Матеріали до підготовки до лекції «Пікорнавіруси»

Лекція n12

Пікорнавіруси

 

 

Родина Picornaviridae

Роди: Enterovirus:

(1) Poliovirus, nтипи  1-3.

(2) Coxsacki–virus, nгрупа  A, типи  n1-24.

(3) Coxsacki–virus, nгрупа  B, типи  n1-6.

(4) ECHO–virus, nтипи  1-34.

(5) Enterovirus, типи  68-71.

Hepatovirus         

Aphthovirus

Cardiovirus

Rhinovirus

 

Ентеровіруси стабільні при pH 3.0-5.0 nпротягом  1-3 год, nриновіруси – кислотонестійкі.

Ентеровіруси та деякі риновіруси  стабілізуються хлоридом магнію щодо темпратурної інактивації.

Ентеровіруси та риновіруси відрізняються nза константою седиментації в хлориді цезію:

Eнтеровіруси –  1.34 г/мл, риновіруси –  1.40 г/мл.

 

Захворювання, які спричиняють пікорнавіруси

 

 

 

 

Рекласифіковано: Коксаки-вірус A23 як ЕСНО-вірус 9, ЕСНО-вірус  8 як 1, ЕСНО-вірус 10 як реовірус, ЕСНО-вірус  28 як риновірус 1A,  ЕСНО-вірус  34 як Коксаки-вірус  A24.

 

Захворювання, nякі спричиняють нові пікорнавіруси

•         nEnterovirus n68   Пневмонія і бронхіоліт

•         nEnterovirus n69 

Виділено nвід хворих у Мексиці

•         nEnterovirus n70

Гострий геморагічний кон’юнктивіт

•         nEnterovirus n70, 71 

Параліч, nменінгоенцефаліт

•         nEnterovirus 71  nВисипання на ногах, руках, у роті

•         nEnterovirus n72          Гепатовірус (Гепатит А)

 

 

Описання nбіологічних властивостей пікорнавірусів дивись nна  CD «Мікробіологія, імунологія, вірусологія» (СD)

 

Вірусні білки

•         nD або N антиген: типоспецифіч-ний (CFA)

•         nC або H антиген: Загальний nантиген (CFA)

•         nТипи 1-3

 

 

 

 

Зліва – електронна фотографія поліовірусів. Справа – Вірусна РНК виконує роль матричної nРНК для синтезу вірусних поліпротеїну, який потім нарізається на капсидні білки та РНК-полімеразу. Ця ж РНК є матрицею для синтезу реплікативної форми РНК, яка в свою чергу є матрицею для nсинтезу поліовірусної геномної nРНК.

Клінічні прояви поліомієліту

1.     nІнапарантна nінфекція без клінічних проявів.

2.     nЛегкі клінічні форми хвороби.

3.     n Асептичний менінгіт.

4.     n Паралітичні форми хвороби

Патогенез захворювання в людини.  Джерело інфекції — хворі на поліомієліт (з клінічно вираженими,   стертими й атиповими формами) і вірусоносії.  Вважають,   nщо захворюють тільки 10 % із тих людей,   nщо заразилися,   причому лише в 0,  1—1 % із них розвиваються паралі­тичні nформи поліомієліту.

Поліовірус виділяють хворі і перехворілі на поліомієліт протягом 2—7 тижнів,   іноді до 4 місяців.  Збудник передається від хворого або носія nздоровим людям аліментарним шляхом,   nчерез брудні руки,   за­ражені nхарчові продукти і воду,   предмети nдогляду,   натільну і постіль­ну nбілизну,   а в літню й осінню пору — nчерез мух.  Можлива передача за типом nповітряно-краплинних інфекцій.

Потрапивши в організм nлюдини,   поліовірус nспочатку розмножує­ться в клітинах слизової оболонки носової частини nглотки,   кишок і звідси з течією крові nпотрапляє у спинний мозок.  Поліовірусу власти­вий виражений нейтротропізм,   він спричиняє дегенеративно-запаль­ний nпроцес у передніх рогах спинного мозку і сірій речовині підкір­кових  відділів  nголовного мозку.

У слизу носової частини nглотки і в мигдаликах збудник можна ви­явити приблизно за добу до підвищення nтемператури тіла і протягом 3—10 діб після початку захворювання.

За клінічним перебігом nвиділяють три фази поліомієліту: абортив­ну,   nнепаралітичну і паралітичну.  Абортивні,   nстерті і безсимптомні форми поліомієліту nособливо часто трапляються в осіб,   які nоточують хворого,   що становлять nнайбільшу небезпеку як нерозпізнані джерела інфекції.

