ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ В Н КАРАЗІНА МЕДИЧНИЙ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В. Н. КАРАЗІНА МЕДИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ І КЛІНІЧНОЇ ІМУНОЛОГІЇ І АЛЕРГОЛОГІЇ РНК-віруси: ортоміксовіруси параміксовіруси Модуль 2. Загальна і спеціальна вірусологія. Укладач: Висеканцев І. П.

ТАКСОНОМИЯ ОРТОМИКСОВИРУСОВ Семейство Orthomyxoviridae: - Род Influenzavirus: 3 серотипа - А, В, С Паспортные данные на выделенные серотипы: серотип – происхождение – штамм – год выделения – подтипы поверхностных антигенов нейраминидазы (N) и гемагглютинина (Н) Пример: А/Калифорния/04/2009/Н 1 N 1 ( «свиной грипп» )

ИСТОРИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ВИРУСОВ ГРИППА 1930 г. Шоп, Англия: выделен вирус гриппа от свиней. Серотип не идентифицировали. 1933 г. У. Смит, К. Эндрюс, П. Лейдлоу, Англия: от больного человека выделен вирус гриппа А. Инфекция воспроизведена заражением хорьков носоглоточными смывами больного. 1940 г. Т. Френсис, Т. Меджил, Англия выделен вирус гриппа В. 1947 г. Р. Тейлор, Англия: выселен вирус гриппа С.

СТРОЕНИЕ ВИРУСА ГРИППА Схема строения вируса гриппа Электронограмма вируса гриппа

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ШИПОВ ВИРИОНА ВИРУСА ГРИППА Гемагглютинин (Н) – тример, состоит из 3 молекул белка. Нейраминидаза (N) – тетрамер, состоит из 4 молекул белка. Соотношение Н : N у вирусов типов А и В равно 5: 1. У вирусов типа С нейраминидазы нет. Гемагглютинины связываются с сиаловыми рецепторами на поверхности клеток. Нейраминидаза: Снижает вязкость секретов, облегчая проникновение вирусов в нижние отделы респираторного тракта. Модифицирует (растворяет клеточную стенку в месте прикрепления вириона и вирус проникает в клетку путем эндоцитоза. Участвует в выходе дочерних вирусных частиц из инфицированной клетки.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСОВ ГРИППА С КЛЕТКАМИ. РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ ГРИППА. 1. Вирусные частицы связываются шипами-гемагглютининами с сиаловыми рецепторами на поверхности клеток. 2. Нейраминидаза растворяет клеточную мембрану. 3. Образуется эндоцитарная вакуоль. Вирус проходит внутрь клетки путем эндоцитоза. 4. В цитоплазме клетки происходит частичная депротеинизация вириона. Сердцевина транспортируется на ядерную оболочку клетки. На ядерной оболочке удаляется М-белок. Нуклеокапсид проникает внутрь клетки. 5. На матрице генома вириона (минус-нить РНК). Синтезируется плюс-нить РНК, на которой синтезируются минус-нити дочерних РНК. 6. В ядре клетки происходит транскрипция генов нитей минус-РНК, контролирующих синтез вирусных белков. и-РНК с информацией о вирусных белках транспортируются на рибосомы клетки, где осуществляется синтез вирусных белков. 7. В ядре клетки происходит сборка нуклеокапсидов дочерних вирионов. Шипы вирусных частиц (Н, N) встраиваются в клеточные мембраны. 8. Формирование вирусных частиц на клеточных мембранах (образование суперкапсида и встраивание шипов). 9. Выход дочерних вирусных частиц путем почкования с участием нейраминидазы.

СХЕМА ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСОВ ГРИППА

АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА ВИРУСОВ ГРИППА Внутренние антигены (NP-, M-белки). Типоспецифические белки. Определяют в РСК. Антитела к внутренним антигенам не оказывают защитного действия при гриппе. Поверхностные антигены (гемагглютинин, нейраминидаза). Гемагглютинин обладает способность агглютинировать эритроциты. Определяют в РТГА, РН, ИФА. H и N – протективные антигены. Антитела к ним оказывают защитное действие при гриппе.

АНТИГЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АНТИГЕНОВ ВИРУСА ГРИППА А Изменение структуры Н-, N-антигенов вируса гриппа А происходят постоянно независимо друг от друга. Антигенный дрейф. Обусловлен генетически детерминированными точечными мутациями в сайтах генома с информацией о структуре Н и N. За счет этих мутаций в дочерних вирусных частицах структура Н и N изменяется на 1 - 2 аминокислоты. Эти изменения не выходят за пределы подтипа. Антитела к этому подтипу реагируют с новыми вирионами. Через 2 -3 года поверхностные антигены циркулирующего подтипа изменяются на столько, что выработанные ранее антитела лишь частично защищают от новой инфекции. Начинается эпидемия гриппа.

АНТИГЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АНТИГЕНОВ ВИРУСА ГРИППА А (ПРОДОЛЖЕНИЕ) Антигенный шифт – обусловлен полной заменой гена, кодирующего синтез Н или N. Это происходит при одновременном заражении одной клетки двумя разными подтипами вируса. При их репродукции возможна рекомбинация двух геномов с образованием нового подтипа. По мнению большинства исследователей, шифт происходит при одновременном заражении вирусом человека и вирусом животного или птицы. Подтип, образовавшийся в результате шифта, вызывает пандемию.

АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА И ПАТОГЕННОСТЬ СЕРОТИПОВ А, В, С Вирус гриппа А: 15 типов Н и 9 типов N. Вирус поражает человека, животных и птиц. У человека выделяют вирус А с антигенными вариантами Н 1, Н 2, Н 3 и N 1, N 2. Вирус гриппа В: 5 подтипов по комбинации H и N. Поражает в основном человека, иногда – животных. Вирус гриппа С: не имеет N, на подтипы не делится. Вызывает заболевание только у человека, встречается редко.

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ Инактивируется при нагревании до 60 градусов. Чувствителен к стандартным дезинфектантнам, растворителям жира, УФоблучению. При низких температурах сохраняется несколько недель.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ГРИППА v v Грипп – острое инфекционное вирусное заболевание человека, характеризующееся поражением респираторного тракта, лихорадкой, общей интоксикацией, нарушением деятельности ССС и НС. Грипп - антропонозное высококонтактное заболевание, основной механизм передачи – аэрогенный, основные пути передачи – воздушно-капельный (при кашле, чихании, разговоре), контактный. Эпидемии гриппа А повторяются каждые 2 -3 года, гриппа В – через 4 -6 лет. Наиболее тяжелые пандемии в истории человечества: 1918 -1920 гг. Пандемия вируса А (Н 1 N 1) «испанка» . Погибло более 20 млн. человек. 1957 -1959 гг. Пандемия вируса А (Н 2 N 2) «сингапурский вирус» . Переболело около 2 млрд. человек. 1968 -1970 гг. Пандемия вируса А (Н 3 N 2) «гонконгский вирус» . Переболело около 1 млрд. человек. 2009 – по настоящее время. Пандемия вируса А (Н 1 N 1) «свиной вирус» .

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ГРИППА Природный резервуар и источник вирусов гриппа А – дикие водоплавающие птицы. У птиц вирус не вызывает летального исхода. От водоплавающих птиц заражаются другие птицы и животные. До 1997 г. Человек не заражался напрямую от птиц. Сначала вирус А адаптировался в организме промежуточного хозяина – свиней, а от них попадал в организм человека. В 1997 г. В Гонконге умер 3 -летний мальчик, заразившийся вирусом птичьего гриппа Н 5 N 1. в 1997 г. В мире было выделено 18 штаммов вируса А (Н 5 N 1). С тех пор этот вирус регулярно выделяют в разных странах. В 2003 г. В Нидерландах была вспышка гриппа А Н 7 N 7. Этот вирус вызвал вспышку конъюнктивита у 80 человек. В 2009 г. Началась пандемия вируса А/Калифорния/04/2009/Н 1 N 1. Он содержит генетический материал вирусов свиней, птиц, людей. Ранее он не циркулировал среди людей и свиней. Генетический анализ показал, что этот вирус является результатом шифта.

