<<
>>

РЕОВИРУСЫ

Морфология. Вирионы имеют диаметр 60—70 нм и состоят из двунитчатой РНК, покрытой двумя капсидными белковыми оболочками — внутренней и наружной. Капсид имеет икосаэдральную симметрию.

Наружный капсид состоит из 32 капсомеров с диаметром 18 нм, он может быть удален путем обработки химотрипсином или детер­гентами. Частица с удаленным наружным капсидом называется сердцевиной. Она имеет 12 пятиугольных фасеток, образованных капсомерами внутреннего кап­сида, в центре которых находятся отростки диаметром 10 нм с внутренним каналом, через него выходят наружу вновь синтезированные молекулы иРНК (см. рис. 17).

Химический состав и физико-химические свойства. Вирионы содержат PHK (14% от их массы) и белки. В сердцевине вирионов имеются 3000 молекул однонит­чатых олигонуклеотидов, которые составляют 25% от всей РНК. Липиды отсутствуют. Углеводы входят в состав гликопротеидов, находящихся в составе наружного капсида. Молекулярная масса вирионов 130∙ 10 , коэф­фициент седиментации 740 S, плавучая плотность в хлориде цезия 1,36—1,39 г/см3.

Геном реовирусов состоит из 10 фрагментов двунит­чатой РНК. Каждый фрагмент PHK представляет собой отдельный ген. Для возникновения инфекционного процес­са необходимо наличие всех фрагментов РНК.

Белки, антигены. Восемь полипептидов являются структурными белками и обозначаются греческими буквами: λl, λ2, и λ3 (1400—1500 аминокислотных остатков): μl и μ2 (700—800 аминокислотных остатков); σl, σ2 и σ3 (350—400 аминокислотных остатков). Пять полипептидов входят в состав сердцевины, три — μlC, σl и σ3 — в состав наружного капсида. Белок σl обеспе­чивает специфическое связывание с клеточными рецепто­рами и определяет тропизм вируса к определенным клеткам. Этот же белок является вирусным гемагглюти­нином. Он представляет собой основной типоспецифи­ческий антиген.

Тем не менее, количество этого белка на поверхности вирионов мало — 24 молекулы на вирус­ную частицу и 1% от сухой массы всех белков.

Белок μlC обеспечивает проникновение вируса в клетку' и его распространение в организме. Этот белок образуется путем протеолитического нарезания белка μl. В наибольшем количестве на поверхности вируса представ­лен белок σ3, однако функции его точно не установлены.

Известны три серотипа реовирусов человека. Они имеют общий комплементсвязывающий и типоспецифиче­ские антигены. Вирусы всех трех серотипов агглютини­руют эритроциты человека группы 6, а вирус 3-го серотипа, кроме того, и эритроциты крупного рогатого скота.

В сердцевине вирионов имеется РНК-зависимая РНК- транскриптаза, которая становится активной после удале­ния наружного капсида. Имеются также фосфогидролаза, гуанилтрансфераза и метилтрансфераза (ферменты для синтеза «шапочки»).

Устойчивость к физическим и химическим агентам. Вирусы устойчивы к прогреванию при температуре 56oC в течение 2 ч, стабильны при pH 2,2—8,0, устойчивы к эфиру, детергентам. Относительно устойчивы они и к действию ряда химических веществ, включая 3% раствор формалина и 1% раствор перекиси водорода.

Репродукция. Вирус проникает в клетку посредством эндоцитоза и транспортируется в лизосомы. В лизосомах клеточные протеолитические ферменты типа химотрипси­на разрушают наружный капсид и геном начинает функционировать в составе модифицированных сердцевин. Транскрибируется преимущественно одна нить генома с образованием большого количества «плюс-нитей», которые выходят через центральные каналы. Снабженные «шапочкой» и полиаденилатовой последовательностью «плюс-нити» функционируют как иРНК. Другие «плюс- нити» участвуют в репликации и входят в состав вновь синтезированных молекул генома.

Транскрипция и репликация в зараженной клетке строго регулируются. В процессе транскрипции обра­зуются ранние и поздние иРНК. Ранние иРНК синтези­руются с 4 фрагментов РНК, поздние иРНК — со всех 10 фрагментов генома.

Каждый фрагмент кодирует один полипептид, однако некоторые продукты трансляции наре­заются с образованием двух зрелых белков. Транскрип­ция, репликация и сборка вирусных частиц осуществляют­ся в специальных участках в цитоплазме — «фабриках». Вирус выходит из клетки при ее гибели.