На поліомієліт хворіють nпереважно діти віком від 4 місяців до 5 років.  nУ період епідемічних спалахів захворювання може виникати і в дітей nстарших 5 років,   а також серед дорослих. n

Тяжкість перебігу nзахворювання (розвиток необоротних паралі­тичних форм) залежить і від стану nорганізму хворого,   його генетич­них nособливостей,   зокрема від структури і nфункції гістрлокусів (HL–A3,     HL-7A).

Імунітет постінфекційний,   дуже напружений і довічний.

Можливі повторні випадки захворювання на поліомієліт,   спричи­нені вірусом іншого типу.  Несприйнятливість пов’язана з наявністю віруснейтралізуючих антитіл і клітинних факторів,   які продукують секреторні імуноглобуліни nА.  Гуморальний імунітет типоспецифічний.

Лабораторна діагностика здійснюється виділенням та nідентифіка­цією вірусу,    застосуванням nРЗК,    РН.

 

Досліджуваним матеріалом n(випорожнення,   змиви з носової ча­стини nглотки),   суспендованим і обробленим nантибіотиками для пригні­чення бактеріальної мікрофлори,   заражують культури клітин нирок мавп,   ембріона людини,   клітин НеLа,   тестикулярні культури та nін.  Репродукцію вірусу визначають за цитопатичною дією,   nспостережува­ною в культурі тканини.  nІдентифікують поліовірус РН цитопатичної дії в культурі тканини за допомогою nспецифічних сироваток крові.

При поліомієліті у крові nхворих з’являються комплементзв’язуючі і віруснейтралізуючі антитіла,   наростання титру яких у динаміці nзахворювання дає змогу не тільки поставити діагноз,   а й визначити тип поліовірусу. n

Лікування охоплює застосування nсимптоматичних засобів і здій­снення заходів для  усунення  nконтрактур,   деформацій.

Профілактика.  nСпецифічна профілактика поліомієліту здійснюється за допомогою вакцин Солка і Сейбіна. n Вакцина Солка — це інакти-вований формаліном nполіовірус типів І,   nII і III,   який вводять внутріш-ньом’язово.  nВона спричиняє вироблення гуморальних антитіл і ство­рює захист проти nпаралітичного поліомієліту,   але не nзапобігає репро­дукції вірусу в клітинах слизової оболонки шлунка і кишок.  Вакцина Сейбіна — nжива вакцина,   що містить атенуйовані,   nмутантні штами усіх трьох типів поліовірусу.  її випускають у драже або в рідкому вигляді і nзастосовують перорально.  Вакцинні штами вірусу репроду­куються в nклітинах слизової оболонки кишок,   спричиняючи nвироблен-ня не тільки гуморальних антитіл,   а й копроантитіл (IgA),   nякі забі гають репродукції диких штамів вірусу nполіомієліту в кишках,      

Тепер у нашій країні застосовується жива nвакцина,   удосконалена « М.  П.  nЧумаковим та О.  О.  Смородинцевим,   яка забезпечує вироблення імунітету у 85—95 % nприщеплених.  її вводять дітям віком n3 місяці,   а ревакцинацію роблять у n1—2,   2—3 роки,   7—8 і 15—16 років.

Специфічна пасивна nпрофілактика полягає у введенні імуноглобуліну,   крові батьків або сироватки крові здорових nлюдей усім дітям віком до 7 років,   які nконтактували з хворими на поліомієліт,   nа за ме­дичними показаннями — і дітям старшого віку.  Строк дії пасивної імунізації — три тижні.

Масова вакцинація поряд з nіншими профілактичними заходами дала змогу ліквідувати поліомієліт як nепідемічне захворювання на тери­торії  nнашої   країни.

Коксаки nвіруси

Антигенні nвластивості:

Група А – 26 серологічних типів

Група В – 6 типів

Ентеровіруси Коксакі,   nECHO та nінші

Захворювання,   спричинені вірусами Коксакі n(Coxsaciri–virus),   уперше ви­явили в 1948 р.  Г.  Долдорф і Г.  Сіклс у містечку Коксакі (США) nсеред дітей,   уражених паралічами та nіншими захворюваннями,   що нагадують nполіомієліт.  Віруси ECHO (Enteric cytopathogenirc human orphan virus) — кишкові цитопа-тогенні віруси nлюдини відкрили Дж.  Ендерс nіз співробітниками в 1941 р.

Морфологія.  nРозміри вірусів Коксакі — 28 нм,   вірусів ECHO — 15—ЗО нм.  Вони мають форму ікосаедра,   кубічний тип симетрії.

