Семейство пикорнавирусов Ротавирусы План лекции 1 2

Семейство пикорнавирусов. Ротавирусы.

План лекции 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Пикорнавирусы: классификация, общая характеристика Энтеровирусы: состав рода, характеристика. Особенности патогенеза, иммунитета энтеровирусных инфекций Вирусы полиомиелита. Патогенез, иммунитет, специфическая профилактика полиомиелита Вирусы Коксаки А и В: свойства, заболевания. Вирусы ЭКХО: свойства, заболевания. Риновирусы: характеристика, патогенез, иммунитет, распространение риновирусных инфекций Вирус ящура, роль в патологии человека. Ротавирусы: характеристика, патогенез, иммунитет, распространение ротавирусных инфекций

Семейство пикорнавирусов (ПВ), общая характеристика, классификация Семейство Picornaviridae – это мелкие (pico) – до 30 нм, +РНК (rna)-геномные, простые (не имеют суперкапсида) вирусы. Тип симметрии капсида – кубический. Геном – одноцепочечная линейная молекула +РНК, имеющая одну рамку считывания, которая транслируется в одну длинную полипротеиновую молекулу. Геном содержит 3 блока генов: Р 1 – кодирует структурные белки: VP 1 -4 Р 2 – протеазы и ферменты жизненного цикла вируса Р 3 – РНКполимеразу.

Классификация пикорнавирусов Семейство Picornaviridae включает роды: 1. 2. 3. 4. Enterovirus – поражают человека. Hepatovirus – поражают человека. Rhinovirus – поражают человека. Aphthovirus – поражают животных, иногда человека. 5. Cardiovirus – поражают животных, редко человека.

Энтеровирусы Род Enterovirus делят на группы: 1. 2. 3. 4. 5. Вирусы полиомиелита (3) Вирусы Коксаки А (23) Вирусы Коксаки В (6) Вирусы ЭКХО (ECHO) (32) Неклассифицированные вирусы (68 – 71) Современная классификация энтеровирусов: 1. 2. Human poliovirus (3) – вирусы полиомиелита Human enterovirus A (10) 3. 4. 3. 1. 2. 4. 1. 5. 1. Coxsacki A (2, 3, 5, 7, 8, 10, 12, 14, 16) – Коксаки А Энтеровирус 71 Human enterovirus В (36) Coxsacki A 9, В(1 -6), ECHO (2 -9, 11 -21, 24 -27, 29 -33) Human enterovirus C (11) Coxsacki A (1, 13, 15, 17 -22, 24) Human enterovirus D (2) Энтеровирусы (68 и 70)

Характеристика энтеровирусов (ЭВ) ЭВ имеют общие характеристики ПВ: мелкие, простые, +РНК-геномные, капсид кубической симметрии – икосаэдр. Высоко устойчивы во внешней среде, устойчивы при широком диапазоне p. H (от 2, 0 до 10, 0), устойчивы к детергентам, некоторым дезинфектантам.

Репродукция ЭВ Первичная репродукция – в эпителии слизистых оболочек тонкого кишечника и лимфоидных клетках носоглоточного кольца. Искусственное культивирование – в культурах клеток человека и обезьян (очень бурное ЦПД). Этапы репродукции: 1. 2. 3. 4. Адсорбция (с помощью VP 1 -рецепторов капсида). Виропексис. Депротеинизация. Трансляция (на матрице +РНК образование большой молекулы полипептида, нарезание его на фрагменты: 1. 2. 3. 5. 6. 7. капсомеры; внутренние белки вириона; РНК-полимераза и протеаза. ) Репликация РНК (образование вирионных +РНК. ) Сборка вируса. Выход вирионов из клетки путем «взрыва» клетки.

Репродукция ЭВ

Особенности эпидемиологии и патогенеза ЭВ-инфекций 1. 2. 3. 4. 5. 6. Единственный источник инфекции – человек (больной или вирусоноситель). Основной механизм передачи – фекально-оральный, реже – аэрозольный (первые 1 – 3 дня после инфицирования). Основные факторы передачи – загрязненные фекалиями вода, пищевые продукты, грязные руки, мухи. Основной поражаемый контингент – дети; у них отмечаются более тяжелые формы заболевания. У взрослых – чаще маломанифестные и бессимптомные формы или носительство. Повсеместное распространение ЭВ, выраженная сезонность. Частота заболеваний связана с вакцинопрофилактикой (полиомиелит) и качеством санитарного надзора за водоисточниками и пищевыми продуктами. Нередки вспышки ЭВ-инфекций, в том числе паралитических заболеваний. Патогенез: первичная репродукция ЭВ – лимфо-глоточное кольцо и тонкий кишечник, далее ЭВ проникают в кровь (вирусемия) и поражают многие органы и системы (полиорганный тропизм), бурное ЦПД пораженных клеток с их деструкцией. Антигенная структура ЭВ – разнообразна; нет групповых антигенов, что приводит к сложностям диагностики и иммунопрофилактики. Иммунитет – типоспецифический. Имеется связь между серотипом вируса, формой и тяжестью заболевания.