ПАТОГЕНЕЗ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Входные ворота инфекции чаще ВДП, но вирус может проникнуть и сразу в альвеолы (свиной вирус А/Н 1 N 1. во втором случае развивается первичная острая пневмония, дающая до 40% летальных исходов. Первичная репродукция вируса происходит в эпителиальных клетках респираторного тракта. Развивается воспаление, отек, набухание базальной мембраны. Погибают реснитчатые и бокаловидные клетки ВДП. Происходит их десквамация. Через поврежденные эпителиальные баръеры вирус проникает в кровоток и вызывает виремию. Продукты распада клеток всасываются в кровь и оказывают токсическое и сенсибилизирующее действие на организм. Тяжелой формой этого дейсивия является респираторный дистресс-синдром: гиперпродукция цитокинов и хемокинов вызывает воспалительные реакции. Вирус гриппа активирует систему протеолиза. В результате повреждается эндотелий сосудов, повышается их проницаемость развиваются геморрагии и расстройства микроциркуляции. Мерцательный эпителий лишается защитного баръера и в нем развивается вторичная бактериальная инфекция. На фоне транзиторного вторичного иммунодефицита это приводит к вторичной бактериальной пневмонии. Смертность от этой пневмонии варьирует от 7 до 24%.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ГРИППА Инкубационный период 1 -2 дня Начало болезни острое с явлений интоксикации: высокая одноволновая лихорадка с ознобом, суставные и мышечные боли, сильная головная боль. Затем развивается катар ВДП (сухой кашель, боли за грудиной, ринит, риноррея, нарушения фонации). Параллельно развивается геморрагический синдром – кровоизлияния в кожу, серозные и слизистые оболочки, во внутренние органы, повышенная кровоточивость. Период клинических проявлений – 3 -10 дней, реконвалесценция 7 -10 дней. Осложнения: вторичная бактериальная пневмония; нарушение функций ЦНС, ССС, печени, почек; абдоминальный синдром (боли в животе, тошнота, рвота, диарея); геморрагическая пневмония и отек легких.

ИММУНИТЕТ ПРИ ГРИППЕ С первых дней инфицированные клетки начинают вырабатывать альфа-интерфероны, подавляющие внутриклеточную репродукцию вирусов на стадии синтеза белков. На 7 -8 день синтезируются штаммоспецифические антигенагглютинины. Их концентрация достигает максимума через 2 -3 недели. Эти антитела сохраняются несколько лет. В период реконвалесценции активируется NK-клетки и специфические цитотоксические лимфоциты. Постинфекционный иммунитет продолжительный, напряженный, но типо- , подтипо- и вариантоспецифичен.

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА Материал для исследования: смыв и мазкиотпечатки из носоглотки, мокрота, мазки из зева, кровь, секционный материал. Экспресс-диагностика: обнаружение вирусных антигенов в исследуемом амтериале с помощью прямой и непрямой РИФ и ИФА. Вирусологический метод: выделение вируса в куриных эмбрионах, первичной культуре клеток почек обезьян, перевиваемой культуре клеток почек собак МДСК. Индикация. Иденктификация в РСК, РТГА, ИФА, РН. ПЦР-диагностика. Серологическая диагностика чаще ретроспективная. Парные сыворотки берут с интервалом в 10 -14 дней, применяют РТГА, РСК, ИФА, РН. Положительный диагноз при 4 кратном увеличении титра антител.

