ОРТОМІКСОВІРУСИ

 

Лекція 13

ОРТОМІКСОВІРУСИ. ПАРАМІКСОВІРУСИ

 

Класифікація вірусів

 

 

 

Класифікація ортоміксовірусів і параміксовірусів

 

Родина: Orthomyxoviridae

Рід: Influenzavirus

Серологічні nтипи: А, В, С

 

Родина: nParamyxoviridae

Підродина: Paramyxovirinae

Роди: Morbillivirus:  віруси кору

Respirovirus (Paramyxovirus):  віруси парагрипу серотипи n1 і 3

Rubulavirus: віруси парагрипу серотипи 2, n4а, 4b, віруси nепідемічного паротиту

 

Підродина: Pneumovirinae

Роди: nPneumovirus: RS-віруси

Metapneumovirus

 

Диференціація ортоміковірусів і параміксовірусів

 

 

 

Віруси грипу

 

Нуклеокапсид nскладається з 8 фрагментів вРНК і касидних nбілків, які утворюють спіралеподібний тяж.

На кінцях 3’-фрагментів nоднакові послідовності з 12 нуклеотидів.

На кінцях 5’-фрагментів nоднакові послідовності з 13 нуклеотидів.

Вони комплементарні один одному.

Кожний фрагмент транскрибується nта реплікується самостійно.

 

З кожним фрагментом пов’язано 4 капсидних білка:

–         n Нуклеопротеїд (NP) – структурна та nрегуляторна роль;

– РВ1 – транскриптаза n(полімераза);

–         n РВ2 – ендонуклеаза;

–         n РА – репліказа.

Білки РВ1 і РВ2 мають основні nвластивості, РА –  кислотні.

Нуклеокапсид nоточений матриксним білком (М1-білок) – відіграє роль nу морфогенезі та захищає віріонну РНК.

Білок М2 (кодує 7-ий фрагмент), NS1 I NS2 (кодує 8-ий nфрагмент) синтезуються під час репродукції, але у структуру вірусу не входять.

 

 

 

Функції:

–         n розпізнає клітинний рецептор – мукопептид, який має N-ацетилнейрамінову (сіалову) кислоту;

–         n забезпечує злиття мембрани віруса nз мембраною клітини та мембранами лізосом;

–         nвизначає пандемічність вірусу (зміна гемаглютиніну n– причина пандемій, його мінливість – епідемій грипу);

–         n має виражені протективні nвластивості, тобто сприяє формуванню імунітету.

 

Нейрамінідаза (N) – тетрамер з м.в. 200-250 кД. (N1-N10)

Функції:

–         n забезпечує дисемінацію вірусів, відщеплюючи нейрамінову кислоту від новосинтезованих nвіріонів і мембрани клітини;

–         n разом з гемаглютиніном nзабезпечує пандемічні та ендемічні властивості вірусу;

 Віруси грипу А

•         nУ птахів

–       16HA  A варіатів

–       9 NA  nA варіантів

 

•         nУ людини

–       3 варіанти HA  – H1, H2, H3

–       n2 варіантиNA –  N1 and N2

 

Репродукція вірусу

1.     Адсорбція на поверхні клітини (взаємодія гемаглютиніну з мукопептидом)

2. nПроникнення:

    – злиття мембрани вірусу з мембраною nклітини;

    – рецепторний ендоцитоз n(мембрана клітини оточує вірус – утворюється пухірець n– ендодсома – лізосома – nзлиття мембрани віріону з мембраною  лізосоми – вихід нуклеокапсиду в цитозоль nклітини).

3. Роздягання n(руйнування матриксного  білку на шляху до ядра).

4. nТранскрипція і трансляція.

Необхідна затравка у вигляді “кеп” nструктури, якої РНК вірусу не має. Тому за допомогою білка РВ2 відкушує “кеп” від клітинної мРНК. 

Вірусна РНК nмає обов’язково проникнути в ядро у вигляді рибонуклеопротеїду, який nскладається із 8 фрагментів,  nпов’язаних  з білками NP, PB1, PB2 i PA. 

У ядрі синтезується 3 типи вірусспецифічних РНК:

1.     nПозитивні комплементарні РНК (мРНК), які використовуються як матриці для синтезу вірусних nбілків; вони містять на 5’-кінці “кеп”, яка nвідщеплена від 5’-кінця клітинної мРНК, а на 3’-кінці n– полі-А-послідовність;

2. Повнорозмірна nкомплементарна РНК (кРНК), яка є матрицею для синтезу nвіріонних РНК (вРНК);

3. Негативна віріонна nРНК (вРНК), яка є геномом для новосинтезованих nвіріонів.

