ОРТОМІКСОВІРУСИ

 

Лекция 13

ОРТОМИКСОВИРУС. ПАРАМИКСОВИРУСЫ

 

Классификация вирусов

 

Классификация ортомиксовируса и парамиксовирусов

 

Семейство: Orthomyxoviridae

Род: Influenzavirus

Серологические типы: А, В, С

 

Семейство: Paramyxoviridae

Подсемейство: Paramyxovirinae

Роды: Morbillivirus:  вирусы кори

Respirovirus (Paramyxovirus) :  вирусы парагриппа серотипи 1 и 3

Rubulavirus: вирусы парагриппа серотипы 2, 4а, 4b, вирусы эпидемического паротита

 

Подсемейство: Pneumovirinae

Роды: Pneumovirus: RS -вирусы

Metapneumovirus

 

Дифференциация ортомиковирусов и парамиксовирусов

 

 

Вирусы гриппа

Нуклеокапсид состоит из 8 фрагментов вРНК и капсидных белков, которые образуют спиралеподобный тяж.

На концах 3-х фрагментов одинаковые последовательности из 12 нуклеотидов.

На концах 5 фрагментов одинаковые последовательности из 13 нуклеотидов.

Они комплементарны друг другу.

Каждый фрагмент транскрибируется и реплицируется самостоятельно.

 

С каждым фрагментом связано 4 капсидных белка:

–           Нуклеопротеид (NP) – структурная и регуляторная роль;

– – РВ1 – транскриптаза (полимераза);

–           РВ2 – эндонуклеаза;

–           РА – репликаза.

Белки РВ1 и РВ2 имеют основные свойства, РА –  кислотные.

Нуклеокапсид окружен матриксним белком (М1-белок) – играет роль в морфогенезе и защищает вирионную РНК.

Белок М2 (кодирует 7-й фрагмент), NS1 I NS2 (кодирует 8-й фрагмент) синтезируются во время репродукции, но в структуру вируса не входят.

 

 

 

Функции:

–           распознает клеточный рецептор – мукопептид, который имеет N -ацетилнейраминовую (сиаловую) кислоту;

–           обеспечивает слияние мембраны вируса с мембраной клетки и мембранами лизосом;

–         определяет пандемичность вируса (изменение гемаглютинина – причина пандемий, его изменчивость – эпидемий гриппа);

–           имеет выраженные протективные свойства, то есть способствует формированию иммунитета.

 

Нейраминидаза (N) – тетрамер из м.в. 200-250 кД. (N1 – N10)

Функции:

–           обеспечивает дисеминацию вирусов, отщепляя нейраминову кислоту от новосинтезированных вирионов и мембраны клетки;

–           вместе с гемаглютинином обеспечивает пандемичные и эндемические свойства вируса;

  Вирусы гриппа А

•         У птиц

–       16 HA  A вариантив

–       9 NA  A вариантов

 

•         У человека

–       3 варианта HA  – H1, H2, H3

–       2 варианта NA –  N1 and N2

 

Репродукция вируса

1.     Адсорбция на поверхности клетки (взаимодействие гемаглютинина из мукопептидом)

2. Проникновение:

    –     – слияние мембраны вируса с мембраной клетки;

    –     – рецепторний эндоцитоз .

3. Раздевание (разрушение матриксного  белка на пути к ядру).

4. Транскрипция и трансляция.

Необходима затравка в виде “кеп” структуры, какой РНК вируса не имеет. Поэтому при помощи белка РВ2 откусывает “кеп” от клеточной мРНК.

Вирусная РНК должна обязательно проникнуть в ядро в виде рибонуклеопротеида, который состоит из 8 фрагментов,  связанных  с белками NP, PB1, PB2 i PA.

В ядре синтезируется 3 типа вирусспецифических РНК :

1.     Положительные комплементарые РНК, какие используются как матрицы для синтеза вирусных белков; они содержат на 5′-конце “кеп”, какой отделяется от 5′-конца клеточной мРНК, а на 3′-конце – поли-А-последовательность;

2. Полноразмерная комплементарная РНК (кРНК), которая является матрицей для синтеза вирионных РНК (вРНК);

3. Негативная вирионная РНК (вРНК), которая является геномом для новосинтезированных вирионов.

