АРБОВІРУСИ

 

Лекція 14

АРБОВІРУСИ

У 1962 р. VII Міжнародний конгрес мікробіологів (Монреаль) nзапропонував назву АРБОВІРУСИ (Arthropod – членистоногі,      born – народжені).

Арбовіруси – це група вірусів, nциркуляція яких у природі забезпечується членистоногими.

На сьогодні nописано понад 500 арбовірусів.

На території України виявлено віруси кліщового енцефаліту, віруси Укуніємі, віруси групи Буньямвера, nвіруси Західного Нілу, Тягіня, Батаї, nСиндбіс та інші.

Класифікація nарбовірусів

 

Родина Togaviridae

Роди:

– Alphavirus (арбовіруси антигенної групи А з типовим вірусом Синдбіс)

–         n Rubivirus (вірус червоної висипки)

–         n Pestivirus (вірус чуми тварин)

Основні риси тогавірусів:

Однониткова, лінійна, “плюс”-нитка  РНК, м.м.       4,0 МД, nІзометричний нуклеокапсид, суперкапсид nі вірусспецифічні поліпептиди, деякі з них є глікопротеїнами

Альфавіруси

Відомо 30 альфавірусів, 13 з них уражають nлюдину.      Пов’язані з комарами.

Віруси венесуельського енцефаломієліту, східного енцефаломієліту nконей, західного енцефаломієліту коней, вірус Маяро, вірус О’Ньонг-Ньонг, Вірус nлісу Семліки, вірус Синдбіс, nвірус Карельської пропасниці, вірус Чікункунья

Біологічні властивості

Сферична форма, діаметр 50-70 нм. Нуклеокапсид, суперкапсид із шипиками довжиною до 10 нм.

РНК складається з 13000 нуклеотидних пар, м.м. 4,0 МД.

Білки віруса: С- білок нуклеокапсиду n(неглікозований), Е1-Е2 (глікопротеїни суперкапсиду). nБілок Е1  відповідає за підгрупову nспецифічність, білок Е2 – за nвидову специфічність.

Білок С –  родоспецифічний

Особливості nрепродукції

Утворюється 2 види РНК: а) 49S мРНК (довга), кодує  неструктурні nпротеїни;

б) 26S мРНК (коротка), кодує nструктурні протеїни.(С, Е1, Е2)

З довгої мРНК nутворюється великий білок-попередник, який нарізається nна 6-8 неструктурних білків.

Складання вірусів відбувається на nцитоплазматичній мембрані. Вихід – шляхом брунькування.

Весь цикл репродукції триває 8-10 год.

Антигенна будова:

–         nкомплементзв’язуючий антиген nнуклеокапсида та оболонки;

–         n– віруснейтралізуючий;

–         n– оболонковий гемаглютинуючий n(еритроцити одноденних курчат, курей, гусей, барана)

Виділяють чотири антигенних комплекси вірусів:

– віруси венесуельського енцефаломієліту коней;

–         n східного енцефаломієліту nконей;

–         n західного енцефаломієліту nконей;

–         n вірус лісу Семліки.

Найважливіші альфавіруси

 

Віруси nрепродукуються в курячих ембріонах у жовтковому мішку, культурах клітин савців і птахів, викликаючи ЦПД (часткову деструкцію моношару клітин) через 1-7 днів, формують бляшки під агаровим nпокриттям.

Культури клітин: Vero (нирки зелених мавп), ВНК 21 (нирки nсирійських ховрахів), СПЭВ (нирки ембріону свині версенізовані)

Патогенні для nновонароджених мишей, молодих золотистих ховрахів, дорослих щурів, гвінейських nсвинок, кроликів. Викликають енцефаліт з летальним наслідком.

Джерело інфекції – nхворі тварини.

Переносник – комари.