Вірусні мРНК nпоступають в цитозоль, де транслюються

Білки NP, PB1, PB2, PA i M синтезуються nна полісомах.

 Білки NP, PB1, PB2, PA після синтезу nіз цитозоля повертаються до ядра, де зв’язуються з вРНК і у вигляді нуклеокапсиду nповертаються в цитозоль.

Матриксний білок nрухається до клітинної мембрани, витісняючи з неї клітинні білки в цій ділянці. n

Білки N  і Н синтезуються на рибосомах, пов’язаних з nендоплазматичним ретикулюмом, глікозилюються   і представлються nна зовнішній поверхні клітинної мембрани, утворюючи шипи, як раз напроти білка nМ. 

Білок Н підлягає процесингу, нарізаючись на  НА1 і РА2.

5. Збирання віріонів.

вРНК і кРНК вступають в асоціацію з капсидними nбілками, які поступають з в ядро з цитозоля. Однак до nскладу віріонів включаються тільки нуклеопротеїди, пов’язані з вРНК.

 

Заключний етап морфогенезу nконтролюється білком М. З ним взаємодіє нуклеокапсид, nякий спочатку вкривається М-білком, а потім клітинним ліпідним шаром і суперкапсидним глікопротеїнами N і Н.

 Життєвий цикл триває 6-8 год.

Виходить вірус з клітини nбрунькуванням.

 

 

Антигенна мінливість вірусів грипу

1.     n Дрейф-варіації. nВідбувається селективний відбір штамів із  nзміненою антигенною структурою (гемаглютиніну nі нейрамінідази), які продовжують викликати спалахи, nдоки до них не з’являться nантитіла. Такий дрейф підтримує неперервність епідемій.

2.     n Шифт мінливість. Повна зміна гемаглютиніну або нейрамінідази на інший.

Всі пандемії були викликані nвірусам грипу А, у яких відбулись шифт-зміни.

1918 p. – N1H1 (загинуло 20 млн. nчоловік)

1957 – H2N2 (перехворіло nпонад ½ наседення планети).

1968 р. – H3N2/

Встановлено, що грип у людини nвикликають віруси із фенотипом H1N1, H2N2, H3N2/

 

Антигенні дрейфи та шифти – перешкода на шляху створення вакцин.

 

Лабораторна діагностика

1.     nВірусологічнй  (зараження  n10-11 денних курячих ембріонів (ідентифікація – РЗК. РГГА).

2.     n2. Імунофлуоресцентний nметод (мазки-відбитки із слизової носа і в змивах з ротоглотки).

3.     nІФА для виявлення вірусних антигенів, nЛПР.

4.     nСерологічний метод (зростання титру nантитіл у парних сироватках – РЗК, РГГА, ІФА).

5.     Визначення nсекреторни IgA  в слині.

 

Специфічна профілактика

1.     nЖива вакцина з атенуйованих nвірусів.

2. Вбита цільновіріонна вакцина.

3.     nСубвіріонна вакцина n(із розщеплених віріонів.

4.     nСубодинична вакцина n(містить тільки  гемаглютинін nі нейрамінідазу

 

Віруси грипу В

Геном складається з 8 фрагментів, nякі кодують 3 неструктурних і 7 структурних білків.

У наявності гемаглютинін nі нейрамінідаза.

 

Віруси грипу С

Геном складається із  7 фрагментів. Кодує 2 неструктурних nі 6 структурних білків.

Відсутня нейрамінідаза. nТому на поверхні один тип шипів, які складаються з глікозованого nпептиду gp88.

Він має дві функції:  гемаглютиніну і нейрамінат-О-ацетилестерази. Розпізнається іншими nрецепторами (мукопептидом з N-ацетил-9-О-ацетилнейраміновою nкислотою)

 

Поява вірусів грипу

Спалах пташиного грипу в Нідерландах відбувся nна початку 2003 р.

–         nЕпідемія пташиного грипу nу осіб, які працюють із птахами

–         nУ n>80 робочих розвинувся кон’юнктивіт (вірус H7N7)

–         nОдин nвипадок смерті від грипозної пневмонії

–         nПередача nвід людини до людини зафіксовано у 3 випадках

–         nАнтитіла проти вірусів nпташиного грипу виявили у свиней в Нідерландах

 

 

 

Родинa Paramyxoviridae

Підродина Paramyxovirinae:

Роди: Morbillivirus – вірус nкору,

Respirovirus (раніше nParamyxovirus) – віруси парагрипу серотипи n1 і 3

 Rubulavirus – nвіруси парагрипу серотипи 2, 4а, 4b, віруси nепідемічного паротиту

Підродина Pneumovirinae

Роди: Pneumovirus – RS-вірус

Metapneumovirus

 

Параміксовіруси

Віріони nсферичної форми, діаметром 150-200 нм.