Вирусные мРНК поступають в цитозоль, дге транслируются

Белки NP, PB1, PB2, PA и M синтезируются на полисомах.

  Белки NP, PB1, PB2, PA после синтеза из цитозоля возвращаются к ядру, где связываются с вРНК и в виде нуклеокапсида возвращаются в цитозоль.

Матриксний белок двигается к клеточной мембране, вытесняя из нее клеточные белки в этом участке.

Белки N  и Н синтезируются на рибосомах, связанных с эндоплазматическим ретикулюмом, гликозилюються   и представлються на внешней поверхности клеточной мембраны, образовывая шипы, как раз напротив белка М.

Белок Н подлежит процессингу, нарезаясь на  НА1 и РА2.

5. Сборка вирионов.

вРНК и кРНК вступают в ассоциацию с капсидними белками, которые поступают  в ядро из цитозоля. Однако в состав вирионов включаются только нуклеопротеиды, связанные с вРНК.

 

Заключительный этап морфогенеза контролируется белком М. С ним взаимодействует нуклеокапсид, который сначала укрывается М-белком, а потом клеточным липидным слоем и суперкапсидним гликопротеинами N и Н.

  Жизненный цикл длится 6-8 час.

Выходит вирус из клетки почкованиям.

 

 

Антигенная изменчивость вирусов гриппа

1.       Вариации Дрейфа. Происходит селективный отбор штаммов с  измененной антигенной структурой (гемагглютинина  и нейраминидазы), которые продолжают вызывать вспышки, пока к ним не появятся антитела. Такой дрейф поддерживает непрерывность эпидемий.

2.       Шифт изменчивость. Полное изменение гемагглютинина или нейраминидазы на другой.

Все пандемии были вызваны вирусами гриппа А, в которых состоялись изменения шифта.

1918 p. – N1H1 (погибло 20 млн. человек)

1957 – H2N2 (переболел сверх ½ наседення планет).

в 1968 г. – H3N2/

Установлено, что грипп у человека вызывают вирусы с фенотипом H1N1, H2N2, H3N2/

 

Антигенные дрейф и шифт – преграда на пути создания вакцин.

 

Лабораторная диагностика

1.     Вирусологический  (заражение  10-11 дневных куриных эмбрионов (идентификация – РЗК. РГГА).

2.     Иммунофлуоресцентный метод (мазки-отпечатки с слизистой носа и в смывах из ротоглотки).

3.     ИФА для выявления вирусных антигенов, ПЦР.

4.     Серологический метод (рост титра антител в парных сыворотках – РЗК, РГГА, ИФА).

5.     Определение секреторных IgA  в слюне.

 

Специфическая профилактика

1.     Живая вакцина из аттенуйованых вирусов.

2. Убитая цельновирионная вакцина.

3.     Субвирионняа вакцина (из расщепленных вирионов).

4.     Субъединичная вакцина (содержит только  гемагглютинин и нейраминидазу)

 

Вирусы гриппа В

Геном состоит из 8 фрагментов, которые кодируют 3 неструктурных и 7 структурных белков.

В наличии гемагглютинин и нейраминидаза.

 

Вирусы гриппа С

Геном состоит из  7 фрагментов. Кодирует 2 неструктурных и 6 структурных белков.

Отсутствует нейраминидаза. Поэтому на поверхности один тип шипов, которые состоят из гликозованого пептида gp88.

Он имеет две функции:  гемаглютинин и нейраминат-О-ацетилэстеразы. Распознается другими рецепторами (мукопептидом из N -ацетил-9-О-ацетилнейраминовою кислотой)

 

Появление вирусов гриппа

Вспышка птичьего гриппа в Нидерландах состоялась в начале 2003 г.

–         Эпидемия птичьего гриппа у лиц, которые работают с птицами

–         В >80 рабочих развился конъюнктивит (вирус H7N7)

–         Один случай смерти от гриппозной пневмонии

–         Передача от человека к человеку зафиксировано в 3 случаях

–         Антитела против вирусов птичьего гриппа выявили у свиней в Нидерландах

 

 

 

Родинa Paramyxoviridae

Подсемейство Paramyxovirinae :

Роды: Morbillivirus – вирус кори,

Respirovirus (раньше Paramyxovirus) – вирусы парагриппа серотипы 1 и 3

  Rubulavirus – вирусы парагриппа серотипы 2, 4а, 4b, вирусы эпидемического паротита

Подсемейство Pneumovirinae

Роды: Pneumovirus – RS -вирус

Metapneumovirus

 

Парамиксовирусы

Вирионы сферической формы, диаметром 150-200 нм.

