<<
>>

Лекция 28 ДНК-геномные вирусы. Онкогенные вирусы.

ДНК-геномные вирусы репликацию проходят преимущественно в ядре клетки. Они менее изменчивы, чем РНК-геномные, длительно персистируют в организме инфицированного.

В патологии человека имеют значение вирусы из 7 семейств ДНК- содержащих вирусов.

Самыми крупными (230-400 нм), и самыми сложно устроенными из них являются вирусы оспы — семейство Poxviridae.

Состав семейства:

Entopoxvirinae

• вирусы насекомых

Chordopoxvirinae

• вирус натуральной оспы

• вирус оспы обезьян

• вирус оспы коров

• вирус осповакцины

• вирус контагиозного моллюска

Вирусы имеют сердцевину гантелеобразной формы и боковые белковые тела. Геном — двухнитевая линейная ДНК. Наружная оболочка содержит трубчатые белковые структуры. Химический состав вирусов напоминает состав бактериальной клетки: он содержит кроме белка и ДНК и нейтральные жиры, фосфолипиды и углеводы. В составе вирусов около 80 белков, 30 из них являются структурными. Из-за своих значительных размеров вирионы могут обнаруживаться в клетках при световой микроскопии — тельца Пашена.

Вирусы оспы обладают гемагглютинирующими свойствами. Общий антиген для всего семейства — NP-белок, нуклеопротеидный.

Поксвирусы выдерживают высушивание в течение многих месяцев, в отличие от других сложных вирусов, они устойчивы к эфиру, этанолу, большинству дезинфицирующих средств.

Вирус размножается в куриных эмбрионах при заражении на ХАО — мелкие бляшки; размножается также и в аллантоисной и амниотической полостях, в желточном мешке. Вирус натуральной оспы хорошо размножается как в первичных так и в перевиваемых культурах клеток. В культурах клеток ЦПД (очаговая дегенерация), цитоплазматические включения — тельца Гварньери.

Иммунитет после перенесенной инфекции пожизненный.

Герпесвирусы

Состав семейства Herpesviridae

Alphaherpesvirinae

• ВПГ-1 (HSV-1)

• ВПГ-2 (HSV-2)

• ВПГ-3 (vzv-3)

• Betaherpesvirinae

• ЦМВ 5 (CMV)

• ВГЧ 6

• ВГЧ 7

Gammaherpesvirinae

• вирус Эпштейна-Барр 4 (EPV)

• ВГЧ-8

Герпесвирусы — сложные, суперкапсидные, Размер вириона — 150-250 нм, размер нуклеокапсида — 100 нм.

Капсид состоит из 162 капсомеров Геном — двухнитевая линейная ДНК, состоит из двух фрагментов: длинного L и короткого S. В составе вирионов герпеса находится примерно 30-33 белка, в том числе 5 гликопротеидов, обозначаемых gA, gB, gC, gD, gE. В зараженной клетке, кроме того, синтезируется около 20 неструктурных белков.

После раздевания в инфицированной клетке ДНК транспортируется в ядро, где проходит окончательная депротеинизация, синтез в ядре новых нуклеокапсидов, их отпочковывание от ядерной мембраны и поступление в цитоплазму полностью сформированных вирионов.

Особенности герпесвирусных инфекций:

• практически поголовная инфицированность (с 3-5 лет)

• полиорганный тропизм

• длительная персистенция

• выраженная иммуносупрессия на фоне ГВИ

• образование ИК — аллергия

• трансплацентарное заражение (внутриутробная и неонатальная патология)

• возможна интегративная инфекция

• онкогенность

Диагностика инфекций, вызываемых вирусами герпеса.

1. Быстрая диагностика (материал — мазки-отпечатки из соскоба герпетических везикул):

1) окраска по Романовскому-Гимзе — наличие гигантских

многоядерных клеток с внутриядерными включениями (тельца Каудри);

2) выявление антигена в прямой или непрямой РИФ;

3) ДНК-ДНК гибридизация (геном);

4) ПЦР (геном).

2. Вирусологическая диагностика

Вирусы выделяют во всех трех системах.

а. Куриные эмбрионы 12-дневные заражают на ХАО — через 48 ч на ХАО бляшки-оспины, в которых при микроскопии отпечатков видны гигантские клетки с внутриядерными включениями.

б. Вирус размножают в культурах клеток эмбриона человека, клетки почек обезьян, кроликов, коровы.

