Вирусология. Методические материалы

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДОРОВЬЯ И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

Курсовая работа

Возникновение вирусологии. Д. И. Ивановский 1892 г

Выполнила студентка

педиатрического факультета гр.№134

Бектурова А.Р.

Проверил ассистент кафедры

Расный В. И.

Введение

1.Ивановский Д. И.

2.Вирус табачной мозаики

3.Вирусология как наука:

3.1 История возникновения

3.3 Полиомиелит

Список литературы

Введение

В наше время очень актуально проблема вирусов. Она привлекает внимание все большего числа ученых. Когда стало известно о существовании вирусов, никто и не подозревал, что они будут так опасны. Тысячи людей сейчас заражены такими опасными вирусами заболеваниями как СПИД, рак, но не только люди болеют вирусными инфекциями, также растения и животные, и это проблема всего человечества. Вирусы имеют способность видоизменяться, приобретать новые качества, вследствие чего возникают новые, неизвестные науке, вирусы (вирус иммунодефицита человека, грипп птиц и другие). Этой проблемой занимается наука вирусология.

Вирусология сегодня - активно развивающаяся наука, которая использует самые современные открытия и технологии. Её теоретическое и практическое значение для медицины, ветеринарии, сельского хозяйства - огромно. Необходимо не только изучение вирусов, но и поиски новых эффективных методов борьбы с ними. На вирусах изучаются вопросы генетики микробов и актуальные проблемы биохимии. Учёные всё более глубоко и успешно познают тончайшую структуру, биохимический состав и физиологические свойства этих ультрамикроскопических живых существ, их роль в природе, жизни человека, животного и растений. Развитие вирусологии связано с блестящими успехами молекулярной генетики. Изучение вирусов привело к пониманию тонкой структуры генов, расшифровки генетического кода, выявлению механизмов мутации. Вирусы широко применяются в работах генной инженерии. Способность вирусов приспосабливаться, вести себя непредсказуемо - не знает предела.

Миллионы людей стали жертвами вирусов - возбудителей различных болезней. И всё-таки основные успехи вирусологии достигнуты в борьбе с конкретными болезнями и это даёт основание утверждать, что в нашем третьем тысячелетии вирусология займёт ведущее место.

В своей работе я хочу отразить важные моменты, связанные с возникновением этой важной для человечества науки, ее цели и задачи, а также проблемы вирусологии, с которыми борются ученые всего мира. Я расскажу об основателе вирусологии Д. И. Ивановском и о других ученых, внесших вклад в развитие вирусологии.

1. Ивановский Д. И

Заболевания растений, животных и человека, вирусная природа которых в настоящее время установлена, в течение многих веков нанесли вред хозяйству и вред здоровью человека. Хотя многие из этих болезней были опасны, но пробы установить их причину и найти возбудителя оставались безуспешными.

В первый раз существование вируса (нового типа возбудителя болезней) доказал в 1892 году российский ученый Д.И. Ивановский.

Дмитрий Иосифович родился в 1864 году в Петербургской губернии. Окончил гимназию с отличием. В августе 1883 года он поступает в Петербургский университет на физико-математический факультет. С 1890 - ассистент ботанической лаборатории Петербургской Академии Наук. В 1895 году защитил магистерскую диссертацию и в качестве приват-доцента Петербургского университета, начал чтение лекций по физиологии низших организмов, а с 1896 - по анатомии и физиологии растений. С 1901-экстраординарный профессор, а с 1903 - ординарный профессор Варшавского университета. В Варшаве Ивановский одновременно преподавал на Высших женских курсах.

Ивановский положил начало вирусологии, выросшей в настоящее время в самостоятельную область науки. Открытие вирусов сыграло огромную роль в развитии ряда научных дисциплин: биологии, медицины, ветеринарии и фитопатологии. Оно позволило расшифровать этиологию таких заболеваний, как бешенство, оспа, энцефалиты и мн. др. Ивановский занимался также изучением процесса спиртового брожения и влияния на него кислорода, хлорофилла и др. пигментов зеленых листьев, участвующих в процессе фотосинтеза. Известны также его работы и по общей сельскохозяйственной микробиологии. Ивановский был дарвинистом, подчеркивал зависимость организмов от условий окружающей среды и доказывал эволюционное значение этого факта.