Геном представлен  однониточной нефрагментируемой негативной РНК из м.в. 5.6 МД, которая состоит из 6 генов.

С вирионной РНК связан белок NP и полимеразные белки P и L. В их составе есть транскриптаза.

Есть матричный белок.

Суперкапсид состоит с липидного бишара и гликозированных белков NP и F #00, какие виступают в виде шипов.

Белок NP имеет гемагглютинирующую и нейраминидазную активность, отвечая за связывание с клеточными рецепторами.

Белок F опосредует три вида активности :- гемолиз эритроцитов;

–         слияние мембраны вируса с мембраной клетки и ее лизосомами;

–           слияние клеток (за счет образования синцития вирус распространяется от клетки к клетке).

 

–         Вирусы не требуют для транскрипции затравочнои мРНК, потому не проникают в ядро клетки.

 

–         Плохо размножаются в куриных эмбрионах.

Репродуцируются в первично трипсинизированых культурах клеток, в которых определяются с помощью феномена гемадсорбции.

  Не имеют общего антигена для всего семейства ВПГЛ

 

Вирус эпидемического паротита

Эпидемический паротит – острое инфекционное заболевание, которое характеризуется поражением одной или более слюнных желез.

 

Свойства вируса

Сложный вирус. Геном представлен нефрагментируемым, однониточной, “минус”-ниткою РНК, м.в. 8 МД.

В составе вириона 8 белков. Суперкапсидные белки HN i F  выполняют те же функции, что и у других парамиксовирусов.

Вирус имеет гемагглютинующую, гемолитическую, нейраминидазную и симпластобразующую активность.

 

Особенности эпидемиологии

Источник инфекции – больной человек

Механизм заражения – воздушно-капельный

Инкубационный период – 14-21 день

 

Вирус проникает из полости рта через стеноновый проход в околоушную слюнную железу, где он репродуцируется

Поступая в кровь, может проникнуть в разные органы (яички, придатки, поджелудочную и щитовидную железу, мозг), вызывая орхит, менингит, менингоэнцефалит, тиреоидит, полиартрит, нефрит, панкреатит.

 

Лабораторная диагностика:

Вирусологическая: материал -слина, моча, спиномозкова жидкость, пунктат желез; заражают 7-8 дневные куриные эмбрионы.

Вирус типируют в РГГА (РГГад), ИФА, иммунофлуоресценции, нейтрализации, РЗК.

Серологическая:  материал – парные сыворотки. РГГА, РЗК.

 

Специфическая профилактика – живая аттенуированая (пассажи на куриных эмбрионах)  вакцина

 

Вирусы парагриппа

Сферическая форма. Диаметр 150-200 нм.

Геном представлен однониточной нефрагментируемой негативной нитью РНК, м.м. 5,6 МД. Геном состоит из 6 генов.

С вирионной РНК связан белок NP и полимеразные белки P и L. В их составе есть транскриптаза.

Есть матричный белок.

Суперкапсид состоит з липидного бишара и гликозированых белков NP и F #00, какие выступают в виде шипов.

Белок NP имеет гемагглютинующую и нейраминидазную активность, отвечая за связывание с клеточными рецепторами.

 

Parainfluenza 1

Включает вирус Сендай, патогенный для новорожденных и свиней) и гемадсорбирующий вирус типа 2 (НА-2).

Вызывают круп (ларинготрахеит) у детей, острый ринит, бронхит, фарингит, бронхиолит, пневмонию.

 

Parainfluenza 2

Вызывают круп у детей.

 

Parainfluenza 3

Гемадсорбирующий вирус типа 1 (НА-1). Вызывает поражения дыхательной системы, круп, бронхиолит, пневмонию.

 

Parainfluenzavirus 4 and 5

Пока не доказана их окончательная роль в возникновении заболеваний у человека.

 

Вирусы кори

Корь – острое инфекционное заболевание, которое характеризуется интоксикацией, макуло-папулярным высыпаниями, лихорадкой и респираторными симптомами

Свойства вируса

Диаметр вириону 150-250 нм.

