Лекция 13 Медицинская вирусология. Возбудители ОРВИ

Эра открытий в области вирусологии началась с появлением электронного микроскопа

Этапы взаимодействия вируса с клеткой хозяина. Адсорбция, Проникновение, Раздевание, Фаза исчезновения, Синтез компонентов вириона, Выход из клетки

Особенности лабораторной диагностики вирусных инфекций
обнаружение возбудителя в острой стадии заболевания
выявление увеличения АТ
выращивание на клеточной, тканевой культуре или в организме животного  

Методы выявления вирусов сложны, трудоемки, ретроспективны

Диагностика приносит пользу, особенно в эпидемической службе, т.к. чем раньше будут диагностированы первые случаи вирусных инфекций, тем быстрее будут проведены противоэпидемические мероприятия: карантин, госпитализация, вакцинация

Особенности взятия клинического материала при вирусной инфекции - взятие клинического материала в течение первых дней заболевания, в острой стадии: кровь
один и тот же возбудитель вызывает разные клинические проявления (напр. энтеровирусы)
сходную картину могут вызывать разные вирусы (напр. 6 сем. ОРВИ)

Появление АТ в крови при вирусной инфекции - примерно через неделю от начала заболевания. Сначала IgM, потом IgG. Очень недолго они циркулируют одновременно, на 12-й день IgM уже не обнаруживаются. Титр IgG нарастает и достигает максимума к 2-3 неделе.
Серологическая диагностика должна быть основана на четком, не менее, чем 4-х кратном увеличении количества АТ.

Серологические и молекулярно-биологические методы исследования вирусов
ИФА с моноклональными АТ, РИФ, РСК, РГА, ПЦР – арбитражный метод

Культуральные методы исследования вирусов
Вирусы - облигатные паразиты, не подходят искусственные питательные среды
Выращивание на: клеточных культурах, культуре тканей, органных культурах
Напр. энтеровирусы – на первичных клетках культуры почек обезьян

Идентификация вирусов
фильтрация через поры определенного диаметра (выявление размеров)
Чувствительность к жирорастворителям (наличие липидов в мембране)
стабильность в среде с низким значением рН (наличие мембраны)
влияние бромдезоксиуридина (подавляет репликацию ДНК).

Возбудители ОРВИ (›200)
1.сем. Orthomyxoviridae – вирус гриппа
сем. Paramyxoviridae – вирус парагриппа
сем. Picornaviridae – вирусы Коксаки, ЕСНО, риновирусы
сем. Coronaviridae – коронавирусы
сем. Reoviridae – реовирусы
сем. Adenoviridae – аденовирусы

ОРВИ - заболевания, характеризующиеся самыми разнообразными патологическими изменениями не только различных отделов дыхательных путей, но и других органов и тканей (часто кишечника)
Распространение вирусов ОРВИ происходит в основном по аэрозольному пути передачи инфекции (аспирационному, воздушно-капельному), но возможен и фекально-оральный!

Вирус гриппа сем. Orthomyxoviridae р. Influenzavirus
Вызывает ОРВИ с характерными эпидемиологическими проявлениями. Заражение вирусом гриппа может привести к разнообразным клиническим проявлениям:
от ассимптоматических до первичной вирусной пневмонии с возможным летальным исходом.
К вирусу гриппа чувствительны домашние и дикие животные (в основном свиньи), от них вирус передается человеку, распространяется от диких уток→ к свиньям → человеку

3 типа вируса гриппа: А, В, С:
А - вызывает крупные эпидемии и пандемии, характеризуется быстрым распространением, высокой инфекционностью и лабильностью антигенной структуры (мутации).
В - обладает постоянством антигенной структуры и менее подвержен мутациям.
С - обладает постоянством антигенной структуры, малозначим в патологии человека.

Род Influenzavirus - сферические частицы, реже нитевидной формы 1-4 мкм
Строение вируса гриппа (оболочечный вирус, полиморфные частицы, чаще сферической формы)
На поверхности вируса гриппа - рецепторы (син. выступы, шипы) - 2 наружных АГ, определяющие патогенность и образование АТ
1-й АГ - НА – гемагглютинин: агглютинирует эритроциты, облегчает слияние вирусной частицы с клеточной мембраной и проникновение нуклеокапсида внутрь цитоплазмы.
2-й АГ - NA – нейраминидаза: разрушает сиаловую кислоту, катализирует отщепление N – ацетилнейраминовой кислоты (NANA) от сиалосодержащих субстратов, способствует проникновению вируса гриппа в клетки.