ЭТИОТРОПНАЯ ТЕРАПИЯ ГРИППА Амантадин, ремантадин эффективны только в отношении вируса А (блокирует ионные каналы белка М 2) назначают в первые 48 ч инфекции. Применяют у взрослых, максимальная суточная доза амантадина 50 мг, ремантадина – 100 мг. Озельтамивира фосфат (Тамифлю) – ингибитор нейраминидазы у вирусов А и В. Назначают взрослым и подросткам старше 13 лет по 75 мг 2 раза в сутки в течение 5 дней. Индукторы синтеза интерферона: арбидол, амиксин, циклоферон, лавомакс, протефлазид, кагоцел и др.

СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА ГРИППА Плановая вакцинация перед началом эпидемического сезона (октябрь, ноябрь). Вакцины должны быть приготовлены на основе прогностически актуальных в данный эпидсезон штаммов. На сегодня в Украине зарегистрированы следующие вакцины: Инфлювак (Нидерланды), Флюарикс (Бельгия), Ваксигрипп (Франция), Инфлексал В (Швейцария), Гриппол (Россия). Профилактический прием ремантадина, тамифлю, индукторов синтеза интеферонов. Интраназальное применение альфаинтерферонов.

ТАКСОНОМИЯ ПАРАМИКСОВИРУСОВ Семейство Paramyxoviridae: 2 подсемейства Paramyxovirinae, Pneumovirinae. Подсемейство Paramyxovirinae: Род Morbillivirus: вирус кори Род Respirovirus: вирусы парагриппа человека -1, -3, вирус Сендай Род Rubulavirus: вирус парагриппа человека-2, -4 а, -4 b Подсемейство Pneumovirinae: Род Pneumovirus: РС вирус Род Metapneumovirus

СТРОЕНИЕ ПАРАМИКСОВИРУСОВ

РЕПРОДУКЦИЯ ПАРАМИКСОВИРУСОВ

СХЕМА РЕПРОДУКЦИИ ПАРАМИКСОВИРУСОВ

АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА ВИРУСОВ ПАРАГРИППА Поверхностные антигены – гликопротеиновые шипы (прикрепительный белок гемагглютининнейраминидаза HN), F белок. Внутренние антигены – нуклеокапсид (нуклеопротеин NP, полимераза фосфопротеин P, большой L белок). 4 серотипа вирусов парагриппа (по антигенам вирусных белков HN, NP, F. ВПГЧ-1, -2, -3 имеют общие антигены с вирусами эпидемического паротита. ВПГЧ-1, -2 агглютинируют эритроциты животных разных видов и птиц. ВПГЧ-3 не агглютинируют эритроциты кур. ВПГЧ-4 агглютинируют только эритроциты морской свинки.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ Источник парагриппа – больные люди Заражение - через дыхательный тракт Пути передачи: воздушно-капельный, контактно-бытовой

ПАТОГЕНЕЗ ПАРАГРИППА 1. 2. 3. 4. Входные ворота инфекции: ВДП. ВПГЧ адсорбируются на клетках слизистой оболочки ВДП, внедряются в них и размножаются с последующей гибелью клеток. Патологический процесс распространяется в нижние отделы респираторного тракта. ВПГЧ -1, -2 чаще вызывают круп (острый ляринготрахеобронхит) у детей. ВПГЧ-3 – очаговую пневмонию. После первичной репродукции вируса наблюдается вирусемия. Продукты распада погибших клеток и вирусов вызывают интоксикацию. Вторичная бактериальная инфекция.

КЛИНИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ, ВЫЗЫВАЕМЫХ ВПГЧ Инкубационный период 3 -6 дней Повышается температура, появляется насморк, боль в горле, кашель, явления лярингита При тяжелых формах инфекции ВПГЧ у детей развивается круп и пневмонии Иммунитет. Постинфекционный иммунитет непрочный, непродолжительный, типоспецифичный.