Культивування.  Віруси розвиваються в культурах тканин n(клітини нирок мавп і людини,   nфібробласти ембріона людини та ін. ).

 

Антигенна структура.  Віруси nКоксакі поділяють на дві групи — А і В,   які об’єднують різні в імунологічному nвідношенні типи.  До групи вірусів Коксакі А входять 24 серотипи,   В — 6 серотипів.  Віруси ECHO nмають 34 серотипи,   ентеровіруси nлюдини — 5 серотипів (з 68-го по 72-й).

Резистентність.  nВіруси Коксакі і ECHO мають відносно високу стійкість,   nне втрачають життєздатності в замороженому стані при температурі —70 n°С,   у гліцерині,   в сироватці крові коня при кімнат­ній nтемпературі — протягом 70 діб,   у nхолодильнику — понад рік.  Віруси Коксакі стійкі проти різних концентрацій водневих nіонів,   зберігаються при рН 4,  0—8,  0 близько 24 год,   при температурі 50— 55 °С гинуть через ЗО хв; стійкі до дії ефіру,   n70 % етилового спирту,   5 % nрозчину лізолу,   але дуже чутливі до nрозчинів соляної кислоти або формальдегіду.

Патогенність для nтварин.  Ентеровіруси nКоксакі А при різних шляхах введення спричиняють у nмишей-сисунців кволі паралічі кін­цівок і міопатію,   віруси Коксакі В nзумовлюють спастичні паралічі у новонароджених мишей.  Деякі типи вірусів Коксакі nА можуть уражувати дорослих мишей,   nбавовникових пацюків,   мавп.  Ентеровіру­си ECHO не патогенні для мишей та інших тварин.

Патогенез захворювання в людини.  Ентеровіруси Коксакі і ECHO nдуже поширені.  їх виділяють хворі з nвипорожненнями і виділеннями з носової частини глотки.  Люди заражуються фекально-оральним шляхом.  Етеровіруси nвиявляють у стічних водах,   їх можуть nперено­сити мухи.  Захворювання nнайчастіше бувають улітку і рано восени.  nДоведено носійство вірусів Коксакі.  Уражуються люди будь-яких віку і статі,   переважно діти.  Клінічна картина захворювання варіа­бельна.  Є кілька клінічних форм ентеровірусних nінфекцій.

Асептичний серозний менінгіт (Коксакі А 4,   7,   n9; Коксакі В 1—6; ECHO 2—9,   12,   14,   n16 та ін. ) характеризується підвищенням температури тіла,   незду­жанням,   сильним головним болем,   нудотою і болем у животі,   ригідністю по­тиличних м’язів,   блюванням.  nЗахворювання триває 1—3 тижні.

Триденна гарячка (Коксакі А 2,   4,   n9,   16; Коксакі nВ 4; ECHO 9) проявля­ється nпідвищенням температури тіла до 38—39 °С,   nболями в животі,   горлі,   надочеревинній nділянці,   гіперемією обличчя,   зіва,   nін’єкцією склер і кон’юнк­тиви.

Епідемічна плевродинія,   або борнхольмська хвороба (віруси Коксакі В1,   В5),   nхарактеризується гарячкою,   що nтриває 2—4 доби,   головним болем і болем nу горлі при ковтанні,   у м’язах nгрудей,   живота,   кінцівок.

При герпангіні (Коксакі А 2,   6,   n8,   10) бувають підвищення nтемператури тіла до 40,  5 °С тривалістю n1—4 доби,   втрата апетиту,   утруднення ковтання і біль у горлі.  Слизова оболонка глотки гіперемійована nі покрита чітко відме­жованими  папулами. n

Для бостонської n(епідемічної) еквантеми (віруси Коксакі А 2,   3,   n4,   6,   8,   n10,   16,   ECHO 9) типовими ознаками є 3—4-денна гарячка,   nозноб,   сильний го­ловний біль у nдорослих і біль у животі в дітей,   висип nна шкірі,   що нагадує висип при nкраснусі,   везикули і маленькі виразки nна слизовій оболонці глотки.

Асептичний міокардит (Коксакі В 2,   n3,   4) спостерігається серед nновонаро­джених і дітей віком до 3 років.  nЛетальність дуже висока — 70—80 %.

Серед дітей у родильних nбудинках можуть бути спалахи енцефаломієліту новонароджених (Коксаки nВ 3,   5) з nтяжким перебігом,   високою летальністю nй   ентеровірусною  діареєю.

 

 

.