Реовирусы хорошо размножаются в культурах клеток

разного происхождения — клетки почек обезьян, фибро­бласты эмбриона человека, перевиваемые линии клеток; ЦПД заключается в образовании округленных зернистых клеток и напоминает картину неспецйфической дегенера­ции. В клетках образуются ацидофильные включения в околоядерной зоне цитоплазмы, содержащие вирусспеци- фические компоненты и зрелые вирионы (см. рис. 28) и соответствующие «фабрикам» (см. рис. 8,а), где происходит репродукция вируса.

Реовирусы имеют широкий круг хозяев. Они выделены от крупного рогатого скота, обезьян, собак, кур, мышей, диких птиц, москитов. Антитела к вирусу обнаружены у многих животных.

Патогенез и клиника. Вирус размножается в эпителии слизистой оболочки носоглотки и кишечника. При попа­дании в кишечник он взаимодействует со специализи­рованными эпителиальными клетками в микроскладках над групповыми лимфатическими фолликулами — М-клетками, которые транспортируют вирус к лимфоидной ткани. Транспорт реовирусов через М-клетки, по-видимому, осуществляют клеточные лизосомы. Из групповых лим­фатических фолликулов вирус попадает в брыжеечные лимфатические узлы, оттуда в селезенку, через лимфатиче­скую систему попадает в кровь.

У взрослых заболевание часто протекает бессимптом­но, у детей реовирусы вызывают катаральные воспаления верхних дыхательных путей или тонкого кишечника. Инфекция характеризуется появлением лихорадки, воспа­лением верхних дыхательных путей (ринит, фарингит), конъюнктивитом, поносом. Реже наблюдаются пневмония, герпангина, миокардит. Известны смертельные случаи заболевания среди новорожденных и детей раннего возраста.

Иммунитет. Клинически выраженная и инаппарантная инфекция сопровождаются появлением специфических антител.

К 25—30 годам жизни большинство населения имеют антитела ко всем трем типам вируса, что свидетель­ствует о его широкой циркуляци.

Эпидемиология. Основной путь передачи — воздушно­капельный, однако возможен и фекально-оральный путь заражения. Реовирусы в связи с их высокой контагиоз- ностью и устойчивостью во внешней среде часто являются ' причиной эпидемических вспышек в детских коллективах. В циркуляции вируса важную роль играет бессимптомное вирусоносительство.

∣∣j ' . ч

Ь Лабораторная диагностика. Материалом для исследова­нии» являются смывы носоглотки и фекалии больных. I Из фекалий вирусы выделяют чаще, чем из смывов HOCO- глотки. В летальных случаях используют кровь, легкие, ⅛ печень, мозг, почки погибших.

g Выделение вируса. Вирусы выделяют в первич- £ ных и перевиваемых культурах человека и животных ⅛ (почек обезьян, фибробластов эмбриона человека, HeLa, ⅛ Нер-2 и др.). Сыворотку животных к зараженным куль- I турам не добавляют в связи с возможным содержанием в ней антител к реовирусу. Цитопатический эффект : может проявиться через длительный период —2—3 нед после заражения. Он характеризуется появлением дегене- ; рировавших клеток, которые не слущиваются со стекла, а сохраняют связь с монослоем, прикрепляясь к нему отростками.

’ Вирус можно выделить путем заражения мышей- сосунков в мозг, подкожно, внутрибрюшинно, интраназаль- но. Через 5—12 дней наступает гибель животных. Однако чаще используют культуры клеток, так как мыши менее чувствительны к вирусу и могут спонтанно быть инфи- цированы реовирусами.

Идентификацию вирусов проводят в PH и в РТГА с использованием эритроцитов человека О группы и ' крупного рогатого скота; применяют эталонные типоспе­цифические сыворотки. Неспецифические ингибиторы из сывороток удаляют обработкой каолином, а изогемагглю­тинины — 50% взвесью эритроцитов человека группы 0.

Серологическая диагностика. Нарастание антител в парных сыворотках определяют в РТГА, ис- пользуя в качестве антигена культуральную жидкость за­раженных культур клеток после полной дегенерации кле­точной культуры.

Профилактика. Специальные меры профилактики не разработаны.

РОТАВИРУСЫ

Ротавирусы являются наиболее частыми возбудителями гастроэнтеритов у детей. Они вызывают также гастро- ’ энтериты у молодых животных (обезьян, крупного рога- fтого скота, лошадей, собак, овец, оленей, кроликов, мышей ... и др.). Наиболее хорошо изучены вирус диареи телят ⅝ Небраски (NCDV), вирус эпизоотической диареи мышат, • вирус обезьян (SAll), вирус, выделенный из кишечника

Рис. 41. Вирионы ротавируса. 'а — электронно-микроскопиче­ское изображение; б — схема строения вириона: 1— сердцеви­на; 2— внутренний капсид;

3— наружный капсид.

