидемический паротит полиомиелит клещевой энцефалит гепатит А гепатит В живые убитые генно-инженерная

Препараты для иммунотерапии вирусных инфекций n n n иммуноглобулины интерфероногены (индукторы интерферона)

Методы диагностики вирусных инфекций 1. 2. 3. 4. Цитологический Вирусологический Серологический (нарастание титра антител) Молекулярно-генетический (ПЦР)

Общая схема вирусологического метода диагностики культивирование вируса n куриный эмбрион n культура клеток n организм лабораторного животного обнаружение наличия вируса (индикация) определение типа вируса (идентификация с помощью серологических реакций)

Использование для вирусологического метода куриного эмбриона 5 -7 -дневные, реже – 10 -11 -дневные n основные способы заражения: n n n индикация: n n на хорион-аллантоисную оболочку в хорион-аллантоисную полость в полость желточного мешка в полость амниона в тело эмбриона гибель эмбриона морфологические изменения эмбриона/оболочек РГА с жидкостью из полостей куриного эмбриона идентификация: n n РН (в т. ч. РТГА) РСК

Использование для вирусологического метода культур клеток Чаще – перевиваемые монослойные n индикация: n n ЦПД (цитопатическое действие вирусов – любое изменение клеток монослоя, включая бляшкообразование и цветную пробу) гемадсорбирующая активность монослоя (РГАдс) РИФ (= идентификация) идентификация: n n n РН (в т. ч. РТГАдс) РСК РИФ

ЦПД вирусов

РГАдс

РИФ с монослоем

Использование для вирусологического метода лабораторных животных Вид и способ заражения – от вируса n индикация: заболевание животного n его гибель n n идентификация: n РН

РСК в иммунологических планшетах

РПГ (по Оухтерлони)

Иммуноблотинг

ИФА

Экспресс-методы диагностики вирусных инфекций 1. Малоспецифические n тельца n n n внутриклеточные включения n n 2. Пашена Арагана ядерные (напр. при аденовирусной инфекции) цитоплазматические (напр. Бабеша-Негри) Высокоспецифические n серологические реакции с меткой – обнаружение вирусных Ag в составе инфицированных клеток

Тельца Бабеша-Негри

РИФ с патологическим материалом

Спасибо за внимание