В дальнейшем Ивановским было проведено научное исследование воздушного питания растений, он сосредоточил свое внимание на изучении состояния хлорофилла растений, значении каротина и ксантофилла для растений, устойчивости хлорофилла к свету в живом листе и второго максимума ассимиляции. Эти исследования Ивановский проводил совместно с М.С. Цветом - создателем метода адсорбированного хроматографического анализа.

В 1915 году Варшавский университет был эвакуирован в Ростов-на-Дону. Эвакуация не позволила перевести лабораторию, которую Ивановский в течение многих лет создавал в Варшаве. В это трудное для страны время Ивановскому пришлось все заново организовывать. Работая в Донском университете, Ивановский участвовал в его общественной жизни, как председатель отделения биологии Общества естествоиспытателей природы.

Наряду с работами Ивановского по вирусологии, принесшими ему мировую известность, он проводил и другие исследования. Он автор 180 публикаций, в том числе ряда работ в области почвенной микробиологии, физиологии и анатомии растений, 30 статей в энциклопедическом словаре Брокгауза и Эфрона и двухтомный учебник по физиологии растений.

В знак признания выдающихся заслуг Д.И. Ивановского перед вирусологической наукой Институту вирусологии АМН СССР (ныне РАМН) в 1950 году было присвоено его имя, в Академии медицинских наук учреждена премия имени Ивановского, которая присуждается один раз в три года за лучшую научную работу по вирусологии.

В 1964 году проведена научная юбилейная сессия, выпущена юбилейная медаль, которой были удостоены ученые и деятели науки, внесшие вклад в развитие вирусологии, а также юбилейная марка с изображением Д.И. Ивановского. В конце 70-х годов перед зданием Института вирусологии установлен бюст Д.И. Ивановского.

Д.И.Ивановский скончался в возрасте 56 лет 20 июня 1920 года от цирроза печени. Похоронен он в Ростове-на-Дону на Новопоселенском кладбище, где ему установлен монумент. На доме N-87 по Социалистической улице, где жил ученый, укреплена мемориальная доска с надписью: ”В этом доме жил наикрупнейший российский ученый, основоположник науки о вирусах Дмитрий Иосифович Ивановский (появился в 1864 году; погиб в 1920 году).

2. Вирус табачной мозаики

Под влиянием выдающихся деятелей науки, преподававших в то время в Петербургском институте (И.М.Сеченов, А.М. Бутлеров, В.В. Докучаев А.Н. Бекетов, А.С. Фамицын и остальные), формировалось мировоззрение грядущего ученого.

Будучи студентом, Д.И. Ивановский c увлечением работал в научном биологическом кружке, проводил опыты по анатомии и физиологии растений, тщательно выполняя опыты.

Поэтому, возможно, А.Н. Бекетов, возглавлявший общество естествоиспытателей, и доктор А.С. Фамицын предложили в 1887 году студентам Ивановскому и Половцову поехать на Украину и в Бессарабию для исследования заболевания табака, наносившего большой вред сельскому хозяйству юга России.

Главные итоги наблюдений и изучения анатомии и физиологии больных растений были доложены Д. И. Ивановским в 1888 году на заседании С. Петербургского общества естествоиспытателей и изложены в статье Д. И. Ивановского и В. В. Половцева.

В итоге этих наблюдений Д.И. Ивановский и В.В. Половцев в первый раз высказали предположение, что заболевание табака, описанное в 1886 году А. Майер в Голландии под заглавием мозаичной, представляет не одно, а два совсем разных заболевания одного и того же растения; одно из них -рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. На базе опыта фермеров, собственных наблюдений и исследования больных растений Д.И.Ивановский и В.В.Половцев пришли к заключению, что заболевание рябуха поражает растения, высаженные на старых плантациях табака, и дали рекомендации по введению севооборота и увеличению культуры земледелия.

Исследования мозаичной болезни табака Д.И.Ивановский продолжает в Никитском ботаническом саду (под Ялтой) и ботанической лаборатории Академии. Результаты этих исследований изложены в докладе “О двух болезнях табака”, сделанном 14 февраля 1892 года в Академии наук, и опубликованы в журнальчике “Сельское хозяйства и лесоводств”, а также отдельным изданием “О двух болезнях табака”. В данной работе, датированной 1892 годом, Д. И. Ивановский приходит к выводу, что мозаичное заболевание табака вызывается бактериями, проходящими через фильтр Шамберлана, которые не способны расти на искусственных субстратах. В первый раз представлены данные о возбудителе табачной мозаики, которые долгое время являлись критериями для отнесения возбудителей болезней к ”вирусам”: фильтруемость через ”бактериальные” фильтры, неспособность расти на искусственных средах, воспроизведения картины заболевания фильтратом, освобожденным от микробов и грибов. Возбудитель мозаичной болезни именуется Д. И. Ивановским то фильтрующимися бактериями, то микроорганизмами, и это понятно, так как сконструировать сходу существование особенного мира вирусов было очень тяжело.