Изменение одного АГ- антигенный дрейв
Изменение двух и более АГ - антигенный шифт

АГ вируса гриппа

 

Спектр потенциальных хозяев различных субтипов вируса гриппа А (Д.К. Львов, А.Д. Забережный, Т.И. Алипер; 2006)

Внутренние АГ - комплекс белков матрикса, выстилают мембрану: М-белки, комплекс белков – полимераз

Строение генома (-) РНК – содержащий вирус (антисенс), кольцевые 7 или 8 молекул, 3 типа вируса гриппа: А, В, С

Механизм быстрого изменения ВГ: В геноме много хромосом (7 или 8), Быстрая рекомбинация, Образование гибридных вирусных частиц

Мутационный процесс вируса гриппа А
1) Антигенный дрейф - Незначительные изменения НА/NA. Точечные мутации во время репликации, подтип тот же.
Следствия: Постоянные изменения АГ св-в, Ежегодные эпидемии, Обновление вакцин
2) Антигенный шифт - Значительные изменения НА/NA. Генетическая реассортация ИЛИ Адаптация вируса гриппа животных к организму человека.
Следствия: Появление нового субтипа, Опасность пандемии

Пандемии гриппа
Сероподтипы Начало   Окончание Эпидемический интервал

A2 (H2N2)   1889-1890 1899-1900 10 лет  

A3 (H3N2)   1899-1900 1918                    18 лет 

A1 (H1N1)   1908* 1957                      49 лет «Испанка» 40-50 млн.

A2 (H2N2)   1957 1968                      11 лет «Азиатский» 1-4 млн.

A3 (H3N2)   1968 по настоящее время        «Гонконгский» 1 млн.

A1 (H1N1)   1977 по настоящее время            

2009г. «Свиной грипп» H1N1sw (реасортант) 18 тыс. подтвержденных случаев летальных исходов (ВОЗ)
Возможный кандидат H5N1 (2007г)

Проникновение ВГ в клетки - в результате фагоцитоза ВГ сливается с лизосомой, образуя фаголизосому, в результате снижения рН в фаголизосоме происходит конформационное изменение белков ВГ → меняется характер укладки белка → происходит раздевание. Внедряясь в мембранные вакуоли, хромосомы выходят из них. Дальнейшее развитие репродукции ВГ происходит в ядре клетки-хозяина.

\\Репликация вируса гриппа в клетке\\

Патогенез
Инкубационный период – 1-4 дня.
Входные ворота инфекции – клетки слизистой оболочки верхних дыхательных путей, где ВГ репродуцируется, вызывая отек и некроз ткани. Мертвые клетки отторгаются, а продукты распада, обладающие токсическими свойствами, попадают в кровь.
Одновременно в кровь попадают и ВГ, вызывая виремию.
Вирусы гриппа оказывают токсическое действие на сердечно-сосудистую и нервную системы.

Исход заболевания
Как правило, благоприятный. Однако возможны тяжелые послегриппозные осложнения.
При любом ОРЗ, а особенно при гриппе происходит резкое снижение противобактериальной защиты организма, что способствует возникновению острой пневмонии.
При гриппе отмечают несостоятельность иммунитета
Несостоятельность иммунитета при гриппе сопровождается: Выраженной Т-клеточной иммунодепрессией, Снижением уровня Ig, Угнетением фагоцитарных реакций, Резким снижением противобактериальной защиты → возможно возникновение ОПГ-Пневмонии

Этиологические бактериальные агенты ОПГП (2-17% заболевших гриппом)
Streptococcus pneumoniae - 58%, Haemophilus influenzae – 29%, Klebsiella pneumoniae – 10%, Staphylococcus aureus – 2%, Остальные – 1%

Синдром послевирусной астении - СПА
1-я теория - Метаболистическая теория- вирусы являются неспецифическими биологическими стрессорами (David, 1988). При виремии увеличивается концентрация оксикетостероидов в моче, что приводит к нарушению азотистого обмена.
2-я теория - Длительная персистенция очень многих вирусов в организме человека (Коксаки, сем. Herpesviridae: Эпштейна-Барр, р. Lymphocryptovirus, опоясывающего лишая – р. Varicellovirus и т.д.)