Заболевания, вызываемые ЭВ Группы ЭВ и их серотипы Заболевания Полиовирусы (3) Коксаки В (6) ЭКХО (32) Неклассифицированные А (23) Полиомиелит (полиомиелитоподобные) + + + (71) Асептический (серозный) менингит + + + (71) Миоперикардит (многоформная болезнь новорожденных) - + + - - Диарреи, гастроэнтериты - + + (68, 69) Герпангина, пузырчатка полости рта и конечностей - + - - - Эпидемическая плевродиния - - + - - Экзантемы - + + (71) Респираторные заболевания - + + (68, 69) Конъюктивит - + +(70) геморрагический Бессимптомные инфекции + + +

Вирусы полиомиелита Полиомиелит – поражение серого вещества (полио) спинного мозга (миело). Деструкция двигательных нейронов сопровождается параличами. Вирусная природа установлена в 1908 г. Ландштейнером и Попером. Характеристика полиовирусов: 1. Строение, характерное для ПВ. Капсид имеет 4 белка VP 1 – VP 4. 2. Геном имеет 3 блока генов (P 1 кодирует VP 1 – VP 4, P 2 – неструктурные белки, P 3 – РНК-полимеразу). 3. Не имеют гемагглютинина к эритроцитам 0 -группы человека. 4. Более выраженное ЦПД на культурах клеток. 5. Патогенны для человека и обезьян. 6. По антигенной структуре – 3 варианта; более эпидемичен 1 ый тип; дифференциацию проводят по патогенности для взрослых мышей и обезьян. 7. Выражен нейротропизм.

Вирусы полиомиелита Патогенез (этапы): 1. 2. 3. Инкубация 7 – 14 дней. Первичная репродукция. Вирусемия (часы или до 5 дней). Проникновение в ЦНС (у части людей), поражение двигательных нейронов. Формы заболевания: 1. 2. 3. 4. Инаппарантная (бессимптомная) (90 – 95% случаев) – чаще полио-2 -тип. Абортивная (около 5%). Асептический (серозный) менингит (1 – 2%). Паралитический полиомиелит. Иммунитет: Естественный – более восприимчивы дети до 5 лет. Трансплацентарный – 3 – 5 недель. Постинфекционный – пожизненный, типоспецифичен. Основные механизмы: интерферон, s. Ig. A носоглотки и кишечника, вируснейтрализующие антитела в крови (!), цитотоксические Т-лимфоциты киллеры. 1. 2. 3.

Профилактика полиомиелита 1. Вакцинопрофилактика (главный метод), плановая (по календарю). 1. инактивированная (вакцина Солка) 3 серотипа, инактивированы формалином. Вводят в/мышечно. 2. живая (аттенуированная) – вакцина Сэйбина. Мутанты 3 -х серотипов. Дают перорально. Не используют для детей с иммунодефицитом (возможен вакциноассоциированный полиомиелит). 2. Иммуноглобулин. Дают детям при контакте с больным. 3. Неспецифические методы. Главное – государственный санитарный надзор за водой и пищевыми продуктами. Личная гигиена.

Распространение полиомиелита Зависит от охвата прививками. A. B. C. D. Выделяют 4 группы территорий. Нет случаев заболевания (США, Западная Европа) До 10 случаев - привиты > 50% людей (СССР до 1991 года) Более 10, но менее 100 случаев - привиты около 50% людей (РФ) Более 100 случаев - привиты < 50% людей. В Республике Беларусь (на 100 тыс. населения): 1946 – 1950 гг. – 12, 5 (> 1000 человек с параличами); 1960 г. – 1, 7; 1967 – 1992 гг. – 40; 1996 – 1997 гг. – 3 (вакциноассоциированные); 1998 – 2005 гг. – не регистрируется.