Геном представлен негативной однониточной РНК., какая кодирует 6 структурных белков: белки нуклеокапсида – NP, P, L (белки полимеразного комплекса с транскриптазою), М-белок, два гликозированых белка, которые входят в состав суперкапсида – Н (гемаглютинин) и F (белок слияния, гемолизин).

Вирус имеет гемагглютинирующую, гемолитическую, симпластобразующую активность.

Не имеет нейраминидазы.

 

 

Гемагглютинин, гемолизин, нуклеопротеид, матриксный белок различаются по антигенной специфичности и иммуногенности.

Наивысшая иммуногенность у гемаглютинина.

Он имеет общие антигенные детерминанты с вирусами чумы собак, и чумы крупного рогатого скота.

В куриных эмбрионах размножается плохо.

Культивирование: первично-трипсинизированные клетки почек обезьян, эмбриона человека.

Вирус вызывает характерное цитопатическое действие: образование гигантских многоядерных клеток – симпластов и синцитиев – и зернистые включения в цитоплазме и ядре.

Может вызывать мутагенное действие на хромосомы клеток.

 

Особенности патогенеза и клиники кори

Инкубационный период – около 10 дней.

Источник инфекции – больной человек

Механизм заражения – воздушно-капельный. Может быть трансплацентарный механизм.

 

Вирус размножается в эпителиальных клетках слизистой носоглотки, трахеи, бронхов. Проникая в кровь, вызывает появление высыпания.

На слизистой щек – пятна Коплика-Филатова.

В продромальном периоде – явления ГРЗ (ринит, фарингит, конъюнктивит).

Осложнение – пневмония, отек гортани, редко острый коревой энцефалит.

В результате демиелинизации нервных волокон – подострый склерозирующий панэнцефалит.

 

Специфическая профилактика:  живая вакцина из атенуированых штаммов (Л-16). Проводят одноразово, подкожно на 1-ом году жизни.

С целью пассивной профилактики – иммуноглобулин.

 

 

Респиратрно-синцитиальний вирус

Сферическая форма, диаметр 120-200 нм.

Геном представлен однониточной, нефрагментируемой, негативной РНК, м.в. – 5,6МД. Несет 10 генов, которые кодируют 10 вирусспецифических белков, с каких 7 входят в состав вириона, остальные – неструктурные.

Вирусы не имеют гемаглютинина, нейраминидазы, гемолитической активности

 

Вирусные белки

Белки G i F – гликопротеиды, входят в состав суперкапсида и образуют шипы;

Белок G  обеспечивает адгезию вирусов на чувствительных клетках, белок F – обеспечивает слияние:

–         слияние мембраны вируса с мембраной клетки и ее лизосом;

–           слияние инфицированной клетки, с теми, которые лежат рядом, образовывающую синцитий – симпласт из клеток, связанных цитоплазматическими мостиками (“сеточная ткань”). Отсюда происходит название вируса.

–         Белки N, P, L (полимеразный комплекс, который содержит транскриптазу) входят в состав нуклеокапсида.

–         Белки М и К связаны с внутренней поверхностью суперкапсида.

–        

 

–         За антигенным свойствами отличают 2 серологических варианты вирусов.

 

Вирус красиво размножается в клетках HeLA, Hep – 2 и др. с появлением цитопатического действия, а также с формированием бляшек.

Не культивируется в куриных эмбрионах.

 

Эпидемиология

Источник инфекции –  больной человек.

Механизм заражения – воздушно-капельный

Инкубационный период –  3-5 дней.

Вирус размножается в эпителиальных клетках верхних дыхательных путей.

Особенно опасный для детей первые 6 месяцев жизни, вызывая бронхит, бронхиолит, пневмонию.

 

 

Лабораторная диагностика

Вирусологический метод.

Быстрое определение вирусных антигенов в выделениях из носоглотки с помощью флуоресцирующих антител

Заражение культур клеток (характерный цитопатический эффект). Идентификация –  РИФ, РЗК, РН.

Серологический метод.  Парные сыворотки – РН, РЗК.

У детей первых 6 месяцев жизни, которые имеют материнские антитела (титр к 1:320), лучше использовать определение специфических антигенов с помощью РИФ, ИФА.