Альфа-віруси

Альфа-віруси мають геном, представлений одноланцюговою позитивною лінійною РНК з молекулярною масою 4,2 МДа. Віріони мають сферичну форму, діаметром 60-80 нм. Геномна РНК покрита капсидом, що складається з 240 молекул С-білка, тип симетрії кубічний, форма правильного дельта-ікосаедра (20 граней). Поверх капсиду розташована двошарова ліпідна мембрана, в яку вбудовано 240-300 глікопротеїнових комплексів, що проникають крізь ліпідну мембрану. Вони складаються з 2-3 білків (El, E2, іноді E3). Мембранні білки взаємодіють з С-білком, завдяки чому скріплюють мембрану з нуклеокапсидом. Глікозильовані частини мембранних білків завжди знаходяться на зовнішній стороні ліпідного бішару; комплекси цих білків утворюють шипи довжиною 10 нм, що виступають назовні з поверхні віріона.

Альфа-віруси включають 21 серотип; за даними RTGA, реакції нейтралізації та радіоімунної преципітації вони поділяються на три антигенні групи:

1. Комплекс вірусу західного енцефаломієліту коней (включаючи вірус Сіндбіс);
2. Комплекс вірусу східного енцефаломієліту коней;
3. Вірусний комплекс лісу Семлікі; деякі віруси знаходяться поза межами груп.

Альфа-віруси мають такі антигени: видоспецифічний суперкапсидний глікопротеїн Е2 – антитіла до нього нейтралізують інфекційність вірусу; групоспецифічний суперкапсидний глікопротеїн Е1 (гемаглютинін); родоспецифічний – нуклеокапсидний білок С. Гемаглютинуючі властивості альфа-вірусів, як і всіх тогавірусів, краще проявляються стосовно пташиних, особливо гусячих, еритроцитів.

Для проникнення в клітину вірус використовує такий шлях: адсорбція вірусу шипами (білок Е2) на білкових рецепторах клітини, потім – облямована ямка – облямована везикула – лізосома. Потрапивши в лізосому, вірус уникає небезпеки перетравлення завдяки особливим властивостям білків своєї зовнішньої оболонки. Ці білки сприяють злиттю сусідніх ліпідних бішарів при кислих значеннях pH всередині лізосоми. І як тільки вірус опиняється в лізосомі, його зовнішня оболонка «плавиться» з мембраною лізосоми, що дозволяє нуклеокапсиду потрапити в цитоплазму.

Альфавіруси реплікуються в цитоплазмі клітини. Коли нуклеокапсид «роздягається», геномна РНК транслюється на рибосомах, і утворюється вірусспецифічна РНК-полімераза. Транскрипція альфавірусної РНК відбувається наступним чином: спочатку синтезується комплементарний негативний ланцюг РНК, а потім на ньому синтезується багато копій РНК двох розмірів: віріонна РНК 42S та менша РНК 26S. Синтез 42S РНК ініціюється з 3'-кінця, і транскрибується повний ланцюг 42S РНК. 26S РНК продукується незалежно, ініціація її транскрипції починається з другого сайту ініціації, розташованого на відстані 2/3 довжини від 3'-кінця, і продовжується до 5'-кінця молекули-матриці. РНК 42S є віріонною РНК і використовується для складання нових нуклеокапсидів, а також кодує синтез неструктурних білків. РНК 26S служить матрицею, що спрямовує синтез чотирьох структурних білків: капсидного С-білка та білків оболонки El, E2, E3. Кожна з цих РНК транслюється у великий поліпептид, який послідовно піддається каскадному розщепленню. Синтез білків оболонки відбувається на мембранозв'язаних рибосомах шорсткого ендоплазматичного ретикулуму, а капсидний білок синтезується на вільних рибосомах цитозолю.

Далі новосинтезований капсидний білок приєднується до реплікованих копій геномної РНК, що призводить до утворення нуклеокапсидів. Білки зовнішньої оболонки вбудовуються в мембрану ендоплазматичного ретикулуму та там глікозуються, потім транспортуються до комплексу Гольджі, де вони зазнають додаткового глікозилування, а потім переносяться на цитоплазматичну мембрану. Проходячи через неї, нуклеокапсиди огортаються ділянкою мембрани, високо збагаченою білками зовнішньої оболонки, які вбудовані в ліпіди клітини-хазяїна. Далі нуклеокапсид відбруньковується таким чином, що, відокремлюючись від поверхні клітини, він опиняється оточеним замкнутим суперкапсидом.