Прояви захворювання у людини n(синдроми):

– nсистемні гарячки;

–         n геморагічні гарячки;

–         n Енцефаліт

Передача nінфекцій, що спричиняються альфавірусами (віруси Чик, Чикунгунья, Річки Росс, Мей, Маяро,

О’ньонг-ньонг, Синдбіс, Східного енцефаломієліту nконей, Західного енцефаломієліту коней,

Венесуельського енцефаломієліту nконей.

Патогенез

Після nпроникнення в кров при укусі вірус попадає в кров’яне русло nабо лімфатичні судини. Місце первинного розмноження – ендотелій кровоносних nсудин, РЕ-клітини лімфовузлів, печінки, селезінки. Через 4-7 днів інкубаційного nперіоду попадають у кров.

Віруси  можуть розмножуватись в окремих органах – nпечінці, селезінці, нирках, мозку. Перша фаза супроводжується лейкопенією, nдруга – лейкоцитозом.

Початок nзахворювання співпадає з появою вірусу в крові.

Характерні nознаки: гарячка, головний біль, міалгія, нудота, nломота в суглобах, петехіальна висипка, збільшення nлімфатичних вузлів. Гарячка може ускладнюватись геморагічними nсимптомами.

У значному числі nвипадків клінічні прояви обмежуються періодом дисемінації вірусів і nзакінчуються одужанням.

Лабораторна діагностика

Досліджуваний nматеріал – кров (у перші 3 дні), liquor, секційний nматеріал (тканина мозку, печінки, селезінки, лімфовузлів), сироватка крові.

Експрес-методи: nРЗНГА, РІФ, ІФА, РІА

Вірусологічна nдіагностика: Виділяють віруси  на nтваринах, заражаючи в мозок або підшкірно новонароджених мишенят, а також на nкультурі клітин (СПЭВ, ВНК-21) nабо в курячих ембріонах.

Ідентифікацію nздійснюють за ЦПД, бляшкоутворенням під агаровим nпокриттям. Ідентифікація в РГГА, РЗК, РН

Серологічна nдіагностика: РН, РЗК, РГГА, РРГ, РНГА, РІФ, ІФА, РІА).

Віруси червоної висипки

Це захворювання, в основному, nдитячого віку. Але небезпечне для вагітних жінок на 3-4 місяцях вагітності, т.я. зумовлює ембріопатії та nсмерть плода.

Віруси червоної висипки

Властивості віріонів: сферичні, 60 нм у nдіаметрі, однониткова, нефрагментована, “плюс”-нитка РНК м.м. 3,8 МД, пов’язана nіз структурним поліпептидом м.м.30-35 КД.

Квазісферичний тип симетрії. Суперкапсид, nдо складу якого входять 2 структурних білка (глікопротеїди) n– великий (мажорний) і малий (мінорний) м.м. 63 і n42-50 кД.

Вірус має гемаглютинуючу, гемолітичну і нейрамінідазну nактивність.

Схема будови вірусу червоної висипки

Антигенна будова

Відомий один антигенний тип, хоча виявлено 2 антигени: внутрішній (нуклеокапсидний) виявляється nв РЗК і зовнішній (суперкапсидний), виявляється в РГГА.

Культивування і репродукція

Розмножується в nпервинних культурах клітин людського ембріону, на перещеплюваних nлініях культур клітин. Дає виражену ЦПД, подібну до інших тогавірусів.

Репродукція (повільно!) відбувається в цитоплазмі, nсупроводжуючись появою еозинофільних включень.

Наявність nвірусів в клітинах можна встановити за допомогою інтерференції –   повторному зараженні в вірусом ЕСНО-11.

Епідеміологія

Джерело інфекції – людина. Вона nвиділяє вірус із слизом ВДШ за 7 днів до висипання.

Механізм зараження – повітряно-краплинний, nконтактний (через інфіковані предмети).

Інкубаційний період –  16-18 днів.

Вірус попадає в nлімфатичні клітини завушних, шийних, потиличних лімфовузлів, розмножується. nВузли збільшуються в розмірах. Потім збудник попадає в лімфу і кров, де з’являється до nпояви перших симптомів.  Після появи nвисипки віремія зникає.