б овец и крупного рогатого скота. Все вирусы имеют сход­ную морфологию и содержат общий антиген.

Морфология. Название рода происходит от лат. rota — колесо, поскольку при электроной микроскопии вирионы имеют вид колеса, благодаря наружному капсиду в форме обода и капсомерам внутреннего капсида в виде радиаль­ных спиц (рис. 41). Вирион имеет диаметр 70—75 нм и состоит из сердцевины диаметром 33—40 нм, содержа­щей двунитчатую PHK и внутренние белки, и двух кап­сидов с икосаэдральной симметрией — внутреннего и наруж­ного. Часто встречаются частицы, лишенные наружного капсида диаметром 60 нм, а также пустые частицы, ли­шенные сердцевины; и те и другие не обладают инфек­ционной активностью. В препаратах ротавирусов обнару­живаются трубчатые структуры, связанные с морфоге­незом вируса.

Химический состав и физико-химические свойства. Вирионы содержат PHK и белки. Липиды отсутствуют. Углеводы содержатся в составе гликопротеидов. Плавучая плотность двухкапсидных частиц в хлориде цезия 1,36— 1,38 г/см3, коэффициент седиментации 525 S. Плавучая плотность пустых частиц 1,29 г/см3.

Геном представлен одиннадцатью уникальными фраг­ментами двунитчатой PHK с молекулярной массой от 0,2 ∙ IO6до 2 ∙ IO6и общей молекулярной массой 11 ∙ IO6. При электрофорезе в полиакриламидном геле фрагменты располагаются четырьмя группами, содержащими 4,2,3 и 2

фрагмента соответственно. Каждый фрагмент кодирует индивидуальный белок. Первичная структура генома уста­новлена. Продуктами 4,9,11 -го генов являются беЛки на­ружного капсида, 1,2, 6-го генов — белки внутреннего кап­сида, 5,7,8,10-го — неструктурные белки.

- Белки и антигены. Среди белков наружного капсида находится белок VP7, продукт 9-го гена, являющийся протективным антигеном и основным антигеном участвую­щим в PHiЭтот белок является типоспецифическим ан­тигеном. В наружном капсиде локализуется также белок VP3, продукт 4-го гена, обусловливающий гемагглютини- рующую активность вируса и взаимодействующий с кле­точными рецепторами. Этот белок нарезается трипсино­подобными ферментами клетки на две субъединицы (с молекулярной массой 88∙ 103→60-}-28∙ IO3). Нарезание этого белка вызывает протеолитическую активацикгвируса и необходимо для возникновения инфекции. Общим анти­геном и антигеном, определяющим подгрупповую специ­фичность, является белок внутреннего капсида, продукт 6-го гена, VP6. Среди белков сердцевины находится PHK- зависимая PHK-полимераза.

Все вирусы человека и животных имеют общий антиген, выявляемый в ИФ, ИЭМ, PCK и др., и разделяются на 3 подгруппы, которые дифференцируются в ИФА. Типо­специфические антигены, находящиеся в составе наружно­го капсида, позволяют дифференцировать 4 серотипа ви­русов человека и животных.

Устойчивость к физическим и химическим факторам. Ротавирусы устойчивы к эфиру и детергентам, кислым значениям pH (3,0), обычным дезинфектантам. Особенно устойчивы в фекалиях, сохраняя инфекционную актив­ность при комнатной температуре до 7 мес. Прогревание при температуре 50°С в присутствии детергентов, замора­живание и оттаивание инактивирует вирус.

Репродукция. Ротавирусы человека не культивируются в обычных условиях и лишь с большим трудом про­исходит их адаптация к росту в культуре клеток (пер­вичные или вторичные культуры клеток почек зеленых мартышек). Применяют ряд приемов, увеличивающих интенсивность репродукции: добавление в культуральную среду трипсина, вызывающего протеолитическую актива­цию вируса; центрифугирование клеток после инфициро­вания и т. д. В этих условиях обнаружено ЦПД, зак­лючающееся в появлении округлившихся клеток и их аг­регатов, отторгающихся от стекла.

Ротавирусы животных размножаются в культурах кле­ток, поэтому они изучены лучше, чем ротавирусы челове­ка, и многие данные относительно репродукции ротавиру­сов получены на этих моделях.