Флавівіруси багато в чому схожі на альфа-віруси та, згідно з попередньою класифікацією, були включені до родини тогавірусів як самостійний рід. Геномна РНК одноланцюгова, лінійна, позитивна, її молекулярна маса становить 4,0-4,6 мД. Діаметр сферичних віріонів становить 40-50 нм, іноді 25-45 нм ( вірус кліщового енцефаліту ). Будова віріонів принципово не відрізняється від альфа-вірусів, але капсидний білок флавівірусів має меншу молекулярну масу (13,6 кДа замість 30-34 кДа), а шипи завжди складаються з двох білків, лише один з яких глікозильований (Е1) і має гемаглютинуючу активність.

Згідно з результатами РПГА, всі флавівіруси (близько 50 серотипів) поділяються на 4 підгрупи: кліщовий енцефаліт, японський енцефаліт (включаючи лихоманку Західного Нілу), жовта лихоманка та лихоманка денге. Важливою особливістю флавівірусів є наявність у РСК розчинного антигену з типоспецифічною активністю; це неструктурний білок, який утворюється в інфікованих клітинах під час розмноження. Внутрішньоклітинне розмноження флавівірусів відбувається повільніше, ніж у альфа-вірусів, але проходить ті ж стадії з деякими відмінностями: в інфікованих клітинах виявляється лише один клас мРНК - 45S; реплікація РНК віріона відбувається на ядерній мембрані, а дозрівання віріона відбувається шляхом брунькування через мембрани ендоплазматичного ретикулуму.

Альфавіруси інактивуються протеазами, тоді як флавівіруси стійкі до них.

Тогавіруси нестабільні за кімнатної температури, але виживають при -70 °C. Вони легко інактивуються ефіром та дезоксихолатом натрію. Вони патогенні для різних тварин, інфекція легко відтворюється у мишей під час внутрішньомозкового зараження. Новонароджені миші особливо сприйнятливі. У чутливих хребетних господарів первинне розмноження вірусу відбувається в мієлоїдній, лімфоїдній тканині або в судинному ендотелії. Розмноження в ЦНС залежить від здатності вірусу перетинати гематоенцефалічний бар'єр та інфікувати нервові клітини. Віруси розмножуються в курячому ембріоні при інфікуванні жовткового мішка або алантоїсної порожнини. Вони добре розмножуються в культурах клітин нирок мавп та фібробластах курячих ембріонів, викликаючи вогнищеву дрібнозернисту дегенерацію.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Симптоми захворювань, спричинених альфа-вірусами

Після проникнення через шкіру шляхом укусу носія вірус потрапляє в кровотік або лімфатичні судини. Первинним місцем розмноження більшості тогавірусів є судинний ендотелій та ретикулоендотеліальні клітини лімфатичних вузлів, печінки та селезінки. Після 4-7-денного інкубаційного періоду вірус потрапляє в кров. Багато інфекцій мають другу фазу – локальне розмноження вірусу в окремих органах: печінці, мозку, нирках. Перша фаза супроводжується лейкопенією, друга – лейкоцитозом. Захворювання зазвичай виникає раптово, його початок збігається з виходом збудника в кров.

Незмінним симптомом є лихоманка, що супроводжується головним болем, міалгією, болем у суглобах, нудотою, часто дрібноточковим висипом та збільшеними лімфатичними вузлами. У значній кількості випадків клінічні прояви обмежуються періодом поширення вірусу з подальшим одужанням без наслідків. Лихоманка може ускладнюватися геморагічними симптомами, спричиненими судинними порушеннями. З'являються кровоточивість слизових оболонок та геморагічний висип. Лихоманка може мати двохвильовий перебіг: після короткої ремісії знову з'являється лихоманка та нові симптоми (альбумінурія, жовтяниця, менінгеальні симптоми, енцефаліт, мієліт), що свідчить про ураження різних органів.