АРБОВІРУСИ

 

Лекция 14

АРБОВИРУСЫ

В 1962 г. VII Международный конгресс микробиологов (Монреаль) предложил название АРБОВИРУСЫ (Arthropod – членистоногие, born – рождены).

Арбовирусы – это группа вирусов, циркуляция которых в природе обеспечивается членистоногими.

На сегодня описано свыше 500 арбовирусов.

На территории Украины выявлены вирусы клещевого энцефалита, вирусы Укуниеми, вирусы группы Буньямвера, вирусы Западного Нила, Тягиня, Батаи, Синдбис и другие.

Классификация арбовирусов

 

Семейство Togaviridae

Роды:

– – Alphavirus (арбовирусы антигенной группы А с типичным вирусом Синдбис)

–           Rubivirus (вирус краснухи)

–           Pestivirus (вирус чумы животных)

Основные свойства тогавирусов :

Однониточная, линейная, “плюс”-нитка  РНК, м.м.       4,0 МД, Изометрический нуклеокапсид, суперкапсид и вирусспецифичиские полипептиды, некоторые из них являются гликопротеинами

Альфавирусы

Известно 30 альфавирусов, 13 из них поражают человека.      Связаны с комарами.

Вирусы венесуэльского энцефаломиелита, восточного энцефаломиелита лошадей, западного энцефаломиелита лошадей, вирус Маяро, вирус О’Ньонг-Ньонг, Вирус леса Семлики, вирус Синдбис, вирус Карельской лихорадки, вирус Чикункунья

Биологические свойства

Сферическая форма, диаметр 50-70 нм. Нуклеокапсид, суперкапсид с шипиками длиной до 10 нм.

РНК состоит из 13000 пар нуклеотидов, м.м. 4,0 МД.

Белки вируса : С- белок нуклеокапсида (негликозированный), Е1-Е2 (гликопротеины суперкапсида). Белок Е1  отвечает за подгрупповую специфичность, белок Е2 – за видовую специфичность.

Белок С –  родоспецифический

Особенности репродукции

Образуется 2 вида РНК : а) 49S мРНК (длинная), кодирует  неструктурные протеины;

б) 26S мРНК (короткая), кодирует структурные протеины.(С, Е1, Е2)

Из длинной мРНК образуется большой белок-предшественник, который нарежется на 6-8 неструктурных белков.

Сборка вирусов происходит на цитоплазматической мембране. Выход – путем почкования.

Весь цикл репродукции длится 8-10 час.

Антигенное строение:

–         комплементсвязывающий антиген нуклеокапсида и оболочки;

–         – – вируснейтрализирующий;

–         – – оболочечный гемагглютинирующий (эритроциты однодневных цыплят, кур, гусей, барана)

Выделяют четыре антигенных комплекса вирусов :

– – вирусы венесуэльского энцефаломиелита лошадей;

–           восточного энцефаломиелита лошадей;

–           западного энцефаломиелита лошадей;

–           вирус леса Семлики.

Важнейшие альфавирусы

 

Вирусы репродуцируются в куриных эмбрионах в желточном мешке, культурах клеток млекопитающих и птиц, вызывая ЦПД (частичную деструкцию монослоя клеток) через 1-7 дней, формируют бляшки под агаровым покрытием.

Культуры клеток : Vero (почки зеленых обезьян), ВНК 21 (почки сирийских сусликов), СПЭВ (почки эмбриона свиньи)

Патогенные для новорожденных мышей, молодых золотистых сусликов, взрослых крыс, гвинейских свинок, кроликов. Вызывают энцефалит с летальным исходом.

Источник инфекции – больные животные.

Переносчик – комары.

Проявления заболевания у человека (синдромы) :

– – системные лихорадки;

–           геморрагические лихорадки;

–           Энцефалит

Передача инфекций, которые вызываются альфавирусами (вирусы Чик, Чикунгунья, Реки Росс, Мэй, Маяро,

О’ньонг-ньонг, Синдбис, Восточного энцефаломиелита лошадей, Западного энцефаломиелита лошадей,

Венесуэльского энцефаломиелита лошадей.

Патогенез

После проникновения в кровь при укусе вирус попадает в кровяное русло или лимфатические сосуды. Место первичного размножения – эндотелий кровеносных сосудов, клетки лимфоузлов, печени, селезенки. Через 4-7 дней инкубационного периода попадают в кровь.

Вирусы  могут размножаться в отдельных органах – печене, селезенке, почках, мозге. Первая фаза сопровождается лейкопенией, вторая – лейкоцитозом.

Начало заболевания совпадает с появлением вируса в крови.