Инфекционный материал вносят одновременно с посевом клеток. В культурах ЦПД — округление клеток (преимущественно в культуре эпителия), появление гигантских многоядерных клеток (преимущественно в культурах фибробластов). В зараженных клетках появляются внутриядерные включения (ранние тельца Каудри).

Идентификацию вируса проводят в РН и РНИФ с сыворотками реконвалесцентов.

в. Мыши-сосунки — заражение в мозг или внутрибрюшинно. Симптомы энцефалита на 2-3 день. Гибель через 3-4 дня. Кроликов и морских свинок заражают на скарифицированную роговицу — кератоконьюнктивит через 1 -2 суток.

Серодиагностика. Нарастание титра антител определяют в РСК, РНИФ, ИФА. В качестве антигена в РСК используют экстракт зараженных клеточных культур после их трехкратного замораживания и оттаивания. В условиях массового носительства вируса серологический метод малоинформативен.

Вирус ветряной оспы — зостер (VZV)

VZV идентичен вирусу простого герпеса по морфологическим, биологическим и антигенным свойствам. Отличие — он не размножается в организме лабораторных животных. Вирус VZV может вызывать у детей ветряную оспу, проявляющуюся в развитии везикулезной сыпи на коже и слизистых. У взрослых (и крайне редко у детей) этот же вирус вызывает опоясывающий лишай (зостер).

Этот вирус относится к семейству Herpesviridae, подсемейству Alphaherpesvirinae, роду Herpesvirus. Он идентичен вирусу простого герпеса по морфологическим, биологическим и даже антигенным свойствам, но он не размножается в организме лабораторных животных.

Патогенез и клиника. Вирус VZV передается воздушно-капельным путем, источник инфекции — больной человек. Первичное размножение вируса происходит в эпителии слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Далее лимфогенным путем вирус проникает в кровь, с ней - в кожу.

Инкубационный период при ветряной оспе — 14-21 день. Высыпания новых пузырьков продолжаются 3-4 дня, содержимое их включает огромное количество вируса. Ветряная оспа новорожденных характеризуется высокой смертностью (до 20%). Осложнением является

энцефалит, пневмония. В первые три месяца беременности перенесенная ветряная оспа у женщин может привести к врожденным уродствам плода.

При опоясывающем лишае вслед за недомоганием и подъемом температуры появляются сильнейшие боли в области слизистой оболочки или кожи, иннервируемой одной или несколькими группами чувствительных ганглиев.

Через несколько дней в этой зоне появляются пузырьки. Чаще всего это наблюдается на туловище (по ходу межреберного нерва), на коже головы или шеи.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования является содержимое кожных высыпаний, отделяемое носоглотки, кровь.

Быстрая диагностика. В мазках-отпечатках, полученных из жидкости свежих везикул при окраске по Романовскому-Гимзе выявляют гигантские многоядерные клетки и внутриядерные включения. Для выявления специфического антигена используют РИФ, ИФА. Вирус может быть выявлен при ИЭМ.

Выделение вируса. Наибольшей чувствительностью к вирусу обладают клетки эмбриона человека, но можно использовать клетки почек обезьян, кроликов, коровы. В зараженных клетках появляются внутриядерные включения. Идентификацию вируса проводят в РН и РИФ, используя сыворотки реконвалесцентов с высоким титром антител.

Серологическая диагностика. Проводится в РН в культуре клеток, ИФА, РСК. В качестве антигена в РСК используют экстракт зараженных клеточных культур после их трехкратного замораживания и оттаивания.

Профилактика. Эффективным методом профилактики является введение у-иммуноглобулита. Заболевшие ветряной оспой подлежат изоляции от детского коллектива.

Цитомегалия (ЦМВ-инфекция) — антропонозная вирусная

инфекция с длительным латентным течением и персистенцией возбудителя, которая может протекать с периодическими обострениями, иногда с генерализацией инфекционного процесса. Клинически выраженная — манифестная инфекция характеризуется поражением различных внутренних органов и систем с полиморфными клиническими симптомами и формированием в пораженных тканях гигантских (цитомегалических) клеток с крупными внутриклеточными включениями.

У новорожденных детей и людей с иммунодефицитами ЦМВ- инфекция может приобретать тяжелое, опасное для жизни течение, поэтому это заболевание относят к оппортунистическим инфекциям.

Доказательством инфицированности людей ЦМВ является наличие вирусспецифических антител, которые присутствуют у 70-80% обследованных взрослых людей старше 30 лет.

Цитомегаловирус (ЦМВ) — входит в семейство Herpesviridae, подсемейство β-Herpesvirinae, род Cytomegalovirus, он представлен несколькими серотипами.