В связи с завершением собственной магистерской диссертации “Исследования спиртового брожения” Д.И. Ивановский обязан был временно прекратить исследования по мозаичной болезни табака и возвращается к ним через несколько лет, закончив к 1900 году.

Основываясь на бессчетных опытах и повторных исследованиях, развивая главные положения, опубликованные в 1892 году, он обобщает их в докторской диссертации на тему “мозаичное заболевание табака”, которую он защитил в Киевском институте 16 марта 1903 года.

Д.И. Ивановский не сомневался в значимости собственного открытия принципиально нового класса явлений. Подчеркивая, что возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть найден в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах. Д.И. Ивановский писал, что его догадки о живой и организованной природе возбудителя формировано в целую теорию особенного рода инфекционных заболеваний, представителем которых, кроме табачной мозаики, является ящур. Кроме капитальных выводов, утверждающих существование нового, неизвестного ранее класса микроорганизмов, дающих критерии и способы для их определения, т.е. закладывающих базы научной дисциплины, получившей заглавие вирусологии, в диссертации Ивановского содержатся и остальные принципиальные данные. Так, в главе 4 описывается цитопатическое действие возбудителя табачной мозаики; в данной же главе и приложенных микрофотографиях дана черта кристаллов, которые в 1935 году были идентифицированы как кристаллы вируса табачной мозаики. Тут же имеется описание внутриклеточных включений, положившее начало учению о включениях при вирусных инфекциях, которые и в настоящее время сохранило свое значение для диагностики вирусных.

Д.И.Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил базы ряда научных направлений вирусологии: исследование природы вирусов, цитопатология вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства. Один из выдающихся русских фитовирусологов В.Л.Рыжков писал: ”Заслуги Ивановского не лишь в том, что он открыл совсем новый вид заболевания, но и что он дал способы их исследования, явился основоположником патологоанатомического способа исследования болезней растений и патологической цитологии вирусных заболеваний”. Всемирно узнаваемый американский ученый лауреат Нобелевской премии Стенли дал высшую оценку исследованиям Ивановского: ”Право Ивановского на славу растет с годами. Я считаю, что его отношении к вирусам обязано рассматриваться в том же свете, как мы смотрим на отношении Пастера и Коха к бактериям”.

Прямыми продолжателями Ивановского в исследовании вирусных болезней табака являются В.Л. Рыжков, К.С. Сухов, И.П. Худына, М.С. Терновский, П.А. Агатов, М.И. Гольдин и остальные.

3. Вирусология как наука

3.1 История возникновения

Первая половина нашего столетия была посвящена пристальному исследованию вирусов - возбудителей острых лихорадочных заболеваний, разработке способов борьбы с этими заболеваниями и способов их предупреждения.

Открытия вирусов сыпались как из рога изобилия: в 1892 году был открыт вирус табачной мозаики - год рождения вирусологии как науки; 1898 году - открыт вирус ящура,1901 году - вирус желтой лихорадки,1907 году -вирус натуральной оспы, 1909 году - вирус полиомиелита, 1911 году - вирус саркомы Рауса, 1912 году - вирус герпеса, 1926 году - вирус везикулярного стоматита, 1931 году- вирус гриппа свиней и вирус западного энцефаломиелита лошадей,1933 году- вирус гриппа человека и вирус восточного энцефаломиелита лошадей, 1934 году- вирус японского энцефалита и вирус паротита, 1936 году - вирус рака молочных желез мышей, 1937году-вирус клещевого энцефалита, 1945 году - вирус крымской геморрагической лихорадки, 1948 году- вирусы Коксаки, 1951 году - вирусы лейкоза мышей и вирусы ЕСНО, 1953 году - аденовирусы и вирус бородавок человека, 1954 году - вирус краснухи и вирус кори, 1956 году - вирусы парагриппа, вирус цитомегалии и респираторно-синцитиальный вирус, 1957 году- полиомы, 1959 году - вирус аргентинской геморрагической лихорадки, 1960 году- риновирусы.