Вирусы Коксаки А и В 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Выделили Долдорф и Сиклс в 1948 г. Строение, типичное для ПВ. Имеется 21 АГ-вариант Коксаки А и 6 – Коксаки В. Некоторые штаммы имеют гемагглютинин к эритроцитам 0 -группы человека. Патогенны для мышей-сосунков, дают разные типы поражений. Дифференцируются по наличию ЦПД в разных культурах клеток. Заболевания протекают со многими синдромами, более тяжелые формы характерны для Коксаки В. Иммунитет – типоспецифичен.

Вирусы ЭКХО (ECHO) энтероцитопатогенные человеческие вирусы – «сиротки» Особенности: 1. Строение, типичное для ПВ. 2. Имеется 32 АГ-варианта, групповых АГ нет. 3. Некоторые штаммы имеют гемагглютинин. 4. Непатогенны для мышей и обезьян. 5. Выделяют только с помощью некоторых культур клеток, где дают ЦПД. 6. Заболевания протекают со многими синдромами, есть связь формы заболевания с серотипом. 7. Иммунитет – типоспецифичен.

Профилактика Коксаки- и ЭКХО-инфекций 1. Специфической профилактики нет. 2. Неспецифическая: 1. санитарный надзор за питьевой водой и пищей; 2. личная гигиена; 3. избегать контакта с людьми, у которых лихорадка с сыпью (не допускать к работе в детских учреждениях).

Распространение Коксаки- и ЭКХО-инфекций. Последние наиболее крупные в мире вспышки энтеровирусных менингитов Страна, год Франция, 2000 Германия, 2001 Греция, 2001 Румыния, 1999 Испания, 2000 Япония, 2000 Израиль, 2001 США, 2001 Тайвань 1998 2000 2001 Сингапур, 2000 Аргентина, 2000 Иордания, 1999 Количество заболевших и умерших 559 70 100 4734 135 более 1000 (были смертельные случаи) 128 303 405 (78 смертельных исходов) более 1000 (41 смертельный исход) 1130 более 1000 (4 смертельных исхода) 189 390

Вспышки ЭВ-инфекций в Республике Беларусь Гомельская обл. (1997 г. ) – 460 случаев (70, 6% - дети 3 – 8 лет) (ЭКХО-30, Коксаки В) Могилев (2001 г. – ЭКХО-11 и ЭКХО-13) Витебск (2001 г. – Коксаки В 4) Брестская обл. (2001 г. ) – 71 человек (ЭКХО-30 и Коксаки В 5) Минск (2003 г. ) – 1351 случай (78, 65 на 100 тыс. ) (ЭКХО-30 и Коксаки В 5) Молодечно, Солигорск (2003 г. ) – более 30 человек Гродно (2003 г. ) – 205 человек (Коксаки А 6 -10) В Минске: основная клиническая форма – серозный менингит (57, 5%), а также герпетическая ангина, кишечные формы, кардиты (~10%). Большую часть заболевших составляли дети 7 – 14 лет (42, 3%).

Риновирусы (РВ) РВ – возбудители заразного насморка (острого ринита) у человека. Особенности РВ: 1. Имеют много (113) антигенных типов. 2. Мало устойчивы в кислой среде, хорошо сохраняются при низких температурах. 3. Обладают тропизмом к эпителию дыхательного тракта. 4. Культивируют только в культурах клеток фибробластов или эпителия легких человека (Н-штаммы) или обезьян (М-штаммы). Характерное ЦПД – полиморфизм клеток. 5. Источник инфекции – только больной человек. 6. Основной механизм передачи – аэрозольный, иногда – при тесном контакте (через руки, носовые платки). 7. Патогенез. Входные ворота – дыхательный тракт. Инкубация: 2 – 4 дня (репродукция вируса в эпителии слизистой полости носа, реже – бронхов). Острая стадия – 5 – 7 дней (озноб, сильный насморк; у детей – иногда бронхит). Исход – обычно выздоровление. 8. Иммунитет. Естественный – относительно высокий (заболевает 30 – 50% инфицированных). Приобретенный – вариантоспецифический, поэтому нередки случаи повторных заболеваний. Основной механизм защиты – s. Ig. A носоглотки. 9. Распространение. Повсеместное. Один человек может болеть от 1 до 4 -х раз в год.