Биологические свойства.

По своему строению и биологическим свойствам ЦМВ сходен с вирусом простого герпеса, но имеет ряд отличий. У ЦМВ самый большой геном среди герпесвирусов. Наиболее продолжительный цикл репродукции (от 48 до 96 часов).

При культивировании в культуре клеток фибробластов или диплоидных клеток легких человека (ДКЧЛ) вирус оказывает характерное ЦПД, проявляющееся в образовании цитомегалических клеток с внутриядерными включениями, представляющими собой компактные скопления незрелых вирионов и ядерного хроматина. Эти крупные включения часто бывают единичными, окружены светлым ободком и вся структура напоминает «совиный глаз». Подобные цитомегалические клетки обнаруживают и при ЦМВ-инфекции в пораженных тканях, чаще всего в слюнных железах и почках. Выделяется вирус в окружающую среду со слюной, мокротой, слезной жидкостью, мочой, испражнениями, спермой, секретом шейки матки, грудным молоком. При латентной форме инфекции также происходит периодическое выделение ЦМВ, чаще с мочой, а также со слюной

Основные механизмы и пути передачи — контактный, воздушно­капельный, фекально-оральный, половой, вертикальный, парэнтеральный, в том числе ятрогенный, осуществляемый от серопозитивных доноров серонегативным реципиентам, главным образом, при переливании крови или ее препаратов и при трансплантации органов, чаще всего почек.

Особую опасность представляет внутриутробное заражение плода от инфицированной ЦМВ беременной женщины, а также заражение новорожденного при прохождении через родовые пути или постнатально — через грудное молоко и при тесном контакте с матерью (обычно через слюну). Если женщина заразилась цитомегалией но время беременности и/или у нее развилась генерализованная инфекция, то частота заражения плода до 50% и более.

Вирусы пожизненно персистируют в инфицированных клетках, при этом возможна ограниченная репликация. Как правило, возникает латентная инфекция. ЦМВ обладает тропизмом практически ко всем внутренним органам и системам. В зависимости от пораженного органа, манифестная форма инфекции может проявляться в виде гепатита, пневмонии, энтероколита, нефрита, энцефалита и др., но чаще всего заболевание протекает подобно мононуклеозу.

Цитомегалический синдром часто встречается при ВИЧ-инфекции, поэтому цитомегалия считается ВИЧ-ассоции-рованной инфекцией и при

ее манифестации является обязательным обследование больного на ВИЧ- инфицированность.

Лабораторная диагностика ЦМВ-инфекции

Применяют цитологический, вирусологический, серологический и молекулярно-генетические методы диагностики.

Исследуемые материалы: моча, слюна, кровь, ликвор, грудное молоко и другие биологические жидкости и выделения больного.

Цитологическому исследованию подвергают осадки мочи, слюны, мокроты и других материалов, в которых могут быть обнаружены цитомегалические клетки. Приготовленные микропрепараты окрашивают гемотоксилин-эозином или по Романовскому-Гимзе. Присутствие характерных гигантских клеток («совиный глаз») служит надежным доказательством ЦМВ-инфекции.

Вирусологический метод заключается в выделении вируса из исследуемого материала путем заражения чувствительных культур клеток. Метод дает надежные результаты, но трудоемок, продолжителен и доступен не всем лабораториям.

Серологический метод применяют для выявления специфических антител в сыворотке больного и повышения их титра. Используют РСК, РИГА, РН, ИФА и другие серологические реакции. Особенно ценен ИФА, позволяющий определить наличие по отдельности IgM и IgG. По результатам реакции судят о типе инфекции: на первичную острую ЦМВ- инфекцию указывает присутствие только IgM, при рецидивах (обострениях) выявляют IgM и IgG, наличие только IgG указывает на латентную, хроническую инфекцию.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) является чувствительным методом, позволяет выявлять присутствие вирусспецифической ДНК в выше перечисленных исследуемых материалах.

Аденовирусы

Первые представители семейства аденовирусов были выделены в 1953

г. У. Роу с соавторами из миндалин и аденоидов детей, в связи с чем и получили такое название. Семейство Adenoviridae разделяется на два рода: Mastadenovirus — аденовирусы млекопитающих, он включает аденовирусы человека (41 серовариант), обезьян (24 сероварианта), а также крупного рогатого скота, лошадей, овец, свиней, собак, мышей, земноводных; и Aviadenovirus — аденовирусы птиц (9 серовариантов).