Ентеровіруси (Коксакі й ECHO) можуть спричиняти гострий геморагічний nкон’юнктивіт (тип 70),   недифтерійний круп,   грипо- і поліоміелітоподібні ва-хворювання  (тип.    n71).

Імунітет.  Перенесене захворювання залишає напружений типоспе-цифічний імунітет.  nНесприйнятливість формується і при латентних формах ентеровірусних nінфекцій,   особливо серед старших nвікових груп населення.

Лабораторна діагностика.  Для виділення вірусів досліджуваним матеріалом n(кал,   змиви і мазок із зіва,   кров,   nоргани трупа,   подрібнені,   суспендовані і оброблені антибіотиками для nпригнічення бактеріаль­ної мікрофлори) заражують клітинні культури (нирок nмавп,   амніону людини,   Неіа,   Нер-2 та ін. ) і nмишей-сисунців.  Віруси Коксакі А,   В й ECHO диференціюють щодо властивості розмножуватися nтільки в певних клітинних культурах,   nостаточну їх ідентифікацію роблять за допомогою РН із сумішами типових nсироваток крові і непрямого ме­тоду  ІФ.

Серологічну діагностику nзахворювань,   спричинених вірусами Кок­сакі й ECHO,   проводять з парними nсироватками крові.  Наявність антитіл у nсироватці крові хворих визначають у РН,   nРЗК на клітин­них культурах або мишах-сисунцях.

Лікування.  Специфічної терапії не розроблено.  Застосовують пато­генетичні і симптоматичні nзасоби.

Профілактика.  Розповсюдженню ентеровірусних nзахворювань спри­яють перегрівання,   nпереохолодження,   інфікування nбактеріальною мікрофлорою та ін. ,   nтому,   щоб запобігти їм,   треба здійснювати загальні nсанітарно-гігієнічні заходи,   як і при nкишкових інфекціях.

Серологічну діагностику nздійснюють за допомогою РН,   РЗК з nпарними си­роватками крові хворих,   nузятої з інтервалами 4—6 діб,   і серотипом вірусу ящуру,   nякий циркулює в регіоні.

.

РИНОВІРУСИ

Вірусна природа заразної nнежиті (контагіозний риніт,   common cold) була відома більш як 60 років тому,   nале культивування вірусу стало можливим тільки в 1960 р.  Риновіруси виділено nвід хворих на гостру нежить,   у nпервинних культурах клітин нирок ембріона людини і   диплоїдних   клітин   nлюдини,     а   також   nу культурах нирок мавп.

Морфологія,   культивування,   антигенна структура.  Віруси nвіднесе­ні до роду Rhinovirus.  Розміри їх 25—ЗО нм.  Відомі дві групи nринові-русів — Н і М.  nШтами Н (human) розмножуються тільки в nкультурі клітин нирок ембріона людини,   nштами М (monkey) — у культурі клі­тин нирок nмавп.  Виділено 115 серотипів nриновірусів.  Риновірус серо-типу 14 схожий на nвірус поліомієліту.

За розмірами,   стійкістю до ефіру,   непатогенністю для nмишей-си-сунців та інших тварин риновіруси nсхожі на віруси ECHO,   за меха­нізмами передачі — на віруси,   які уражують верхні дихальні шляхи.

Патогенез захворювання в nлюдини.  Риновіруси локалізуються в nклітинах епітелію слизової оболонки носа,   nспричиняючи заразний нежить,   а в nдітей — бронхіт і бронхопневмонію.

Імунітет.  Люди з низьким вмі­стом антитіл у крові сприйнятливі nдо інфекції,   яку спричиняють рино­віруси; при високому титрі антитіл — стійкі.

Лабораторна діагностика грунтується на виділенні вірусів із виділень слизової оболонки носа зараженням культури nклітин нирок ембріона людини або диплоїдних клітин людини з наступною ідентифі­кацією nїх за допомогою РН.  Використовують також nметод визначення вірусного антигену в РІФ.

Лікування і nпрофілактика.  Специфічної терапії не розроблено.  За­стосовують nінтерферон.  Планується виготовлення nкомбінованої вак­цини проти великої групи респіраторних nзахворювань.

 

Методи лабораторної діагностики ентеровірусних nінфекцій

Ентеровіруси людини nвходять до родини Picornaviridae,   яка нараховує понад 70 представників: 3 серотипи поліовірусу,   29 серотипів nвірусів Коксакі,   n32 серотипи вірусів Есно і 4 ентеровіруси 68-71-го серотипів.  Сюди віднесено також і вірус гепатиту А,   який часто називають ентеровірусом 72-го серотипу.