Клініка: гарячка, висипка, симптоми ураження верхніх дихальних nшляхів, біль в суглобах, м’язах, збільшення лімфовузлів.

Збудники мають nвисоку ембріотоксичну, тератогенну nактивність. При проходженні через плаценту адсорбується на клітинах nембріональних тканин, викликаючи вади розвитку і загибель плода.

У плода nрозвивається червінково-висипковий синдром.

Може бути nглибока патологія очей (катаракта), органів слуху (вроджена туговухість), nсерцево-судинної системи (вади серця), мікроцефалія, тощо

Вади nрозвитку плода

 

Лабораторна nдіагностика

Матеріал для дослідження – мазки із зіву і порожнини носа, змиви з nносової частини глотки, виділення з кон’юнктиви, сеча, кров, спиномозкова рідина. Як секційний матеріал – тканини плода, nкришталик ока.

Вірусологічна nдіагностика: зараження культур клітин нирок зелених мавп, ембріона  кролика, перещеплюваних nліній (ВНК-21, Vero, СПЭВ).

Індикація за nфеноменом інтерференції з вірусом ЕСНО-11, вірусом везикульозного nстоматиту.

Ідентифікація – nРН, РІФ, РГГА.

Серологічні nметоди: РГГА, РН, РІФ, РРГ, ІФА

Профілактика

Вбиті та живі вакцини, якими nімунізують дівчат 12-14 років.

Родина Flaviviridae

Входить понад 60 nвірусів, з яких для людини патогенні понад 30.

Вони поділяються nна 4 підгрупи за антигенними властивостями: віруси кліщового енцефаліту, віруси nяпонського енцефаліту, віруси гарячки  Денге, віруси жовтої гарячки.

Всі вони nвикликають тяжкі ураження, які перебігають у формі менінгоенцефаліту nа бо гарячки з геморагічними синдромом.

Більшість nциркулюють серед хребетних і членистоногих, мають декілька хазяїв і передаються nдо людини або через комарів (денге, жовта гарячка, nяпонський енцефаліт) або кліщів (кліщовий енцефаліт, омська геморагічна nгарячка, шотландський енцефаломієліт овець)

Біологічні властивості вірусу

Діаметр – 40-50 нм.

Однониткова, nлінійна, “плюс”-молекула РНК, м.м. n4,6 МД.

До складу  нуклеокапсиду nвходить білок V2. Внутрішню nчастину суперкапсиду вистилає білок V1, а на поверхні – nбілок  V3.

На поверхні суперкапсиду є ворсинки 4-5 нм nдовжиною.

Тип симетрії – квазісферичний.

Віруси nкліщового енцефаліту

Антигенні властивості

У нуклеокапсиді міститься один білок  з групоспецифічними nвластивостями.

Глікопротеїн суперкапсиду має гемаглютинуючі властивості.

Поверхневі білки nзабезпечують типоспецифічні властивості.

Культивування і репродукція

Культивуються в курячих nембріонах, культурах клітин (фібробласти курячих ембріонів, СПЭВ, ВНК-21,  Vero), 

До них nчутливі  лабораторні тварини n(новонароджені миші), мавпи, кози, вівці.

На відміну від альфавірусів не доведено існування білка-попередника, який nпідлягає процесингу. У зараженій клітині знаходять n6-7 вірусспецифічних білків, з яких 2 стуктурних (V2, V3) і 5 неструктурних.

Репродукція nвірусів відбувається в макрофагах, гістіоцитах, nрегіональних лімфовузлах, звідки вони попадають у кров, внутрішні органи, нервові nклітини головного мозку.

Найважливіші nфлавівіруси

 

Цикл nфлавівірусних інфекцій: гарячка Денге,  nгарячка Кіасанурського лісу, Омська nгеморагічна гарячка, гаряка nЗахідного Нілу, жовта гарячка, енцефаліт Сент Луїс, nяпонський енцефаліт, гарячка Роуссан, кліщовий nенцефаліт, енцефаліт долини Мюррей, nенцефаліт Рочіо.