Группы повышенного риска развития осложнений и увеличения летальности
Лица старше 60 лет
Лица страдающие хроническими заболеваниями
Взрослые и дети, страдающие заболеваниями почек, сахарным диабетом, хроническими легочными, включая больных бронхиальной астмой, с/с-заболеваниями
Взрослые и дети с иммунной недостаточностью, ВИЧ-инфицированные, получающие иммунодепрессанты
Беременные женщины, лица относящиеся к группам повышенного риска

Лабораторная диагностика при гриппе
Материал для исследования: отделяемое из носа, глотки, кровь
Заражение куриных эмбрионов, культуры тканей, белых мышей (реже)
Выявление вируса: РИФ, ИФА
Идентификация вируса: РСК, РГА, ПЦР
Нарастание титра АТ

Профилактика: Оценка эффективности вакцинации против гриппа

Вакцины против гриппа
Вакцины первого поколения - цельновирионные вакцины - обеспечивают достаточный иммунный ответ, но их применение сопровождается повышенным риском побочных эффектов.
Вакцины второго поколения - так называемые вакцины из расщепленных вирусов - содержат фрагментированные и очищенные частицы, включая поверхностные белки и другие компоненты вируса.
Вакцины третьего поколения - субъединичные вакцины - содержат только поверхностные антигены гемагглютинин и нейраминидазу и лишены других компонентов вируса.
Субъединичные вакцины обеспечивают иммунный ответ, равный таковому цельновирионных вакцин и вакцин из расщепленных вирусов, и характеризуются более низкой частотой местных и системных реакций.

1) Субъединичные вакцины
 Гриппол - трёхвалентная полимер-субъединичная вакцина (A/H1N1, A/H3N2 и B)
Инфлювак – трёхвалентная, антигенный состав вакцины ежегодно обновляется в соответствии с рекомендациями ВОЗ
Агриппал - трёхвалентная, антигенный состав вакцины ежегодно обновляется в соответствии с рекомендациями ВОЗ
2) Расщеплённые (сплит) вакцины
Ваксигрип - трёхвалентная, антигенный состав вакцины ежегодно обновляется в соответствии с рекомендациями ВОЗ
Флюарикс - антигенный состав и штаммы вируса для предстоящего эпидемического сезона гриппа определяет ВОЗ (ослабленные и пожилые)
Бегривак – трёхвалентная, для иммунизации взрослого населения и детей старше 3 лет, страдающих различными заболеваниями
 Ингибиторы протеолитических ферментов (для ВГ типа А и В):
Тамифлю (ингибитор нейраминидаз)
Арбидол (ингибирует гемагглютинин и подавляет слияние вирусной оболочки с мембранами) лекарственное средство с недоказанной эффективностью
Ингавирин (подавление репродукции вируса на этапе ядерной фазы, задержкой миграции вновь синтезированного NP вируса из цитоплазмы в ядро)
Адапромин (близок к ремантадину)
Дейтифорин (близок к ремантадину)
Виразол (ингибирует инозин−5-монофосфат-дегидрогеназу и тормозит синтез нуклеиновых кислот в клетке)
Ремантадин - производное адамантана; (альгирем - сироп для детей) блокирует процесс эндоцитоза вируса и высвобождения нуклеиновой кислоты. Р. блокирует специфический матриксный белок вируса, в результате необратимо закрывается специфический йонный канал, нарушается диссоциация М белка и формированиме и высвобождение нуклеокапсида + нарушение процесса почкования с последующим выходом зрелого вириона, действует только на А, может формироваться устойчивость.

Препараты, нарушающие репродукцию вирусов
Ингибиторы протеолиза: Контрикал, ε - аминокапроновая кислота
Иммуномодуляторы: Дибазол (сосудорасширяющее, спазмолитическое действие; понижает АД), Инозиплекс, Левамизол, Метилурацил, Пентоксил, Пирогенал, Тималин