Вирус ящура (афтовирус) Строение, типичное для пикорнавирусов. Выделено 7 серотипов вируса. Репродукция в эпителии кожи и слизистых. Характеризуется относительно высокой устойчивостью во внешней среде. В пищевых продуктах длительно сохраняется (в мясных и молочных, в масле – до 2 -х месяцев). 5. Ящур – эпидемическое заболевание крупного рогатого скота и свиней. Характеризуется образованием язв (афты), тяжелым течением, высокой летальностью среди животных и большим экономическим ущербом. Иногда болеют люди, контактирующие с больными животными (доярки), течение чаще благоприятное. У них образуются везикулы на пальцах рук с небольшими язвами. Дети инфицируются при употреблении сырого молока (пузырьковые высыпания на слизистой оболочке полости рта с язвочками). 1. 2. 3. 4.

Ротавирусы (rota – колесо) – возбудители острого гастроэнтерита у детей. Выделил Бишоп в 1973 г. Классификация: Семейство – Reoviridae. Род – Rotavirus. Это простые вирусы с двухцепочечной РНК.

Морфология ротавирусов двунитевая фрагментированная РНК состоит из плюс- и минус-нитей, имеет 11 фрагментов; РНК связана с внутренними белками и РНК-зависимой РНК-полимеразой. Кодирует 8 белков капсида (VP). 2. внутренний капсид имеет форму икосаэдра (капсомеры в виде радиальных спиц). 3. наружный капсид имеет форму обода колеса. 4. диаметр вируса 70 – 75 нм, вирионы сферической формы. 1.

Белки ротавируса (8) 1. всего 6 антигенных групп (A – F). Вирусы А – С обнаружены у человека 2. VP-3 – гемагглютинин и рецептор взаимодействия с клеткой (гликопротеид) 3. VP-7 – протективный антиген 4. VP-6 – групповой антиген

Строение ротавируса РИСУНОК

Культивирование и репродукция Культивирование – сложное (в культуре клеток почек зеленых мартышек) Репродукция (естественная – в клетках ворсинок тонкого кишечника. Этапы: 1) адсорбция с помощью VP 3 -рецепторов 2) рецепторный эндоцитоз 3) депротеинизация в эндосомах (лизосомах) клетки, образование инфекционных субвирусных частиц, выход их в цитоплазму 4) транскрипция, образование +РНК (имеют кэп, не полиаденилированы). Образование +РНК и –РНК-нитей 5) Синтез вирусных белков на рибосомах клетки 6) сборка вируса – многоэтапная 7) выход вирусов из клетки путем ее лизиса.

Репродукция ротавирусов

Патогенез ротавирусных инфекций Источник инфекции – человек (больной острой или бессимптомной инфекцией или носитель). Чаще – дети от 6 месяцев до 2 -х лет. Механизм заражения – фекально-оральный. Инкубация – от 15 часов до 5 дней. Острый период (этапы): 1) 2) 3) 4) 5) репродукция в клетках ворсинок тонкого кишечника дегенерация клеток уменьшение количества ферментов, разрушающих дисахариды, их накопление нарушение всасывания воды, поступление ее из тканей расщепление сахаров бактериями; жирные кислоты активируют воспалительный процесс и перистальтику кишечника. Симптомы (5 – 7 дней): диарея, диспепсия, рвота, боли в области живота. Прогноз – чаще благоприятный. У маленьких детей возможна дегидратация, присоединение вторичной инфекции, иногда – смертельный исход.

Ротавирусные инфекции Иммунитет 1. Материнский – до 6 месяцев. 2. Приобретенный – вируснейтрализующие Ig. M, через 2 – 3 недели – Ig. G. 3. Местный иммунитет – s. Ig. A. 4. К 6 годам антитела обнаруживают у 60 – 90% детей. Лечение Симптоматическое Профилактика Убитые вакцины иногда дают детям раннего возраста. Общесанитарные мероприятия.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ РОТАВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ m Ротавирусы относительно устойчивы во внешней среде, устойчивы к эфиру, кислой р. Н, дезинфектантам. Распространение повсеместное. Чаще болеют дети, особенно новорожденные (25% всех гастроэнтеритов у детей до 1 года) и дети до 2 -х лет; 1 место среди диарей. У взрослых обычно встречаются легкие формы или носительство. Нередко бывают вспышки ротавирусных инфекций: – внутрибольничные – в семейных очагах – в детских дошкольных учреждениях.

ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ РОТАВИРУСНЫМИ 27 ИНФЕКЦИЯМИ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ Годы Заболеваемость на 100 тыс. населения 1 – 2 года 3 – 6 лет 14, 6 29, 8 2000 2001 2002 2003 2004 средняя 598 503 101 89, 1 23, 37 20, 63 30, 16

Спасибо за внимание