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ПАРАГРИППА Материал для исследования: слизь или смывы из дыхательных путей, мокрота Экспресс-диагностика: непрямая РИФ, РТГА Вирусологический метод: заражение первичных культур клеток. Индикация по гемадсорбции, РГА, ЦПД. Идентификация с помощью РТГА, РСК, РН. Серологическая диагностика (ретроспективная): обнаружение антител в парных сыворотках, в РТГА, РСК, РН, РИФ.

ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА ПАРАГРИППА Этиотропная терапия : индукторы интерферона. Профилактика: неспецифическая.

АНТИГЕНЫ ВИРУСА ПАРОТИТА Внутренний антиген: NP белок Наружные антигены: шипы (HN и F гликопротеины) Вирус имеет 1 серотип.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ЭПИДЕМИЧЕСКОГО ПАРОТИТА Эпидемический паротит – антропонозная инфекция. Источник – больные люди. Возбудитель передается воздушно-капельным путем и через загрязненные слюной предметы. Наиболее восприимчивые дети от 5 до 15 лет. Могут болеть взрослые.

ПАТОГЕНЕЗ ЭПИДЕМИЧЕСКОГО ПАРОТИТА Входные ворота инфекции – ВДП. Вирус размножается в эпителии слизистых ВДП и в околоушных слюнных железах. Вирусемия. Вирус разносится по организму, вызывая воспаление яичек, поджелудочной и щитовидной желез, иногда мозговых оболочек и других органов.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭПИДЕМИЧЕСКОГО ПАРОТИТА Инкубационный период 14 -21 день. Болезнь начинается с повышения температуры, головной боли, недомогания, воспаления 1 или обеих околоушных желез. Могут воспаляться и другие слюнные железы. Болезнь продолжается около недели Осложнения: орхит (приводит к бесплодию), менингит, менингоэнцефалит, панкреатит

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ЭПИДЕМИЧЕСКОГО ПАРОТИТА Материал для исследования: слюна, моча, сыворотка крови Вирусологическое исследование: Заражение культуры клеток куриных фибробластов или куриного эмбриона. Идентификация вируса с помощью РТГА, РИФ, РН, РСК. Серологические исследования: обнаружение специфических антител в парных сыворотках с помощью ИФА, РСК, РТГА.

ЭТИОТРОПНОЕ ЛЕЧЕНИЕ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА ЭПИДЕМИЧЕСКОГО ПАРОТИТА Этиотропная терапия: специфический иммуноглобулин Специфическая профилактика: живая вакцина детям старше 1 года.

АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА ВИРУСА КОРИ Внутренние антигены: NP белок, Б белок. Поверхностные антигены: белки липопротеиновой оболочки – гемагглютинин, белок слияния F, гемолизин. Нейраминидаза отсутствует.

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСА КОРИ Заражение обезьян, на первичнотрипсинизированных культурах клеток почек обезьян и человека, перевиваемых культурах клеток He. La и Vero. Характерно образование симпластов.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ КОРИ Антропонозная инфекция. Источник инфекции – больной человек. Основные пути инфицирования – воздушнокапельный и контактный. Наибольшая заражаемость происходит в продромальном периоде и в первый день появления сыпи. Через 5 дней после появления сыпи больной не заразен.