Поэтому первая половина нашего столетия поистине оказалась эпохой великих вирусологических открытий. И это вполне понятно и оправдано, так как первый шаг в борьбе с болезнью - это выяснение её предпосылки. И вирусы оказали в конце концов человечеству неоценимую услугу в борьбе сначала с вирусами и другими инфекционными заболеваниями.

Тысячелетия назад, когда люди не имели понятия о вирусах, страшные болезни, вызванные ими, заставляли находить пути избавления от них. Еще 3500 лет назад в старом Китае было подмечено, что люди, перенесшие легкую форму оспы, в дальнейшем никогда больше ею не заболевали. Боясь утяжеленной формы данной болезни, древние решили искусственно заражать детей легкой формой оспы. Этот способ предупреждения - вариоляция - не получил широкого распространения. Смертность среди привитых достигала 10%. При прививках было тяжело дозировать заразный материал от больного. Неувязка предохранения от оспы была решена лишь в конце 18 века английским врачом Эдвардом Дженнером. Он установил, что некие доярки никогда не болеют оспой, а, конкретно, те из них, которые предварительно перенесли легкое заболевание - коровью оспу, либо, как её называли, вакцину (от греческого vacca, что значит “корова”).

Джиннер в 1796 году провел опыт по прививке содержимого пустулы с руки доярки на кожу плеча 8-летнего мальчика Джемса Фиппса. На месте прививки разилось только несколько пузырьков. Через полтора месяца Дженнер ввел Фиппсу гнойное содержимое кожного пузырька от больного натуральной оспы. Мальчик не заболел. Вакцина против оспы оказалась первой противовирусной вакциной, хотя вирус натуральной оспы был открыт 57 лет спустя.

В борьбе с вирусными заболеваниями ученые стремились до этого всего найти и выделить возбудителя. Изучив его характеристики, приступали к приготовлению вакцины. Так в борьбе за здоровье и жизнь человека становилась юная наука о вирусах.

3.2 Вирус гриппа человека

Грипп (от фр. grippe) - острое инфекционное заболевание дыхательных путей, вызываемое вирусом гриппа. Входит в группу острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ). Периодически распространяется в виде эпидемий и пандемий. В настоящее время выявлено более 2000 вариантов вируса гриппа, различающихся между собой антигенным спектром. По оценкам ВОЗ от всех вариантов вируса во время сезонных эпидемий в мире ежегодно умирают от 250 до 500 тыс. человек (большинство из них старше 65 лет), в некоторые годы число смертей может достигать миллиона. Предположительно, название болезни происходит от немецкого слова «Grips», что означает глотка, горло или от английского слова «grip» скрутить, схватить (о болезни). Русское слово «хрип» происходит от латинского слова crepitatio (crepito, crepo - трещать, скрипеть, щелкать) - звуки, издаваемые больными, и непосредственного отношения к слову грипп не имеет (русские слова в которых есть буква Х и Ф русскими не считаются) и перешло в русский язык от старофранцузского «grippe».

Нередко словом «грипп» в обиходе также называют любое острое респираторное заболевание (ОРВИ), что ошибочно, так как кроме гриппа на сегодняшний день описано еще более 200 видов других респираторных вирусов (аденовирусы, риновирусы, респираторно-синцитиальные вирусы и др.), вызывающих гриппоподобные заболевания у человека.

Для профилактики гриппа Центры по контролю и профилактике заболеваний США рекомендуют вакцинировать всех лиц старше 6 месяцев (особенно входящих в группы риска), применять средства индивидуальной защиты, сократить контакты с заболевшими, применять противовирусные препараты по назначению врача.

К гриппу восприимчивы все возрастные категории людей. Источником инфекции является больной человек с явной или стёртой формой болезни, выделяющий вирус с кашлем, чиханьем и т. д. Больной заразен с первых часов заболевания и до 5-7-го дня болезни. Характеризуется аэрозольным (вдыхание мельчайших капель слюны, слизи, которые содержат вирус гриппа) механизмом передачи и чрезвычайно быстрым распространением в виде эпидемий и пандемий. Эпидемии гриппа, вызванные серотипом А, возникают примерно каждые 2-3 года, а вызванные серотипом В - каждые 4-6 лет. Серотип С не вызывает эпидемий, только единичные вспышки у детей и ослабленных людей. В виде эпидемий встречается чаще в осенне-зимний период. Периодичность эпидемий связана с частым изменением антигенной структуры вируса при пребывании его в естественных условиях. Группами высокого риска считаются дети, люди преклонного возраста, беременные женщины, люди с хроническими болезнями сердца, лёгких.