Для лабораторної nдіагностики ентеровірусних інфекцій використовують вірусологічні,   серологічні та експрес-методи.  Останнім часом різко знизилась nзахворюваність на поліомієліт nі зросла кількість поліомієлітоподібних захворювань,   які викликають віруси Коксакі,   ЕСНО.  Отже,   вірусологічні дослідження nнеобхідно проводити одночасно на виявлення всіх ентеровірусів.

Матеріалом для дослідження служать випорожнення хворих протягом першого тижня,   змиви з носоглотки не пізніше третього дня,   nкров,   ліквор,   сеча не пізніше п’ятого дня,   сироватка крові в перший і 14 дні; в разі смерті n– шматочки мозку,   внутрішніх органів,   лімфовузли.

Випорожнення беруть у пеніцилінові флакони,   емульгують у розчині ­Хенкса,   центрифугують і додають ефір nта антибіотики.  nЗмиви з носоглотки отримують nшляхом двократного полоскання nгорла стерильним ізотонічним nрозчином ­хлориду натрію,   освітлюють центрифугуванням і обробляють ефіром та антибіотиками.  Середню порцію сечі (10 мл) також обробляють пеніциліном і стрептоміцином. 

Кров та ліквор використовують nдля вірусологічних досліджень без попередньої обробки.  Секційний матеріал емульгують у стерильних ступках з nпіском,   готують 20 % суспензію в розчині Хенкса,   центрифугують і додають антибіотики

Вірусологічні дослідження.  Виділення та ідентифікація nентеровірусів є основним nметодом лабораторної діагностики.  Для цього використовують різноманітні nкультури клітин та лабораторних тварин.  Оброблений,   як вище зазначено,   клінічний матеріал nінокулюють у 2-3 види перещеплюваних і первинних культур nклітин.  Наприклад,   для виділення всіх 3-ох типів вірусу nполіомієліту використовують nпервинні культури клітин нирок мавп nі перещеплювані клітини HeLa,   Vero,   HЕp-2.  Віруси Коксакі В,   ЕСНО успішно виділяють на клітинах ниркового епітелію мавп nта на багатьох клітинах людського походження (RH,   HeLa,   HЕp-2 та інші).  Виділення вірусів Коксаки nА здійснюється на культурі nклітин RD.

При розмноженні nентеровірусів у культурі клітин мікроскопічно виявляють цитопатичну дію.  Інфіковані клітини зморщуються,   стають маленькими,   круглими,   в їх ядрах виникає пікноз.  Пізніше nклітини повністю руйнуються і відпадають від стінки флакона.  Такі зміни викликає вірус поліомієліту,   більшість серотипів вірусів Коксакі В,   nЕСНО,   деякі nсеротипи вірусів Коксакі А.  В клітинах амніону людини,   епітелію нирок,   диплоїдних клітинах W1-38 та RD добре репродукуються nвіруси Коксакі А та окремі серотипи nвірусів ЕСНО.

Віруси Коксакі А nі В успішно виділяють із досліджуваного nматеріалу шляхом зараження одноденних мишей-сисунців у мозок (0,  01 nмл),   під шкіру (0,  03 мл) або в черевну порожнину n(0,  05 мл).  За інфікованими мишами ведуть спостереження nпротягом 14 днів.  При наявності в матеріалі вірусів Коксакі А nна 2-5 день у тварин появляються nзбудження,   тремор,   парези і паралічі м’язів спини і кінцівок.  При Коксакі В-інфекції на 4-9 день у новонароджених мишей виникають спастичні паралічі.  З тканин і nорганів тварин,   що загинули,   готують вірусвмістку суспензію для подальших досліджень.  При гістологічному дослідженні nвиявляють дегенератині зміни в ЦНС,   печінці,   підшлунковій залозі та міокарді.

Індикацію ентеровірусів nпроводять також за цитопатичною дією в культурі клітин або за бляшкоутворенням під агаровим nчи бентонітовим покриттям,   а також за розвитком паралічу і загибеллю тварин.

Для їх ідентифікації використовують імуноферментний аналіз,   реакцію гальмування гемаглютинації,   імунофлуоресценції nта РЗК.  Реакцію nнейтралізації на моделі клітин проводять як вище описано. 

Необхідно враховувати,   що при масовій nімунізації дітей живою поліомієлітною вакциною можливе виділення вакцинних штамів.  Отже,   необхідно встановлювати походження виділених вірусів.

Виявлення ентеровірусів nі визначення видів та серотипів nнайефективніше і найшвидше можна провести за допомогою полімеразної ланцюгової реакції. 

 

n