Поксвирусов: Вірус віспи людини

Сімейство Poxviridae (англ. Рох - віспа + віруси) включає два підродини: Chordopoxvirinae, куди входять віруси віспи хребетних, і Entomopoxvirinae, що об'єднує віруси віспи комах. Підродина вірусів віспи хребетних, в свою чергу, включає 6 самостійних пологів і кілька некласифікованих вірусів. Представники кожного роду мають загальні антигени і здатні до генетичної рекомбінації. Пологи відрізняються один від одного за процентним вмістом і властивостями ДНК, розташуванню і формі нітеобразних структур на зовнішній оболонці віріона, стійкості до ефіру, гемагглютинирующих властивостями та іншими ознаками.

[1], [2], [3]

Структура Поксвирусов: Вірус віспи людини

Представники роду Orthopoxvirus - віруси натуральної віспи, віспи мавп і осповакціни. Вірус натуральної віспи викликає особливо небезпечну інфекцію людини, яка зусиллями світової спільноти ліквідована в середині 70-х рр. XX ст. Вірус віспи мавп патогенен не тільки для приматів: описані випадки у людей, за течією нагадують натуральну віспу. З огляду на цю обставину, корисно мати загальні уявлення про мікробіології натуральної віспи.

Найбільш вивченим представником роду Orthopoxvirus є вірус осповакціни, який стався або від вірусу коров'ячої віспи, або від вірусу натуральної віспи. Він адаптований до організму людини і довгий час використовувався як перша жива вірусна вакцина.

Вірус натуральної віспи та інші представники цього роду - найбільші з усіх відомих вірусів тварин. Це один з найбільш високоорганізованих вірусів тварин, що наближається за будовою деяких структур до бактерій. Віріон має форму цегли з кілька закругленими кутами і розмір 250- 450 нм. Він складається з добре помітною серцевини (нуклеоида, або ядра), що містить геномної двунітевой лінійну молекулу ДНК з молекулярною масою 130-200 МД, асоційовану з білками. По обидва боки від нуклеоида розташовані овальні структури, звані білковими тілами. Серцевина і бічні тіла оточені чітко помітною поверхневої оболонкою з характерною бороздчатою структурою. Стінка серцевини складається з внутрішньої гладкою мембрани товщиною 5 нм і зовнішнього шару з регулярно розташованих циліндричних субодиниць. Вірус має хімічний склад, що нагадує бактеріальний: він містить не тільки білок і ДНК, а й нейтральні жири, фосфоліпіди, вуглеводи.

Поксвирусов - єдині з ДНК-вірусів, що розмножуються в цитоплазмі клітини-господаря. Цикл репродукції вірусу складається з наступних основних етапів. Після адсорбції на поверхні чутливої клітини вірус проникає в цитоплазму шляхом рецепторопосредованного ендоцитозу, і далі відбувається двоетапне «роздягання» віріона: спочатку під дією протеаз клітини руйнується зовнішня оболонка, відбувається часткова транскрипція і синтез надранніх мРНК, що кодують синтез білка, відповідального за подальше роздягання. Паралельно з цим йде реплікація ВДНК. Дочірні копії ДНК транскрибуються, синтезуються пізні мРНК. Потім йде трансляція, і синтезується близько 80 вірус-специфічних білків з молекулярною масою від 8 до 240 кБ. Частина з них (близько 30) є структурними білками, інші - ферменти і розчинні антигени. Особливістю розмноження поксвирусов можна вважати модифікацію ними клітинних структур, які перетворюються в спеціалізовані «фабрики», де відбувається поступове дозрівання нових вірусних частинок. Дозріле вірусне потомство залишає клітину або при її лизисе, або шляхом отпочковиванія. Цикл репродукції вірусів віспи займає близько 6-7 ч.

Вірус віспи має гемагглютінірующімі властивостями; гемаглютинін складається з трьох гликопротеидов. Найважливішими антигенами є: NP-нуклеопротеїдні, загальний для всього сімейства; термолабільних (Л) і термостабільний (С), а також розчинні антигени.