Вирус проникает в клетку путем рецепторного эндо- цитоза и транспортируется в лизосомы, где происходит транскрипция генома с помощью эндогенной транскрип­тазы. Вирусспецифический антиген обнаруживается с по­мощью ИФ в околоядерной области цитоплазмы в сос­таве включений, а затем во всей цитоплазме. Сборка ви­русных частиц происходит многоэтапно в ассоциации с мембранами эндоплазматической сети. Сначала образуются однокапсидные частицы, которые почкуются через мембра- ⅛. ну в вакуоли и приобретают липопротеидную оболочку. I В эндоплазматических вакуолях формируется наружный капсид и утрачивается липопротеидная оболочка. Вирусные частицы выходят из клетки путем «взрыва» после ее лизиса. Инфекционный цикл занимает 18—20 ч.

Патогенез. Путь заражения фекально-оральный. Вирус размножается в клетках эпителия ворсинок тонкого ки­шечника, находящихся на вершине ворсинок. Разрушение клеток приводит к уменьшению количества ферментов, расщепляющих дисахариды (мальтозу, сахарозу и лакто­зу). В связи с этим в двенадцатиперстной кишке накап­ливаются дисахариды и нарушается процесс всасывания простых сахаров. По мере образования инфекционного потомства вирусные частицы движутся с содержимым ки­шечника в дистальном направлении. Переходя в толстую кишку, дисахариды и простые сахара создают повышенное осмотическое давление, которое препятствует всасыванию воды из кишечного содержимого и приводит к поступ­лению в кишечник воды из тканей организма. Попа­дающие в толстую кишку моносахариды расщепляются кишечными бактериями до низкомолекулярных жирных кислот, увеличивающих осмотическое давление и обостря­ющих процесс. В результате воспалительных процессов в слизистой оболочке кишечника усиливается перисталь­тика, что обусловливает понос.

Клиника. Инкубационный период от 15 ч до 3—5 дней. Болезнь начинается остро. Появляются понос, рвота, тошнота, боли в животе. Часто бывает только тошнота и затем понос. Испражнения обильны, водянистые, пенис­тые, ярко-желтого цвета, иногда мутно-белой окраски. Отмечается повышение субфебрильной температуры, сла­бость, головная боль. Болезнь длится 5—7 дней.

Иммунитет. Инфекция сопровождается появлением специфических антител. На первой неделе заболевания — антитела класса IgM, через 2—3 нед — антитела клас­са IgG. Уже к 6 годам жизни антитела обнаруживаются у 60—90% детей. Однако гуморальный иммунитет не пре­дупреждает развитие заболевания; большое значение при­обретают секреторные антитела IgA и другие факторы местного иммунитета. Пассивный иммунитет защищает детей первых шести месяцев жизни от инфекции, которая в этом возрасте обычно протекает бессимптомно.

Эпидемиология. Ротавирусный гастроэнтерит является преимущественно заболеванием раннего детского возраста. В основном болеют дети в возрасте от 6 мес до 2 лет, инфекция часто встречается у новорожденных, но не всегда сопровождается клиническими симптомами. Ре­гистрируются вспышки в детских коллективах, семейные и внутрибольничные, в такие периоды болеют и дети стар­ших возрастов и взрослые. Заболевание имеет сезонность (январь, февраль), но спорадические случаи встречаются в течение всего года. В развивающихся странах ротави­русная инфекция является основной причиной смертности детей раннего возраста.

Источником инфекции является только человек. Боль­ные выделяют большое количество вируса с фекалиями (в 1 г обнаруживается до IO10вирусных частиц). Ин­фицирование происходит при контакте с загрязненной фекалиями средой. Однако, не исключен и воздушно-ка­пельный путь передачи инфекции. Относительно высокая устойчивость вируса во внешней среде затрудняет пре­дупреждение контаминации окружающей среды.

Лабораторная диагностика. Лабораторная диагностика основана на обнаружении возбудителя в фекалиях и вы­явлении иммунологических сдвигов путем обследования парных сывороток больных.

Материалом для исследования являются фекалии. Фе­калии отбирают стерильно и доставляют в лабораторию в контейнерах со льдом. Готовят 10—20% суспензию фе­калий на растворе Хенкса. После осветления на низкой скорости надосадочную жидкость обрабатывают антибио­тиками. y

Быстрая диагностика. Быстрая диагностика основана на выявлении вирусных частиц или антигенов в фекалиях больных с помощью методов ЭМ, ИЭМ, РИА и ИФА. В качестве иммунных сывороток используют гипериммунные сыворотки лабораторных животных (кро­

ликов, морских свинок), иммунизированных ротавирусами животных (SA 11 или вирус диареи телят Небраски), или сыворотки больных, в стадии выздоровления.