Аденовирусы простые, безоболочечные вирусы. Вирион имеет форму икосаэдра диаметром 70-90 нм, капсид состоит из 252 капсомеров. Группы из 9 капсомеров образуют 20 равносторонних граней (180 капсомеров), а по их углам расположены 12 вершин, состоящих из 6 капсомеров (72 капсомера). На двенадцати вершинах икосаэдра имеются нитчатые

выступы (фибры) длиной 8-30 нм, заканчивающиеся головкой диаметром 4 нм. Внутри капсида находится сердцевина, представляющая собой структуру из 12 петель, вершины которых направлены к основаниям вершинных капсидов, поэтому сердцевина вириона на срезе имеет форму цветка. Геном аденовирусов представлен двунитевой линейной ДНК.

Количество генов в молекуле ДНК точно не установлено. У аденовирусов человека на долю белков приходится 86-88% от массы вириона. Общее число их, вероятно, более 30.

В составе вириона выявлено не менее 7 антигенов.

Антиген А (гексон) является группоспецифическим и общим для всех аденовирусов человека.

По антигену В (подгрупповой) и связанной с ним способностью агглютинировать разные виды эритроцитов все аденовирусы человека подразделяются на три подгруппы.

Антиген С (нити, фибры) является типоспецифическим. По этому антигену все аденовирусы человека делятся на 41 серовариант. Все аденовирусы человека, кроме серовариантов 12, 18 и 31, обладают гемагглютинирующей активностью.

Жизненный цикл аденовирусов при продуктивной инфекции начинается с адсорбции на специфических рецепторах клеточной мембраны с помощью головки фибров. Проникновение в клетку с помощью механизма рецепторопосредованного эндоцитоза, сопровождающегося частичным раздеванием в цитоплазме, а окончательная депротеинизация генома происходит у ядерной мембраны. Затем геном проникает в ядро.

Процессы транскрипции и репликации происходят в ядре, процесс трансляции — в цитоплазме, откуда белки транспортируются в ядро. В ядрах инфицированных клеток вирионы нередко образуют кристаллические скопления. Выход вновь синтезированных вирионов сопровождается разрушением клеток. Аденовирусы за исключением серотипов 38-41 хорошо размножаются в первично-трипсинизированных и перевиваемых культурах клеток различного происхождения, вызывая два типа цитопатических изменений: округление клеток и образование из них гроздевидных скоплений, которые вскоре отслаиваются от стекла, и мелкоточечную дегенерацию, с образованием мелких круглых клеток.

Особенности эпидемиологии. По сравнению с другими вирусами человека аденовирусы несколько более устойчивы во внешней среде, не разрушаются жирорастворителями (нет липидов), не погибают при 50°С и при рН 5,0-9,0; хорошо сохраняются в замороженном состоянии.

Источник инфекции — только больной человек, в том числе со скрытой ее формой. Заражение происходит воздушно-капельным, контактно-бытовым путем, через воду в плавательных бассейнах.

Возможен и фекально-оральный механизм передачи. В кишечник вирус может проникать и через кровь.

Наиболее часты заболевания дыхательного тракта: риниты, ларингиты, трахеобронхиты, пневмонии, описываемые как фарингоконьюнктивальная лихорадка. Типы 11 и 21 вызывают острые геморрагические циститы у детей, сероварианты 40 и 41 вызывают гастроэнтериты.

Инкубационный период 6-9 дней, характерное биологическое свойство аденовирусов — тропизм к лимфоидной ткани.

Постинфекционный иммунитет длительный, стойкий, но типоспецифический, перекрестного иммунитета нет. Иммунитет обусловлен вируснейтрализующими антителами и клетками иммунной памяти.

Лабораторная диагностика.

1. Выявление вирусных антигенов в пораженных клетках с помощью методов иммунофлуоресценции или ИФА.

2. Выделение вируса. Материалом для исследования служат отделяемое носоглотки и конъюнктивы, кровь, испражнения. Для изоляции вируса используют диплоидные культуры клеток эмбриона человека. Вирусы обнаруживают по их цитопатическому эффекту и с помощью РСК, так как все они обладают общим комплементсвязывающим антигеном. Идентификацию производят по типоспецифическим антигенам с помощью РТГА и РН в культуре клеток.

3. Выявление нарастания титра антител в парных сыворотках больного с помощью РСК. Определение нарастания титра типоспецифических антител осуществляют с эталонными сероштаммами аденовирусов в РТГА или РН в культуре клеток.

Специфическая профилактика и лечение. Против некоторых серовариантов аденовирусов получены живые иммуногенные пероральные вакцины, но они широкого применения не получили. При кератитах и кератоконьюнктивитах эффективен интерферон.