Віруси комплексу кліщового енцефаліту

До них  належать ВКЕ, омської геморагічної nгарячки, шотландського енцефаломієліту, Кіасанурської геморагічної nгарячки.

Джерело інфекції – кліщі Ixodes persulcatus у nСибіру, Ixodes ricinus –  у Європейській частині.   У них збудник передається трансоваріально  і виживає в зимовий період  анаеробіозу. Кліщі, паразитуючи на гризунах nта інших тваринах,  включають їх в nекологічне коло циркуляції вірусу.

Понад 130 тварин nсприйнятливі щодо вірусу кліщового енцефаліту. Серед них їжаки, кроти, білки, nзайці, бурундуки, рижі та червоні полівки, олені, птахи (рябчик, зяблик, nдрозди).

Так як вірус nпроникає в організм через укус кліща, захворювання має чітку весняно–літню сезонність.

Можливе nзараження через молоко кіз – носіїв вірусу.

 Вірус уражає рухові нейрони передніх рогів nшийного сегменту спинного мозку, мозочка, м’яку оболонку головного мозку. Здатний nрепродукуватись у лімфоцитах, клітинах печінки, селезінки, ендотелії судин.

Вважають, що при nхронічних формах енцефаліту вірусний геном зберігається в інтегрованому в nхромосому стані в клітинах головного мозку.

Отже, має бути nфермент зворотна транскриптаза.

Клініка

Інкубаційний nперіод – 1-2 тижні.

Бурхлива nгарячка, менінгеальні явища, явища nподразнення ЦНС. Приєднуються розлади чутливої і рухової сфери, паралічі м’язів плечового nпоясу.

Форми перебігу nхвороби: від безсимптомної та стертої до досить nтяжкої, ускладненої паралічами.

Вірус японського енцефаліту

Джерело інфекції – дикі птахи (чаплі, горобці, фазани), nдикі тварини (щурі, ховрахи) та домашні тварини (кози, свині, коні).

Механізм зараження – трансмісивний (укуси комарів nродів Culex, Aedes).

Інкубаційний період  – 6-15 днів.

Клінічні nсимптоми: гострий початок, температура до 41 °С, виражені загальноінфекційні, nменінгеальні, загальномозкові nявища, на фоні яких спостерігається чіткі ознаки вогнищевого ураження мозку, nособливо гіпоталамопідкоркового шару.

Летальність – до n70 %.

Віруси омської геморагічної гарячки

 Джерело nінфекції – кліщі роду Dermacentor, nондатри, миші-полівки, бурозубки та інші гризуни

 Механізм зараження:  при укусі інфікованих кліщів, при прямих nконтактах з інфікованими тваринами, перорально (через nводу, та предмети, забруднені виділеннями ондатр).

Захворювання nперебігає з високою гарячкою, вираженою інтоксикацією, і геморагічними nсиндромом.

На відміну від nпопередніх збудників вірус не має нейротропних властивостей.

Лабораторна діагностика

Матеріалом для дослідження nє кров (сироватка, плазма, згустки), взяті в перші дні та години хвороби, в nперіод повторного приступу, спиномозкова рідина, nсекційний матеріал (мозок, печінка, селезінка, лімфатичні вузли), матеріл з природних вогнищ (комари, nкліщі, мозок і органи диких тварин)

Вірусологічна nдіагностика: зараження новонароджених або 3-4 тижневих мишей, культур nклітин (фібробласти курячих ембріонів, СПЭВ, ВНК-21), курячих ембріонів.