Геном представлений  однонитковою нефрагментованою nнегативною РНК з м.в. 5.6 МД, яка складається із 6 nгенів.

З віріонною nРНК пов’язаний білок NP і полімеразні білки P і L. У їх складі є транскриптаза.

Є матричний білок.

Суперкапсид nскладається з ліпідного бішару та глікозованих nбілків NP і F (fusion – nзлиття), які виступають у вигляді шипів.

Білок NP має гемаглютинуючу nта нейрамінідазну активність, відповідаючи за nзв’язування з клітинними рецепторами.

Білок F nопосередкує три види активності:
n– гемоліз еритроцитів;

–         nзлиття мембрани віруса nз мембраною клітини та її лізосомами;

–         n злиття клітин (за рахунок утворення синцитію nвірус розповсюджується з клітини до клітини).

 

–         nВіруси не потребують для транскрипції затравочної мРНК, тому не nпроникають в ядро клітини.

 

–         nПогано розмножуються в курячих nембріонах.

Репродукуються в первинно трипсинізованих культурах клітин, в яких виявляються з nдопомогою феномену гемадсорбції. n

 Не мають спільного антигену для всієї родини nВПГЛ

 

Вірус епідемічного nпаротиту

Епідемічний паротит – гостре nінфекційне захворювання, яке характеризується ураженням однієї або обидвох слинних

 

Властивості віруса

Складний вірус. Геном nпредставлений нефрагментованою, однонитковою, “мінус”-ниткою РНК, м.в. 8 МД.

У складі віріону n8 білків. Суперкапсидні білки HN i F  виконують ті ж самі функції, що й в інших параміксовірусів.

Вірус має гемаглютинуючу, nгемолітичну, нейрамінідазну та симпластоутворюючу nактивність.

 

Особливості nепідеміології

Джерело інфекції – хвора людина

Механізм зараження – nповітряно-краплинний

Інкубаційний період – 14-21 день

 

Вірус проникає з порожнини рота nчерез стенонову протоку в навколовушну nслинну залозу, де він репродукується

Поступаючи у кров, може nпроникнути в різні органи (яєчки, яйники, nпідшдункову та щитоподібну залозу, мозок), викликаючи nорхіт, менінгіт, менінгоенцефаліт, тиреоїдит, поліартрит, нефрит, панкреатит.

 

Лабораторна nдіагностика:

Вірусологічна: матеріал -слина, сеча, спиномозкова nрідина, пунктат залоз; заражають 7-8 денні курячі nембріони.

Вірус типують nу РГГА (РГГад), ІФА, імунофлуоресценції, nнейтралізації, РЗК.

Серологічна:  матеріал n– парні сироватки. РГГА, РЗК.

 

Специфічна nпрофілактика – жива атенуйована (пасажі nна курячих ембріонах)  вакцина

 

Віруси парагрипу

Сферична форма. Діаметр 150-200 нм.

Геном представлено однонитковою нефрагментованою негативною ниткою РНК, м.м. n5,6 МД. Геном складається із 6 генів.

З віріонною nРНК пов’язаний білок NP і полімеразні nбілки P і L. У їх складі є транскриптаза.

Є матричний білок.

Суперкапсид nскладається з ліпідного бішару та глікозованих nбілків NP і F (fusion – злиття), які nвиступають у вигляді шипів.

Білок NP має гемаглютинуючу та нейрамінідазну nактивність, відповідаючи за зв’язування з клітинними рецепторами.

 

Parainfluenza 1

Включає вірус Сендай, nпатогенний для новонароджених і свиней) і гемадсорбуючий nвірус типу 2 (НА-2).

Спричиняють круп (ларинготрахеїт) nу дітей, гострий риніт, бронхіт, фарингіт, бронхіоліт, nпневмонію.

 

Parainfluenza 2

Викликають круп у дітей.

 

Parainfluenza 3

Гемадсорбуючий вірсу типу 1 (НА-1). Спичиняє nураження дихальної системи, круп, бронхіоліт, nпневмонію.

 

Parainfluenzavirus 4 and n5

Поки не доведена їх остаточна nроль у виникненні захворювань у людини.

 

Віруси кору

Кір – гостре інфекційне nзахворювання, яке характеризується інтоксикацією, макуло-папулярною nвисипкою, гарячкою та респіраторними симптомами

Властивості вірусу

Діаметр віріону n150-250 нм.