Характерные признаки: лихорадка, головная боль, миалгия, тошнота, ломота в суставах, петехиальная сыпь, увеличение лимфатических узлов. Лихорадка может усложняться геморрагическими симптомами.

В большинстве случаев клинические проявления ограничиваются периодом диссеминации вирусов и заканчиваются выздоровлением.

Лабораторная диагностика

Исследуемый материал – кровь (в первые 3 дня), ликвор, секционный материал (ткань мозга, печени, селезенки, лимфоузлов), сыворотка крови.

Экспресс-методы: РОНГА, РИФ, ИФА, РИА

Вирусологическая диагностика: Выделяют вирусы  на животных, заражая в мозг или подкожно новорожденных мышей, а также на культуре клеток (СПЭВ, ВНК-21) или в куриных эмбрионах.

Идентификацию осуществляют по ЦПД, бляшкообразованию под агаровым покрытием. Идентификация в РТГА, РСК, РН

Серологическая диагностика: РН, РСК, РТГА, РРГ, РНГА, РИФ, ИФА, РИА).

Вирусы краснухи

Это заболевание, в основном, детского возраста. Но опасное для беременных женщин на 3-4 месяцах беременности, т.к. вызывает эмбриопатии и смерть плода.

Вирусы краснухи

Свойства вирионов : сферические, 60 нм в диаметре, однониточная, нефрагментируемая, “плюс”-нитка РНК м.м. 3,8 МД, связанная со структурным полипептидом м.м. 30-35 КД.

Квазисферический тип симметрии. Суперкапсид, в состав которого входят 2 структурных белка (гликопротеиды), – большой (мажорный) и малый (минорный) м.м. 63 и 42-50 кД.

Вирус имеет гемагглютинирующую, гемолитическую и нейраминидазную активность.

Схема строения вируса краснухи

Антигенное строение

Известен один антигенный тип, хотя выявлены 2 антигена: внутренний (нуклеокапсидный) выявляется в РСК и внешний (суперкапсидный), определяется в РТГА.

Культивирование и репродукция

Размножается в первичных культурах клеток человеческого эмбриона, на перевиваемых линиях культур клеток. Дает выраженное ЦПД.

Репродукция (медленно!) происходит в цитоплазме, сопровождаясь появлением эозинофильных включений.

Наличие вирусов в клетках можно установить с помощью интерференции –   повторном заражении их вирусом ЕСНО-11.

Эпидемиология

Источник инфекции – человек. Он выделяет вирус со слизью ВДП за 7 дней до высыпания.

Механизм заражения – воздушно-капельный, контактный (через инфицированные предметы).

Инкубационный период –  16-18 дней.

Вирус попадает в лимфатические клетки заушных, шейных, затылочных лимфоузлов, размножается. Узлы увеличиваются в размерах. Потом возбудитель попадает в лимфу и кровь, где появляется к появлению первых симптомов.  После появления сыпи виремия исчезает.

Клиника: лихорадка, сыпь, симптомы поражения верхних дыхательных путей, боль в суставах, мышцах, увеличение лимфоузлов.

Возбудители имеют высокую эмбриотоксическую, тератогенную активность. При прохождении через плаценту адсорбируется на клетках эмбриональных тканей, вызывая дефекты развития и гибель плода.

Может быть глубокая патология глаз (катаракта), органов слуха (врождённая глухота), сердечно-сосудистой системы (пороки сердца), микроцефалия, и тому подобное

                                            Пороки развития плода

 

Лабораторная диагностика

Материал для исследования – мазки из зева и полости носа, смывы с носовой части глотки, выделения из конъюнктивы, моча, кровь, спинномозговая жидкость. Секционный материал – ткани плода, хрусталик глаза.

Вирусологическая диагностика: заражение культур клеток почек зеленых обезьян, эмбриона  кролика, перевиваемых линий (ВНК-21, Vero, СПЭВ).

Индикация по феномену интерференции с вирусом ЕСНО-11, вирусом везикулярного стоматита.

Идентификация – РН, РИФ, РТГА.

Серологические методы: РТГА, РН, РИФ, РРГ, ИФА

Профилактика

Убитые и живые вакцины, которыми иммунизируют девушек 12-14 лет.

Семейство Flaviviridae

Входит свыше 60 вирусов, из которых для человека патогенные свыше 30.

Они разделяются на 4 подгруппы по антигенным свойствам: вирусы клещевого энцефалита, вирусы японского энцефалита, вирусы лихорадки  Денге, вирусы желтой лихорадки.

Все они вызывают тяжелые поражения, которые протекают в форме менингоэнцефалита, лихорадки с геморрагическим синдромом.