Індикація nвірусів проводиться за ЦПД, бляшкоутворенням під nагаровим покриттям, на підставі загибелі тварин або курячих ембріонів,

Ідентифікацію nпроводять у РГГА, РХК, РІФ, РЗНГА, ІФА, РІА, РІД (преципітації)

Експрес-діагностика: n РНГА, ІФА, ЛПР

Для виявлення IgM – ІФА, РІА.          Гарячка Денге 2

Серологічна nдіагностика: РН, РЗК, РГГА, РНГА, ІФА, РІА

Фільм:

Гарячка nДенге 1

Гарячка nДенге 2

Родина Bunyaviridae

Налічує понад 200 вірусів, nоб’єднаних у 5 родів:

–         n Bunyavirus

–         n Phlebovirus

–         n– Nairovirus

–         n Uukuvirus n

–         n Chantavirus

 У СНД виділено понад 20 вірусів, 7 з яких nпатогенні для людини: ГГНС, кримської гарячки, гарячки nКонго, Тягіня, Тамди, Бханджа, Укуніємі, неаполітанської nмоскітної гарячки

 

Захворювання, що спричиняються Буньявірусами

 

Рід Буньявіруси

Складні віруси nдіаметром 90-100 нм. Геном представлено однонитковою n“мінус”-ниткою РНК, яка складається з трьох кільцевих nфрагментів. Кожен оточений власним капсидом і nпов’язаний із власною транскриптазою.

Їх позначають як nвеликий (L), nсередній (M) і nкороткий (S). Вони зв’язані з білком нуклеокапсиду – N.

Суперкапсид чутливий до розчинників ліпідів.

Його глікопротеїди  мають гемаглютинуючу активність (G1, G2).

Трикомпонентна система nгеному створює можливість автономної реплікації компонентів РНК.

Вони кодують три nбілка – N, L та nпопередник  G1 i G2.

Морфогенез nвірусів відбувається в цитоплазмі. Виходять із клітини брунькуванням.

Рід Nairovirus

Включає 6 вірусів, nякі переносяться кліщами. Серед них вірус Кримської геморагічної nгарячки-гарячки Конго.

Репродукуються в nклітинах нирок ембріона свині, ВНК-21, первинних культурах нирок хом’яків і зелених мартишок, але без цитопатичного nефекту. Тому індикацію проводять за феноменом інтерференції.

Джерело nінфекції – зайці, їжаки, корови, кози, вівці, гуси, дрофи, граки, іксодові кліщі роду nHyaloma, Dermacentor, Ixodes.

Механізм nзараження: трансмісивний, інокуляційний

Рід Chantavirus

Викликають геморагічну гарячку з нирковим синдромом (віруси Хантаан, Дубрава, Пуумала, Сеул).

Джерело nінфекції: гризуни (лісові та степові полівки, червоно-сіра і nчервоні миші, жовтогорла миша та ін.

 Людина заражається при попаданні збудників на ушкоджену nшкіру і слизові (сеча, фекалії, слина гризунів), через забруднені nхарчові продукти, а також інгаляційно.

Можлива передача nчерез укуси кліщів Trombicula.

Лабораторна діагностика

Матеріал nдля дослідження:  кров, nліквор, секційні nпроби, мозок, печінка, легені, селезінка, нирки), членистоногі, органи тварин.

Вірусологічна nдіагностика: зараження новонароджених мишей, щурів, ховрахів у мозок, nзараження культур клітин нирки, ембріону людини, ВНК-21, фібробластів курячих nембріонів.

Індикація: nРІФ.

Ідентифікація: nРН   на мишах-сисунах, РЗК, nРГГА, РІД, РЗНГА, РІФ, ІФА, РІА, ЛПР

Серологічна nдіагностика: парні сироватки (через 2-4 тижні). РН, РЗК, РГГА

Експрес-діагностика: nРЗНГА, РІФ, ІФА, ЛПР, РІА

Для nдіагностики ГГНС  використовують кров, сечу, тварин. Заражають nклітини лінії Vero, RLC (клітини легень щурів), але в них віруси nрозмножуються без цитопатичної дії.

Ідентифікують у nреакціях РІФ, РІА, ІФА, РЗНГА.

Серологічну nдіагностику проводять у реакціях РІФ, ІФА, РІА. Перша сироватка повинна бути nвзята не пізніше 3-го дня, друга – на 7-10 день.