ПАТОГЕНЕЗ КОРИ Возбудитель проникает через слизистые оболочки ВДП и глаз. Первичная репродукция в подслизистых оболочках и в лимфоузлах. После репродукции – фаза вирусемии. Вирус поражает эндотелий кровеносных капелляров, обусловливая появление сыпи. Развивается отек и некротические изменения тканей. Вирус подавляет активность Т-лимфоцитов и иммунные реакции, индуцирует развитие ГЗТ.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ КОРИ Инкубационный период 8 -15 дней. В первые 2 -3 дня – острые респиратоные проявления (ринит, фарингит, конъюнктивит, фотофобия, повышение Т до 39 градусов. На 3 -4 день на слизистых оболочках и коже появляется пятнисто-папулезная сыпь – сначала на лице, затем на туловище и конечностях. За сутки до появления сыпи на слизистой оболчке щек появляются мелкие пятна Филатова-Коплика-Бельского, окруженные красным ореолом. Средняя продолжительность заболевания 7 -9 дней. Осложнения: пневмонии, отиты, энцефалит, подострый склерозирующий панэнцефалит (ПСПЭ). ПСПЭ – медленная вирусная инфекция с летальным исходом. Заболевание развивается в возрасте 2 -30 лет и обусловлено персистецией вируса кори в клетках нейроглии без образования полноценных вирионов. В дефектных вирионах нарушается формирование оболочки, изменяется белок F, отсутствует белок М. в результате репродукции дефектных вирионов происходит гибель нейронов с развитием двигательных и психических нарушений. В крови и ликворе больных обнаруживают антитела в титре 1: 16000, а в клетках мозга – вирусные нуклеокапсиды.

ПОСТИНФЕКЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ Иммунитет гуморальный, напряженный, стойкий, пожизненный. Пассивный трансплацентарный иммунитет у новорожденных (Ig. G) до 6 мес до рождения.

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА КОРИ Материал для исследования: смывы с носоглотки, соскобы с элементов сыпи, кровь, моча. Экспресс-диагностика: обнаружение вирусных антигенов с помощью ИФА, РИФ. Цитологическое исследование: обнаружение симпластов в клетках в соскобах. Вирусологическое исследование: заражение материалом клеточных культур, идентификация с помощью РИФ, РТГА, РН. Серологическое исследование: реакция нарастания титра антите, определяемая с помощью РТГА, ИФА, РСК.

ЛЕЧЕНИЕ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА КОРИ Лечение симптоматическое. Специфическая профилактика: Живая коревая вакцина Л-16 Ассоциированная вакцина против кори, паротита, краснухи. Введение человеческого иммуноглобулина непривитым контактным детям не позднее 7 дня контакта.

АНТИГЕННАЯ СТРУКТУРА РЕСПИРАТОРНОСИНЦИТИАЛЬНОГО (РС) ВИРУСА Поверхностные антигены: гликопротеиновые шипы gp. G и gp. F. Выделено 3 серотипа РС вируса.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ Антропонозное заболевание. Источник инфекции – больной человек и носители. Пути передачи: контактно-бытовой и воздушнокапельный. Вирус наиболее распространен у детей первых 3 лет жизни.

ПАТОГЕНЕЗ РС ИНФЕКЦИИ Входные ворота инфекции – ВДП. Вирусы размножаются в эпителии ВДП и быстро распространяются в нижние дыхательные пути. Развиваются вторичные иммунодефициты, сопровождающиеся вторичной бактериальной инфекцией. Образуются иммунные комплексы, приводящие к иммунопатологическим реакциям. Клинические проявления РС инфекции Инкубационный период 3 -5 дней. Сначала появляются признаки ОРВИ, затем – трахеобронхита или пневмонии. Постинфекционный иммунитет непродолжительный ненапряженный.

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА РС ИНФЕКЦИИ Материал для исследования: отделяемое носоглотки, кровь, секционный материал (ткань легких). Экспресс-диагностика: обнаружение вирусных антигенов с помощью ИФА, РИФ. Вирусологические исследования: заражение перевиваемых культур клеток или первичнотрипсинизированных культур клеток почек обезьян. Индикация – образование синцития. Идентификация – ИФА, РСК, РН. Серологическая диагностика: выявление антител в сыворотке крови с помощью ИФА, РСК. Серологическую диагностику у грудных детей могут затруднять антитела матери.

СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА И ЭТИОТРОПНАЯ ТЕРАПИЯ отсутствуют