Большинство циркулируют среди позвоночных и членистоногих, имеют несколько хозяев и передаются к человеку через комаров (денге, желтая лихорадка, японский энцефалит) или клещей (клещевой энцефалит, омская геморрагическая лихорадка, шотландский энцефаломиелит овец)

Биологические свойства вируса

Диаметр – 40-50 нм.

Однониточная, линейная, “плюс”-молекула РНК, м.м. 4,6 МД.

В состав  нуклеокапсида входит белок V2. Внутреннюю часть суперкапсида устилает белок V1, а на поверхности – белок  V3.

На поверхности суперкапсида есть ворсинки 4-5 нм длиной.

Тип симметрии – квазисферический.

Вирусы клещевого энцефалита

Антигенные свойства

В нуклеокапсиде содержится один белок  с групоспецифическими свойствами.

Гликопротеин суперкапсида имеет гемагглютинирующие свойства.

Поверхностные белки обеспечивают типоспецифические свойства.

Культивирование и репродукция

Культивируются в куриных эмбрионах, культурах клеток (фибробласты куриных эмбрионов, СПЭВ, ВНК-21,  Vero),

К ним чувствительны  лабораторные животные (новорожденные мыши), обезьяны, козы, овцы.

В отличие от альфавирусов не доказано существование белкового предшественника, который подлежит процессингу. В зараженной клетке находят 6-7 вирусспецифических белков, из которых 2 стуктурные (V2, V3) и 5 неструктурные.

Репродукция вирусов происходит в макрофагах, гистиоцитах, региональных лимфоузлах, откуда они попадають в кровь, внутренние органы, нервные клетки головного мозга.

Важнейшие флавивирусы

 

Цикл флавивирусних инфекций : лихорадка Денге,  лихорадка Киасанурского леса, Омская геморрагическая лихорадка, гарячка Западного Нила, желтая лихорадка, энцефалит Сент Луис, японский энцефалит, лихорадка Роуссан, клещевой энцефалит, энцефалит долины Мюррей, энцефалит Рочио.

Вирусы комплекса клещевого энцефалита

К ним  принадлежат ВКЭ, омской геморрагической лихорадки, шотландского энцефаломиелита, Киасанурской геморрагической лихорадки.

Источник инфекции – клещи Ixodes persulcatus в Сибири, Ixodes ricinus –  в Европейской части.   В них возбудитель передается трансовариально и выживает в зимний период  анаэробиоза. Клещи, паразитируя на грызунах и других животных,  включают их в экологический круг циркуляции вируса.

Свыше 130 животных восприимчивые к вирусу клещевого энцефалита. Среди них ежи, кроты, белки, зайцы, бурундуки, рыжие и красные полевки, олени, птицы (рябчик, зяблик, дрозды).

Так как вирус проникает в организм через укус клеща, заболевания имеет четкую весенне-летнюю сезонность.

Возможное заражение через молоко коз – носителей вируса.

  Вирус будет поражать двигательные нейроны передних рогов шейного сегмента спинного мозга, мозжечка, мягкую оболочку головного мозга. Способен репродуцироваться в лимфоцитах, клетках печени, селезенки, эндотелия сосудов.

Считают, что при хронических формах энцефалита вирусный геном хранится в интегрированном в хромосому состоянии в клетках головного мозга.

Следовательно, должен быть фермент обратная транскриптаза.

Клиника

Инкубационный период – 1-2 недели.

Бурная лихорадка, менингеальные явления, явления раздражения ЦНС. Присоединяются расстройства чувствительной и двигательной сферы, параличи мышц плечевого пояса.

Формы течения болезни : от бессимптомной и стертой к достаточно тяжелой, усложненной параличами.

Вирус японского энцефалита

Источник инфекции – дикие птицы (цапли, воробьи, фазаны), дикие животные (крысы, суслики) и домашние животные (козы, свиньи, лошади).

Механизм заражения – трансмиссивный (укусы комаров родов Culex, Aedes).

Инкубационный период  – 6-15 дней.

Клинические симптомы: острое начало, температура до 41 °С, выражены общеинфекционные, менингеальные, общемозговые явления, на фоне которых наблюдается четкие признаки очагового поражения мозга, особенно гипоталамоподкоркового слоя.

Летальность – до 70 %.

Вирусы омской геморрагической лихорадки

  Источник инфекции – клещи рода Dermacentor, ондатры, мыши-полевки, бурозубки и другие грызуны.

  Механизм заражения :  при укусе инфицированных клещей, при прямых контактах с инфицированными животными, перорально (через воду, и предметы, загрязненные выделениями ондатр).

Заболевание протекает с высокой лихорадкой, выраженной интоксикацией, и геморрагическим синдромом.

В отличие от предыдущих возбудителей вирус не имеет нейротропных свойств.