3.3 Полиомиелит

Полиомиелит - детский спинномозговой паралич, острое, высоко контагиозное инфекционное заболевание, обусловленное поражением серого вещества спинного мозга полиовирусом и характеризующееся преимущественно патологией нервной системы. В основном, протекает в бессимптомной или стертой форме. Иногда случается так, что полиовирус проникает в ЦНС, размножается в мотонейронах, что приводит к их гибели, необратимым парезам или параличам иннервируемых ими мышц.

Источником инфекции является больной или вирусоноситель, при этом наиболее опасны пациенты со стёртыми и абортивными формами заболевания. Инфекция передаётся фекально-оральным (грязные руки, игрушки, инфицированные продукты питания) и воздушно-капельным путём. Восприимчивость к вирусу полиомиелита всеобщая, однако наиболее восприимчивы дети в возрасте до 7 лет. При этом паралитическая форма встречается не более, чем в 1% случаев, а стёртые, инаппарантные и абортивные формы диагностируются только в очаге инфекции при лабораторном обследовании контактных с заболевшими полиомиелитом лиц. Дети первых 2-3 месяцев жизни, благодаря полученному трансплацентарно от матери иммунитету, полиомиелитом практически не болеют. Повторные случаи заболевания практически не регистрируются, так как после перенесенного заболевания вырабатывается стойкий иммунитет и наблюдается невосприимчивость клеток слизистой оболочки кишечника к гомологичным типам вируса. вирус инфекционный грипп полиомиелит

Хотя сейчас полиомиелит редко встречается в западном мире, он все ещё эндемичен для Южной Азии и Нигерии. После широкого применения полиомиелитной вакцины в середине 1950-х годов, заболеваемость полиомиелитом резко сократилось во многих промышленно развитых странах. А в 1988 году под руководством Всемирной организации здравоохранения, ЮНИСЕФа и Ротари Интернешнл были сделаны глобальные усилия по искоренению полиомиелита. Эти усилия привели к сокращению числа ежегодных диагностированных случаев на 99%. По оценкам, число случаев заболеваемости снизилось с 350 000 в 1988 году до 483 случаев в 2001 году, после чего она осталась на уровне около 1000 случаев в год (1606 в 2009 году). В настоящее время полиомиелит является одним из, всего лишь, двух заболеваний, ставших предметом программы глобальной ликвидации, другой болезнью является ришта.

Распространение ВИЧ-инфекции связано, главным образом, с незащищенными половыми контактами, использованием зараженных вирусом шприцев, игл и других медицинских и парамедицинских инструментов, передачей вируса от инфицированной матери ребёнку во время родов или при грудном вскармливании. В развитых странах обязательная проверка донорской крови в значительной степени сократила возможность передачи вируса при её использовании.

Попадая в организм человека, ВИЧ заражает CD4+ лимфоциты, макрофаги и некоторые другие типы клеток. Проникнув в клетки указанных типов, вирус начинает активно в них размножаться. Это в конечном счёте приводит к разрушению и гибели зараженных клеток. Присутствие ВИЧ со временем вызывает нарушение иммунной системы из-за избирательного уничтожения им иммунокомпетентных клеток и подавления их субпопуляции. Вышедшие из клетки вирусы внедряются в новые, и цикл повторяется. Постепенно число CD4+ лимфоцитов снижается настолько, что организм уже не может противостоять возбудителям оппортунистических инфекций, которые не опасны или мало опасны для здоровых людей с нормально функционирующей иммунной системой.

Своевременно начатое лечение антиретровирусными препаратами (ВААРТ) останавливает прогрессию ВИЧ-инфекции и снижает риск развития СПИД до 0,8-1,7 %. Однако антиретровирусные препараты широко доступны только в развитых и некоторых развивающихся (Бразилия) странах по причине их высокой цены.

Пандемия ВИЧ-инфекции является одной из наиболее губительных эпидемий в истории человечества.

До настоящего времени не разработано лечения ВИЧ-инфекции, которое могло бы устранить ВИЧ из организма.