Поскольку большие количества вируса выделяются с фекалиями, вирусные частицы можно выявить при пря­мой ЭМ экстрактов фекалий. При взятии материала на 1—3-й день после начала заболевания получают макси­мальное число положительных ответов (до 100%), на 3—5-й день — до 50%, на 5—8-й день — до 25%.

При ИЭМ гипериммунную сыворотку смешивают с экстрактом фекалий больного, смесь инкубируют при ком­натной температуре, а затем при температуре 4°С, после чего центрифугируют для осаждения специфических ви­русных агрегатов. Осадок ресуспендируют в нескольких каплях дистиллированной воды и материал контрастируют с помощью фосфорновольфрамовой кислоты. В препаратах видны компактные агрегаты, состоящие из вирусных час­тиц, окруженных ореолом антител.

Вирусный антиген в экстрактах фекалий можно оп­ределить с помощью твердофазных РИА и ИФА. Чувст­вительность этих методов примерно одинакова. Их пре­имуществом перед методом ЭМ является возможность исследования большого количества проб и точный коли­чественный учет результатов. C помощью этих реакций, а также PCK и РПГ выявляются в основном группо- и подгруппоспецифические антигены, общие для рота­вирусов человека и животных, в то время как в PH выявляются типоспецифические антигены.

Быструю диагностику можно провести также путем выявления вирусных PHK в экстракте фекалий с помощью метода МГ при использовании в качестве зонда плаз­миды, содержащей гены ротавируса, а также путем элект­рофореза РНК, выделенной из экстракта фекалий, в по­лиакриламидном геле. Фрагменты PHK выявляют путем окрашивания геля бромидом этидия. Этот метод более чувствителен, чем ЭМ.

Серологическая диагностика. Прирост анти­тел в парных сыворотках больных определяют с помощью антигенов ротавирусов животных, близких в антигенном отношении ротавирусу человека, вируса диареи телят Неб­раски и обезьяньего вируса SAll. Эти вирусы адаптированы к культуре клеток и дают выраженный цитопатический эффект. Антитела выявляют в PH в культуре ткани, РСК, РТГА с эритроцитами человека группы 0 или эритроцитами морской свинки. Сыворотки предварительно

обрабатывают каолином и 50% эритроцитарной массой.

Профилактика и лечение. Профилактика основана на эпидемиологических мероприятиях, общих для всех ки­шечных инфекций. Лечение симптоматическое. Целесооб­разна вакцинация детей раннего возраста убитыми вак­цинами.

<< | >>
Источник: Букринская А.Г.. Вирусология.— M.: Медицина, 1986 г. 336 с.. 1986

Еще по теме РЕОВИРУСЫ:

  1. Глава 7. СЕМЕЙСТВО РЕОВИРУСОВ (REOVIRroAE)
  2. Семейство реовирусов (Reoviridae)
  3. Лекция 24 Вирусы — возбудители острых кишечных инфекций: пикорнавирусы, калицивирусы, коронавирусы, реовирусы, астровирусы.
  4. Глава 3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРУСОВ
  5. САНИТАРНАЯ ВИРУСОЛОГИЯ ВОДЫ
  6. Лекция 23 Вирусы — возбудители ОРВИ: ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирусы, вирус краснухи.
  7. ГРИПП И ДРУГИЕ ОСТРЫЕ РЕСПИРАТОРНЫЕ ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ
  8. Глава I КИШЕЧНЫЕ И РЕСПИРАТОРНЫЕ ВИРУСЫ
  9. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ВИРУСА
  10. Основы гинекологического исследования и акушерства. Практические манипуляции,
  11. СОДЕРЖАНИЕ
  12. ОСМОТР ШЕЙКИ МАТКИ ПРИ ПОМОЩИ ЗЕРКАЛ
  13. БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
  14. ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
  15. ВЛАГАЛИЩНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БЕРЕМЕННОЙ
  16. ИЗМЕРЕНИЕ НАРУЖНЫХ РАЗМЕРОВ ТАЗА ИНДЕКСА СОЛОВЬЕВА
  17. ИЗМЕРЕНИЕ ДИАГОНАЛЬНОЙ КОНЪЮГАТЫ
  18. ИЗМЕРЕНИЕ ОКРУЖНОСТИ ЖИВОТА И ВЫСОТЫ СТОЯНИЯ ДНА МАТКИ
  19. ПРОВЕДЕНИЯ НАРУЖНОГО АКУШЕРСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ (4 ПРИЕМА ЛЕОПОЛЬДА - ЛЕВИЦКОГО)
  20. ВЫСЛУШИВАНИЕ СЕРДЦЕБИЕНИЯ ПЛОДА