Папилломавирусы

Семейство Papillomaviridae выделено из семейства Papovaviridae в 2002 году. Включает около 120 серотипов вирусов, которые делят на группы:

• неонкогенные, HPV 1,2,3,5

• онкогенные с низким риском онкогенности — HPV 6, 11, 42, 43, 44

• онкогенные с высоким риском онкогенности — HPV16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68

Вирус простой безоболочечный. Капсид икосаэдрической симметрии, диаметр — 55 нм. Капсид состоит из 72 капсомеров, построенных из 2 белков. Геном — 2х-нитевая циркулярно замкнутая ДНК. Геном включает 8 ранних генов Е1 -Е8 и 2 поздних — L1-L2 (структурных). Репродукция

может происходить автономно - геном вируса в клетке в виде эписомы или интегративно — геном интегрирован в геном клетки.

Особенность репродукции — вирус репродуцируется в дифференцирующейся эпителиальной клетке, а в покоящейся — репродукция отсутствует, инфекция латентная.

Вирусы передаются при микротравмах кожи и слизистых контактно­бытовым путем, основной путь передачи — половой.

Клинические проявления инфекции:

• папилломы (бородавки, кандиломы) — доброкачественное течение;

• дисплазии (койлоцитоз в переходнйм зоне шейки матки;

• карцинома (атипичные клетки в слизистой шейки матки) течение злокачественное.

Диагностика. Вирусы не культивируются ни в одной системе. Антитела образуются в низких титрах. В диагностике важен метод гибридизации НК и ПЦР.

Профилактика. Вакцина Gardasil (США) с 2006 года. Вакцинируют девочек в возрасте 11-12 лет 3х-кратно.

Вирусный канцерогенез

В составе онкогенных вирусов присутствуют онкогены — v-onc

В клетках человека, млекопитающих, птиц присутствуют их предшественники — с-onc, называемые протоонкогенами (20-30 генов).

Протоонкогены — семейство генов, необходимых для регуляции роста и размножения нормальных клеток. Они кодируют белки- протеинкиназы, осуществляющие фосфорилирование аминокислот.

Причины превращения c-onc в онкоген:

• включение c-onc в геном вируса и превращение последнего в onc+вирус;

• попадание c-onc под контроль сильного вирусного промотора при интеграции вирусного генома в геном клетки;

• амплификации c-onc;

• превращение протоонкогена в онкоген из-за мутаций под действием физических и химических мутагенов.

Результат этих превращений:

• утрата клеточноспецифической и временной регуляции этого белка;

• увеличение количества продукта oнкогена;

• изменение специфичности протеинкиназ;

• изменение активности протеинкиназ;

• запуск превращения нормальной клетки в опухолевую, бессмертную.

<< | >>
Источник: Курс лекций по микробиологии, вирусологии, иммунологии для студентов 2-3 курсов факультета по подготовке специалистов для зарубежных стран. / Тапальский Д.В., Ильинская Т.Н., Шевцова Л.В., Лагун Л.В. — Учреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет»,2012. — 317 с.. 2012

Еще по теме Лекция 28 ДНК-геномные вирусы. Онкогенные вирусы.:

  1. ДНК-геномные вирусы
  2. Лекция 23 Вирусы — возбудители ОРВИ: ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирусы, вирус краснухи.
  3. РНК-геномные вирусы
  4. Лекция 26 Гепатотропные вирусы
  5. Общие сведения о вирусе папилломы человека. Классификация папилломавирусной инфекции. Пути передачи вируса.
  6. Лекция 24 Вирусы — возбудители острых кишечных инфекций: пикорнавирусы, калицивирусы, коронавирусы, реовирусы, астровирусы.
  7. ВИРУС ОСПЫ ОБЕЗЬЯН И СХОДНЫЕ ВИРУСЫ
  8. РЕСПИРАТОРНО-СИНЦИТИАЛЬНЫЙ ВИРУС (РС-ВИРУС)
  9. Глава 2. ПРИРОДА И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ ПРИРОДА ВИРУСОВ
  10. Гепатотропные вирусы
  11. Генетика вирусов
  12. Гепаднавирусы. Вирус гепатита В
  13. Классификация вирусов
  14. Глава 3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРУСОВ
  15. Респираторные вирусы
  16. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ВИРУСА
  17. Взаимодействие вируса с клеткой
  18. ВИРУС НАТУРАЛЬНОЙ ОСПЫ
  19. МОРФОГЕНЕЗ ВИРУСОВ