Современный способ лечения ВИЧ-инфекции (т. н. высокоактивная антиретровирусная терапия) замедляет и практически останавливает прогрессирование ВИЧ-инфекции и её переход в стадию СПИД, позволяя ВИЧ-инфицированному человеку жить полноценной жизнью. При использовании лечения и при условии, что эффективность лекарств сохраняется, продолжительность жизни человека ограничивается не ВИЧ, а лишь естественными процессами старения. Однако после длительного использования одной и той же схемы терапии, через несколько лет, вирус мутирует, приобретая резистентность к применяемым препаратам, и для дальнейшего контроля над прогрессированием ВИЧ-инфекции необходимо применять новые схемы лечения с другими препаратами. Поэтому любая существующая на сегодняшний день схема лечения ВИЧ-инфекции рано или поздно становится неэффективной. Также, во многих случаях, пациент не может принимать отдельные препараты по причине индивидуальной непереносимости. Поэтому грамотное применение терапии отсрочивает развитие СПИД на неопределенное время. На сегодняшний день появление новых классов препаратов в основном нацелено на уменьшение побочных эффектов от приема терапии, поскольку продолжительность жизни ВИЧ-положительных людей, принимающих терапию, практически сравнялась с продолжительностью жизни ВИЧ-отрицательного населения. В период более позднего развития ВААРТ (2000-2005 гг.) выживаемость ВИЧ-инфицированных больных при исключении больных с гепатитом С достигает 38,9 лет (37,8 - для мужчин и 40,1 - для женщин.)

Важное значение придается поддержанию здоровья ВИЧ-положительного немедикаментозными средствами (правильное питание, здоровый сон, избегание сильных стрессов и длительного нахождения на солнце, здоровый образ жизни), а также регулярный (2-4 раза в год) мониторинг состояния здоровья у врачей-специалистов по ВИЧ.

Подводя результат, можно заключить: вирусология не только занимает достойное место посреди базовых наук, как учение о вирусах, но и является в значимой мере медицинской наукой.

Список литературы

1) Ивановский Д.И. О двух болезнях табака -М., Медгиз, 1949 - 181 с.

2) Хаитов Р. М. СПИД. - М.: Издательство Народной академии культуры и общечеловеческих ценностей, 1992

3) Малый В. П. ВИЧ. СПИД. Новейший медицинский справочник. - М.: Эксмо, 2009.

4) Жданова В.М., Гайдамович С.Я. Общественная и частная вирусология Изд. Медицина, М., 1982 Г. С. 5-11.

5) Ивановский Д.И. Половцев В.В. Рябуха - заболевание табака, её предпосылки и средства борьбы с нею - С-Пб., 1890 г.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Открытие первого вируса, поражающего человека, его проникновение в клетку. Этапы развития вирусологии. Использование лабораторных мышей и куриных эмбрионов для культивирования вирусов. Строение и химический состав вириона. Выход вирионов из клетки.

презентация , добавлен 17.01.2014


Виды гриппа - острого инфекционного заболевания дыхательных путей. Строение и распространение вируса гриппа, история эпидемий заболевания, его патогенез, клиническая картина, возможные осложнения. Профилактика и существующие методы лечения гриппа.

курсовая работа , добавлен 10.11.2011


Изучение вируса табачной мозаики. Горизонтальный перенос генов. Электронная микрофотография бактериофагов, инфицирующих клетку. Определение вич-инфекции, его влияние на иммунную систему организма человека. Классификация и особенность строения вирусов.

презентация , добавлен 05.12.2014


Сущность понятия "вирус", история изучения. Схематическое строение вируса. Классификация вирусов: дезоксивирусы, рибовирусы. Схематичное изображение расположения капсомеров в капсиде вирусов. Вирус иммунодефицита человека, трехмерное изображение.

презентация , добавлен 19.10.2011


Структура и свойства вирусов гриппа, их антигенная изменчивость. Международная система кодировки вирусов. Разброс аэрозольных частиц при чихании. Симптомы заболевания и его клиническая диагностика. Осложнения и последствия гриппа. Статистика заболевания.

реферат , добавлен 15.02.2014


Таксономическое положение вируса гриппа, его диагностика. Основные биологические свойства возбудителя. Методы активной иммунизации против гриппа. Особенности микробиологической диагностики. Специфика этиотропной терапии и специфической профилактики.

контрольная работа , добавлен 28.02.2012


презентация , добавлен 14.05.2014


Клиника полиомиелита, выделение вируса из верхних и нижних отрезков пищеварительного тракта, смывов носоглотки и кишечника. Биологические свойства вирусов, патогенез поражения нервной системы при полиомиелите. Особенности абортивной формы полиомиелита.