Лабораторная диагностика

Материалом для исследования является кровь (сыворотка, плазма, сгустки), взятые в первые дни и часы болезни, в период повторного приступа, спинномозговая жидкость, секционный материал (мозг, печень, селезенка, лимфатические узлы), материл из естественных очагов (комары, клещи, мозг и органы диких животных)

Вирусологическая диагностика: заражение новорожденных или 3-4 недельных мышей, культур клеток (фибробласты куриных эмбрионов, СПЭВ, ВНК-21), куриных эмбрионов.

Индикация вирусов проводится по ЦПД, бляшкообразованию под агаровым покрытием, на основании гибели животных или куриных эмбрионов

Идентификацию проводят в РТГА, РХК, РИФ, РОНГА, ИФА, РИА, РОД (преципитации)

Экспресс-диагностика:  РНГА, ИФА, ПЦР

Для выявления IgM – ИФА, РИА.          Лихорадка Денге 2

Серологическая диагностика: РН, РСК, РТГА, РНГА, ИФА, РИА

Фильм:

Лихорадка Денге 1

Лихорадка Денге 2

Семейство Bunyaviridae

Насчитывает свыше 200 вирусов, объединенных в 5 родов, :

–           Bunyavirus

–           Phlebovirus

–         – – Nairovirus

–           Uukuvirus

–           Chantavirus

  В СНГ выделено свыше 20 вирусов, 7 из которых патогенные для человека: ГГНС, крымской лихорадки, лихорадки Конго, Тягиня, Тамди, Бханджа, Укуниеми, неаполитанской москитной лихорадки

 

Заболевания, которые вызываются Буньявирусами

 

Род Буньявируси

Сложные вирусы диаметром 90-100 нм. Геном представлен однониточной “минус”-ниткой РНК, которая состоит из трех кольцевых фрагментов. Каждый окружен собственным капсидом и связан с собственной транскриптазой.

Их обозначают как большой (L), средний (M) и короткий (S). Они связаны с белком нуклеокапсида – N.

Суперкапсид чувствителен к растворителям липидов.

Его гликопротеиды  имеют гемагглютинирующую активность (G1, G2).

Трехкомпонентная система генома создает возможность автономной репликации компонентов РНК.

Они кодируют три белка – N, L и предшественник  G1 i G2.

Морфогенез вирусов происходит в цитоплазме. Выходят из клетки почкованием.

Род Nairovirus

Включает 6 вирусов, которые переносятся клещами. Среди них вирус Крымской геморрагической лихорадки-лихорадки Конго.

Репродуцируются в клетках почек эмбриона свиньи, ВНК-21, первичных культурах почек хомяков и зеленых мартышек, но без цитопатического эффекта. Поэтому индикацию проводят по феномену интерференции.

Источник инфекции – зайцы, ежи, коровы, козы, овцы, гуси, дрофы, грачи, иксодовые клещи рода Hyaloma, Dermacentor, Ixodes.

Механизм заражения : трансмиссивный, инокуляционный

Род Chantavirus

Вызывают геморрагическую лихорадку с почечным синдромом (вирусы Хантаан, Дубрава, Пуумала, Сеул).

Источник инфекции : грызуны (лесные и степные полевки, красно-серая и красные мыши и др.

  Человек заражается при попадании возбудителей на поврежденную кожу и слизистые (моча, фекалии, слюна грызунов), через загрязненные пищевые продукты, а также ингаляционно.

Возможна передача через укусы клещей Trombicula.

Лабораторная диагностика

Материал для исследования:  кровь, ликвор, секционные пробы, мозг, печень, легкие, селезенка, почки), членистоногие, органы животных.

Вирусологическая диагностика: заражение новорожденных мышей, крыс, сусликов в мозг, заражение культур клеток почки, эмбриона человека, ВНК-21, фибробластов куриных эмбрионов.

Индикация: РИФ.

Идентификация: РН   на мышах-сосунках, РСК, РТГА, РОД, РОНГА, РИФ, ИФА, РИА, ПЦР.

Серологическая диагностика: парные сыворотки (через 2-4 недели). РН, РСК, РТГА

Экспресс-диагностика: РОНГА, РИФ, ИФА, ПЦР, РИА

Для диагностики ГГНС  используют кровь, мочу, животных. Заражают клетки линии Vero, RLC (клетки легких крыс), но в них вирусы размножаются без цитопатического действия.

Идентифицируют в реакциях РИФ, РИА, ИФА, РОНГА.

Серологическую диагностику проводят в реакциях РИФ, ИФА, РИА. Первая сыворотка должна быть взята не позже 3-го дня, вторая – на 7-10 день.