Поксвирусов витримують висушування (особливо в патологічному матеріалі) протягом багатьох місяців при кімнатній температурі, стійкі до ефіру, в 50% розчині етанолу при кімнатній температурі інактивуються протягом 1 год, а в 50% розчині гліцерину при температурі 4 ° С зберігаються протягом декількох років. Стійкі до більшості дезінфікуючих речовин: 1% -ний фенол або і 2% -ний формальдегід при кімнатній температурі інактивують їх тільки протягом 24 год, 5% -ний хлорамін - протягом 2 ч.

До вірусу натуральної віспи сприйнятливі людина, а також мавпи. При експериментальному зараженні в мозок новонароджених мишей розвивається генералізована інфекція, що закінчується летально; для дорослих мишей вірус непатогеген. Він добре розмножується в курячих ембріонах при зараженні на хоріоналлантоісной оболонку, в амніон, в жовтковий мішок і аллантоісную порожнину. На хоріоналлантоісной оболонці 10-12-денних курячих ембріонів вірус натуральної віспи дає дрібні білі бляшки; вірус осповакціни викликає ураження великих розмірів, з чорної западиною в центрі, викликаної некрозом. Важливим диференціальним ознакою вірусу натуральної віспи є гранична температура розмноження вірусу в курячому ембріоні 38,5 ° С.

До вірусу натуральної віспи чутливі первинні і перещеплюваних культури клітин, отримані від людини, мавп та інших тварин. На культурі клітин пухлинного походження (HeLa, Vero) вірус натуральної віспи утворює дрібні бляшки пролиферативного типу, в той час як при зараженні вірусом віспи мавп клітин Vero виявляються круглі, з політично центром бляшки. У клітинах нирки ембріона свині вірус натуральної віспи здатний викликати чіткий цитопатичної ефект, якого не буває при зараженні цих клітин вірусом віспи мавп. У клітинах HeLa вірус натуральної віспи викликає круглоклітинна дегенерацію, тоді як віруси віспи мавп і верблюдів викликають дегенерацію з утворенням багатоядерних клітин.

[4], [5]

Патогенез

У людей, які видужали після віспи, імунітет зберігається довічно. Тривалий стійкий імунітет формується і після вакцинації. 2 в основному гуморальний, вируснейтрализующие антитіла з'являються вже через кілька днів після початку захворювання, однак не перешкоджають прогресуючому поширенню шкірних проявів: хворий може померти на пустулезной стадії, маючи високий рівень антитіл в крові. За створюваний шляхом вакцинації штучний імунітет також відповідають антитіла, що з'являються на 8-9-й день після імунізації і досягають максимальних титрів через 2-3 тижнів.

Клітинний імунітет відіграє не меншу роль, ніж циркулюючі антитіла. Встановлено, що у осіб з гипогаммаглобулинемией біосинтезу антитіл не відбувається, але вони стають несприйнятливими до вірусу віспи. В основі такого клітинного імунітету лежить активність Т-цитотоксичних лімфоцитів.

[6], [7], [8]

Епідеміологія

Джерело інфекції - хвора людина. Переважна більшість не щеплених проти віспи або непереболевшіх людей чутливі до цієї інфекції. Натуральна віспа найчастіше передається повітряно-крапельним шляхом, але не виключено зараження і контактним шляхом (через одяг, рушник, постіль, предмети побуту). Хворий заразний для оточуючих протягом усього періоду розвитку висипу, аж до відокремлення останніх кірочок, але найбільш небезпечний в перші 8-10 днів, коли є ураження на слизових оболонках.

[9], [10], [11]

Симптоми

Вхідні ворота інфекції - слизова оболонка верхніх дихальних шляхів. Первинне розмноження вірусу відбувається в лімфоїдної тканини глоткового кільця, потім на короткий час вірус проникає в кров і інфікує клітини ретикулоендотеліальної тканини (СМФ). Вірус там розмножується, і знову виникає вірусемія, але більш інтенсивна і тривала. Дерматотропнимі дію вірусу пов'язано з його здатністю проникати з кров'яного русла в епідерміс, викликати ранню проліферацію шиловидних клітин і характерну дегенерацію клітин мальпигиева шару.