Геном представлено негативною однонитковою nРНК., яка кодує 6 стректурних білків: білки нуклеокапсиду – NP, P, L (білки полімеразного комплексу з транскриптазою), nМ-білок, два глікозованих білка, які входять до nскладу суперкапсиду – Н (гемаглютинін) nі F (білок злиття, гемолізин).

Вірус має гемаглютинуючу, nгемолітичну, симпластоутворюючу активність.

Не має нейрамінідази.

 

 

Гемаглютинін, гемолізин, нуклеопротеїд, матриксний білок розрізняються за антигенною специфічністю nта імуногенністю.

Найвища імуногенність nу гемаглютиніну.

Він має спільні антигенні nдетермінанти з вірусами чуми собак, і чуми великої рогатої худоби.

У курячих ембріонах розмножується nпогано.

Культивування: певинно-трипсинізовані клітини нирок мавп, ембріону людини.

Вірус викликає характерну цитопатичну дію: утворення гігантських багаттоядерних nклітин – симпластів і синцитіїв – та зерністі nвключення в цитоплазмі та ядрі.

Може спричиняти мутагенну дію на nхромосоми клітин.

 

Особливості патогенезу і клініки nкору

Інкубаційний період – біля 10 днів.

Джерело інфекції – хвора людина

Механізм зараження – повітряно-краплинний. Може бути трансплацентарний механізм.  n

 

Вірус розмножується в nепітеліальних клітинах слизової носоглотки, трахеї, бронхів. Проникаючи в кров, nвикликає появу висипки.

На слизовій щік – плями Копліка-Філатова.

У продромальному періоді – явища nГРЗ (риніт, фарингіт, кон’юнктивіт.

Ускладнення – пневмонія, набряк nгортані, рідко гострий коровий енцефаліт.

У результаті демієлінізації nнервових волокон – підгострий склерозуючий nпаненцефаліт.

 

Специфічна профілактика: n жива вакцина з атенуйованих nштамів (Л-16). Проводять одноразово, підшкірно на 1-ому році життя.

З метою пасивної профілактики – nімуноглобулін.

 

 

Респіратрно-синцитіальний nвірус

Сферична форма, діаметр 120-200 нм.

Геном представлено однонитковою, нефрагментованою, негативною РНК, м.в. n– 5,6МД. Несе 10 генів, які кодують 10 вірусспецифічних nбілків, з яких 7 входять до складу віріону, решта – неструктурні.

Віруси не мають гемаглютиніну, нейрамінідази, гемолітичної активності

 

 

Вірусні білки

Білки G i F – глікопротеїди, входять до складу суперкапсиду nта утворюють шипи; 

Білок G  забезпечує адгезію вірусів на чутливих nклітинах, білок F – забезпечує злиття:

–         nзлиття мембрани віруса nз мембраною клітини та її лізосом;

–         n злиття nінфікованої клітини, з тими, що лежать поруч, утворюючу синцитій – симпласт з nклітин, пов’язаних цитоплазматичними містками (“сіткова тканина”). Звідси nпоходить назва вірусу.

–         nБілки N, P, L (полімеразний комплекс, який nмістить транскриптазу) входять до складу нуклеокапсиду.

–         nБілки М і К пов’язані із nвнутрішньою поверхнею суперкапсиду.

–         n

 

–         nЗа антигенним властивостями відрізняють n2 серологічних варіанти вірусів.

 

Вірус гарно розмножується в клітинах HeLA, Hep-2 та ін. з появою цитопатичної nдії, а ткаж з формуванням біляшок.

Не культивується в курячих ембріонах.

 

Епідеміологія

Джерело інфекції –  хвора людина.

Механізм зараження – повітряно-краплинний

Інкубаційний період –  3-5 днів.

Вірус розмножується в nепітеліальних клітинах верхніх дихальних шляхів.

Особливо небезпечний для дітей nперших 6 місяців життя, викликаючи бронхіт, бронхіоліт, nпневмонію.

 

 

Лабораторна nдіагностика

Вірусологічний метод.  

Швидке визначення вірусних nантигенів у виділеннях з носоглотки за допомогою флуоресцуючих nантитіл

Зараження культур клітин (характерний nцитопатичний ефект). Ідентифікація –  РІФ, РЗК, РН.

Серологічний метод.  Парні сироватки – РН, РЗК.

У дітей перших 6 місяців життя, nякі мають матринські антитіла (титр до 1:320), краще nвикористовувати визначення специфічних антигенів за допомогою РІФ, ІФА.