Респіраторні аденовіруси

Перші представники родини аденовірусів були виділені в 1953 році В. Роу (та ін.) з мигдалин та аденоїдів дітей, тому вони й отримали таку назву. Родина Adenoviridae поділяється на два роди: Mastadenovirus - аденовіруси ссавців, до неї належать аденовіруси людини (41 сероваріант), мавп (24 сероваріанти), а також великої рогатої худоби, коней, овець, свиней, собак, мишей, амфібій; та Aviadenovirus - аденовіруси птахів (9 сероваріантів).

Аденовіруси не мають суперкапсиду. Віріон має форму ікосаедра – кубічного типу симетрії, його діаметр становить 70-90 нм. Капсид складається з 252 капсомерів діаметром 7-9 нм. Групи з 9 капсомерів утворюють 20 рівносторонніх граней (180 капсомерів), а на їхніх кутах розташовано 12 вершин, що складаються з 6 капсомерів (72 капсомери). Оскільки кожен зі 180 капсомерів суміщає з шістьма іншими, його називають гексоном. У свою чергу, гексон складається з трьох субодиниць з масою 120 кДа (мм). Кожен з 12 вершинних капсомерів суміщає з п'ятьма, тому його називають пентоном. Дванадцять вершинних капсомерів ікосаедра несуть ниткоподібні виступи (волокна) довжиною 8-30 нм, що закінчуються головкою діаметром 4 нм. Ядро віріона містить дезоксирибонуклеопротеїн, що складається з дволанцюгової молекули геномної ДНК (20-25 м.д.), з термінальним білком (55 кДа), ковалентно зв'язаним з 5'-кінцями обох ланцюгів, та двох основних білків: VII (18 кДа) та V (48 кДа). Дезоксирибонуклеопротеїн являє собою структуру з 12 петель, вершини яких спрямовані до основ апікальних капсидів, тому ядро віріона має поперечний переріз у формі квітки. Білок V розташований на зовнішній поверхні. Крім того, в ядрі розташовані білки VI та X. Геном аденовірусу представлений дволанцюговою лінійною ДНК з мм 19-24 м.д. Нитки ДНК фланковані термінальними інвертованими повторами, що дозволяють утворювати кільцеві молекули. Гідрофобний термінальний білок, необхідний для ініціації реплікації ДНК, ковалентно зв'язаний з 5'-кінцями обох ланцюгів. Кількість генів у молекулі ДНК точно не визначена. У аденовірусах людини білки становлять 86-88% маси віріона. Їх загальна кількість, ймовірно, перевищує 30, а мкм варіюється від 5 до 120 кДа. Білки позначаються римськими цифрами, з яких охарактеризовано II-XIII. Наразі в геномі аденовірусу ідентифіковано чотири області ранньої транскрипції E1, E2, E3, E4 та щонайменше 5 областей пізньої транскрипції - LI, L2, L3, L4, L5.

Продукти E1 пригнічують транспорт клітинної мРНК у цитоплазму та їх трансляцію. Ділянка E2 кодує синтез ДНК-зв'язуючого білка, який відіграє важливу роль у реплікації вірусної ДНК, ранній експресії генів, контролі сплайсингу та складанні віріона. Один із пізніх білків захищає аденовіруси від інтерферону. Основні продукти, що кодуються пізніми генами, включають білки, що утворюють гексони, пентони, ядро віріона та неструктурний білок, який виконує три функції: а) бере участь у формуванні тримерів гексонів; б) транспортує ці тримери в ядро; в) бере участь в утворенні зрілих віріонів аденовірусу. У віріоні ідентифіковано щонайменше 7 антигенів. Антиген А (гексон) є групоспецифічним та спільним для всіх аденовірусів людини. За антигеном B (основа пентону) всі аденовіруси людини поділяються на три підгрупи. Антиген C (нитки, волокна) є типоспецифічним. За цим антигеном всі аденовіруси людини поділяються на 41 сероваріант. Усі аденовіруси людини, крім сероваріантів 12, 18 та 31, мають гемаглютинуючу активність, яка опосередковується пентоном (апікальним капсомером). У 1960 році Л. Розен запропонував RTGA для ідентифікації сероваріантів аденовірусу.

Життєвий цикл аденовірусів під час продуктивної інфекції складається з таких стадій:

• адсорбція на специфічних рецепторах клітинної мембрани за допомогою головки волокна;
• проникнення в клітину за допомогою механізму рецептор-опосередкованого ендоцитозу, що супроводжується частковим «роздяганням» у цитоплазмі;
• остаточна депротеїнізація геному на ядерній мембрані та його проникнення в ядро;
• синтез ранніх мРНК за допомогою клітинної РНК-полімерази;
• синтез ранніх вірусоспецифічних білків;
• реплікація геномної вірусної ДНК;
• синтез пізніх мРНК;
• синтез пізніх вірусних білків;
• морфогенез віріонів та їх вихід з клітини.

Процеси транскрипції та реплікації відбуваються в ядрі, процес трансляції – в цитоплазмі, звідки білки транспортуються до ядра. Морфогенез віріонів також відбувається в ядрі та є багатоетапним: спочатку поліпептиди збираються в мультимерні структури – фібри та гексони, потім утворюються капсиди, незрілі віріони та, нарешті, зрілі віріони. У ядрах інфікованих клітин віріони часто утворюють кристалічні кластери. На пізніх стадіях інфекції в ядрах накопичуються не тільки зрілі віріони, а й незрілі капсиди (без ДНК). Вивільнення щойно синтезованих віріонів супроводжується руйнуванням клітин. Не всі вони залишають клітину, в якій синтезується до мільйона нових віріонів. Решта віріонів порушують функції ядра та викликають дегенерацію клітин.