Інкубаційний період складає 8-18 днів. Натуральна віспа починається гостро: головні болі, болі в м'язах, прострація, лихоманка. Через 2-4 дня на слизовій оболонці порожнини рота і шкірі з'являється характерне висипання - все елементи майже одночасно, локалізуються більше на обличчі і кінцівках. Висип проходить стадії макули, папули, бульбашки і пустули, потім утворюється корочка (струп), після відпадання якої залишається рубець. З появою висипу температура знижується і знову підвищується на стадії пустули. Від появи висипу до відпадання кірочок проходить близько 3 тижнів. При такому класичному тяжкому перебігу (variola major) летальність під час епідемій може досягати 40%: при більш легкій формі захворювання - алястрім (variola minor) - летальність не перевищує 1-2%.

Діагностика

Діагностика натурльной віспи може проводитися вірусоскопіческім, вирусологическим і серологічним методами. Найбільш ефективним і швидким методом є безпосередня електронна мікроскопія матеріалу, взятого з елементів висипу до стадії пустул, так як кількість вірусу на цій стадії різко зменшується. При світловій мікроскопії в препаратах з вмісту бульбашок виявляються великі клітини з тільцями Гварніері, які представляють собою цитоплазматичні включення овальної форми близько ядра клітини, зазвичай гомогенні і ацидофільні, рідше гранульовані і з неправильними обрисами. Тельця Гварніері - це «фабрики», де відбувається розмноження вірусу віспи. У мазках, приготовлених з вмісту віспяних бульбашок і забарвлених за методом М. Морозова, виявляються віріони віспи - тільця Пашена.

Для виділення та ідентифікації вірусу використовують зараження 12-14-денних курячих ембріонів на хоріон-аллантоісную оболонку, де вірус утворює дрібні білуваті бляшки, а також заражають культури клітин для виявлення цитопатического ефекту, постановки реакції гемадсорбції або иммунофлуоресценции. Матеріал для зараження - кров, виділення носоглотки, зіскрібки шкірних елементів висипу, скоринки, а також секційний матеріал.

Специфічний антиген вірусу віспи може бути виявлений в мазках-відбитках з елементів висипу і виділень носоглотки за допомогою непрямої імунофлуоресценції. У матеріалі з елементів висипу антиген може бути визначений за допомогою иммунодиффузии, РСК або ІФМ.

Вже після першого тижня захворювання вдається виявляти вируснейтрализующие, комплементсвязивающіе антитіла і гемаглютиніни. Наявність комплемент-зв'язуючих антитіл вважається найбільш достовірною ознакою віспи, так як вони у вакцинованих рідко зберігаються довше 12 міс.

[12], [13], [14], [15], [16], [17], [18]

Лікування

З метою специфічного лікування і профілактики використовується метисазон (марборан) - препарат, що пригнічує внутрішньоклітинну репродукцію вірусу віспи. Він особливо ефективний на ранніх стадіях захворювання і в інкубаційному періоді.

Історія людської цивілізації пам'ятає багато епідемій і пандемій натуральної віспи. Тільки в Європі до кінця XVIII ст. Від віспи загинуло не менше 150 млн осіб. Після отримання Е. Дженнером (1796) вакцини проти віспи почалася активна боротьба з цією хворобою, яка закінчилася повною її ліквідацією. У Радянському Союзі віспа була ліквідована в 1936 р, але за рахунок завезених випадків вона реєструвалася до 1960 р У 1958 р з ініціативи делегації СРСР на асамблеї ВООЗ була прийнята резолюція про викорінення віспи в усьому світі, а в 1967 р ВООЗ прийняла интенсифицированную програму викорінення віспи. Широку матеріальну допомогу цій програмі надали СРСР, США, Швеція. СРСР не тільки надав допомогу фахівцями, які працювали в багатьох ендемічних країнах, але і поставив безоплатно близько 1,5 млрд доз оспенной вакцини. Використовувалася вакцина, представлена живим вірусом осповакціни, вирощеним на дещо теляти, потім очищеним і висушеним. Хороші результати також давали культуральная і ембріональна (ововакціна) живі вакцини. Для профілактики і лікування ускладнень, що виникають іноді при вакцинації, застосовували протівооспенного донорський імуноглобулін (10% розчин в фізіологічному розчині гамма-глобулінової фракції крові донорів, спеціально ревакцинованих проти віспи) і імуноглобулін крові людини, титрує на утримання протівооспенного антитіл.

[19], [20]