Окрім продуктивної форми інфекції, аденовіруси можуть спричиняти абортивну інфекцію, при якій репродукція вірусу сильно порушується на ранній або пізній стадії. Крім того, деякі сероваріанти аденовірусів людини здатні індукувати злоякісні пухлини при інокуляції різним гризунам. За своїми онкогенними властивостями аденовіруси поділяються на високоонкогенні, слабоонкогенні та неонкогенні. Онкогенні здібності обернено пропорційні вмісту GC-пар у ДНК аденовірусу. Основною подією, що призводить до трансформації клітин (у тому числі в їх культурах), є інтеграція вірусної ДНК у хромосому клітини-хазяїна. Молекулярні механізми онкогенної дії аденовірусів залишаються незрозумілими.

Аденовіруси не мають онкогенних властивостей щодо людини.

Аденовіруси не розмножуються в курячих ембріонах, але добре розмножуються в первинних трипсинізованих та пересаджених клітинних культурах різного походження, викликаючи характерний цитопатичний ефект (округлення клітин та утворення виноградоподібних скупчень, дрібнокосткова дегенерація).

Порівняно з іншими вірусами людини, аденовіруси дещо стійкіші в зовнішньому середовищі, не руйнуються жировими розчинниками (немає ліпідів), не гинуть за температури 50 °C та при pH 5,0-9,0; добре зберігаються в замороженому стані.

Особливості епідеміології. Джерелом інфекції є лише хвора людина, включаючи її латентну форму. Зараження відбувається повітряно-крапельним шляхом, контактно-побутовим, через воду в басейнах та фекально-оральним шляхом. Вірус також може проникати в кишечник через кров. Захворювання верхніх дихальних шляхів та очей викликаються сероваріантами 1-8, 11, 19, 21. Сероваріанти 1, 2, 3, 12, 18, 31, 40 та 41 викликають гастроентерит у дітей від 6 місяців до 2 років, мезентеріальний аденіт. Сероваріанти 1, 2, 5, 6 часто виявляються при латентних формах інфекції.

Немає даних про здатність аденовірусів тварин викликати захворювання у людей, і, навпаки, аденовірусів людини – у тварин. Аденовіруси викликають спорадичні захворювання та локальні епідемічні спалахи. Найбільший спалах у нашій країні охопив 6000 осіб.

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

Симптоми аденовірусної інфекції

Інкубаційний період становить 6-9 днів. Вірус розмножується в епітеліальних клітинах верхніх дихальних шляхів, слизової оболонки очей. Він може проникати в легені, вражати бронхи та альвеоли, викликати важку пневмонію; характерною біологічною властивістю аденовірусів є тропізм до лімфоїдної тканини.

Аденовірусні захворювання можна охарактеризувати як гарячкові з катаральним запаленням слизової оболонки дихальних шляхів та очей, що супроводжуються збільшенням підслизової лімфоїдної тканини та регіонарних лімфатичних вузлів. Найчастіше вони протікають у формі тонзиліту, фарингіту, бронхіту, атипової пневмонії, грипоподібного захворювання, у формі фарингокон'юнктивальної лихоманки. Кон'юнктивіт в одних випадках супроводжує аденовірусне захворювання, в інших – його основний симптом.

Таким чином, аденовірусні захворювання характеризуються переважанням респіраторного, кон'юнктивального або кишкового синдрому. Водночас вірус здатний викликати латентну (безсимптомну) або хронічну інфекцію з тривалою персистенцією в тканинах мигдалин та аденоїдів.

Постінфекційний імунітет тривалий, стабільний, але типоспецифічний, перехресного імунітету немає. Імунітет зумовлений віруснейтралізуючими антитілами та клітинами імунної пам'яті.

Лабораторна діагностика аденовірусної інфекції

1. Виявлення вірусних антигенів в уражених клітинах за допомогою імунофлуоресцентних або ІФМ-методів.
2. Виділення вірусу. Матеріалом для дослідження є носоглоточний та кон'юнктивальний секрети, кров та кал (вірус можна виділити не тільки на початку захворювання, але й на 7-14-й день). Для виділення вірусу використовують первинні трипсинізовані культури клітин (включаючи диплоїдні) ембріона людини, чутливі до всіх серотипів аденовірусів. Віруси виявляють за їх цитопатичною дією та за допомогою комплементзв'язуючого антигену (КЗА), оскільки всі вони мають спільний комплементзв'язуючий антиген. Ідентифікацію проводять за типоспецифічними антигенами з використанням РТГА та РН у культурі клітин.
3. Виявлення збільшення титру антитіл у парних сироватках пацієнтів за допомогою RSC. Визначення збільшення титру типоспецифічних антитіл проводиться зі стандартними сероштамами аденовірусу в RTGA або RN у культурі клітин.

Специфічна профілактика аденовірусної інфекції

Проти деяких сероваріантів аденовірусу були розроблені живі імуногенні пероральні вакцини, але вони не отримали широкого застосування.