реферат , добавлен 09.05.2010


реферат , добавлен 09.05.2010


Причастность фармацевтических компаний к массовой панике, связанной с эпидемией свиного гриппа. Генетически модифицированный вирус. Не так страшен грипп, как его вакцина. Статистика массовых заболеваний. Советы по профилактике и лечению сезонного гриппа.

История вирусологии. Принципы классификации вирусов

Вирусология - наука, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию вирусов

Слово «вирус» означало яд. Этот термин применил ещё Л. Пастер для обозначения заразного начала. В настоящее время под вирусом подразумевают­ся мельчайшие реплицирующиеся микроорганизмы, находящиеся всюду, где есть живые клетки.

Открытие вирусов принадлежит русскому учёному Дмитрию Иосифовичу Ивановскому, который в 1892 году опубликовал работу по изучению мозаичной болезни табака. Д. И. Ивановский показал, что возбудитель этой болезни имеет очень малые размеры и не задерживается на бактериальных фильтрах, являю­щихся непреодолимым препятствием для мельчайших бактерий. Кроме того, возбудитель мозаичной болезни табака не способен культивироваться на искус­ственных питательных средах. Д. И. Ивановский открыл вирусы растений.

В 1898 году Леффлер и Фрош показали, что широко распространённая болезнь крупного рогатого скота - ящур вызывается агентом, который также проходит через бактериальные фильтры. Этот год считается годом открытия вирусов животных.

В 1901 году Рид и Кэррол показали, что фильтрующиеся агенты можно выделить из трупов людей, умерших от жёлтой лихорадки. Этот год считается годом открытия вирусов человека.

Д"Эррель и Туорт в 1917-1918 г.г. обнаружили вирусы у бактерий, назвав их «бактериофагами». Позднее были выделены вирусы из насекомых, грибов, простейших.

Вирусы до сих пор остаются одними из главных возбудителей инфекци­онных и неинфекционных заболеваний человека. Около 1000 различных болез­ней имеют вирусную природу. Вирусы и вызываемые ими болезни человека яв­ляются объектом изучения медицинской вирусологии.

Вирусы имеют кардинальные отличия от других прокариотических мик­роорганизмов:

1. Вирусы не имеют клеточного строения. Это доклеточные микроорганизмы.

2. Вирусы имеют субмикроскопические размеры, варьирующие у вирусов чело­века от 15-30 нм до 250 и более нм.

3. Вирусы имеют в своём составе только один тип нуклеиновой кислоты: или ДНК, или РНК, где закодирована вся информация вируса.

4. Вирусы не обладают собственными метаболическими и энергетическими системами.

6. Вирусы не способны к росту и бинарному делению. Они размножаются пу­тём репродукции их белков и нуклеиновой кислоты в клетке хозяина с после­дующей сборкой вирусной частицы.

В силу своих особенностей вирусы выделены в отдельное царство Vira, включающее вирусы позвоночных и беспозвоночных животных, растений и простейших. В основу современной классификации вирусов положены сле­дующие основные критерии:

1. Тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), её структура (одно- или двунитчатая, линейная, циркулярная, непрерывная или фрагментированная).

2. Наличие липопротеидной оболочки (суперкапсида).

3. Стратегия вирусного генома (т.е. используемый вирусом путь транскрипции, трансляции, репликации).

4. Размер и морфология вириона, тип симметрии, число капсомеров.

5. Феномены генетических взаимодействий.

6. Круг восприимчивых хозяев.

7. Патогенность, в том числе патологические изменения в клетках и образова­ние внутриклеточных включений,

8. Географическое распространение.

9. Способ передачи.

10. Антигенные свойства.

На основании 1 и 2 критериев вирусы делятся на подтипы и семейства, на основании нижеперечисленных признаков - на роды, виды, серовары. Название семейства оканчивается на «viridae», некоторые семейства делятся на подсемей­ства (оканчивается «virinae»), рода - «vims». Вирусы человека и животных рас­пределены в 19 семействах: 13- РНК-геномных и 6 - ДНК-геномных. Класси­фикация и некоторые свойства вирусов человека и животных представлены в табл. 1.

Таблица 1

КЛАССИФИКАЦИЯ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ВИРУСОВ

ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

ЦАРСТВО V1RA
Семейство вирусов	Тип нуклеиновой кислоты	Наличие супер­капсида	Размер вириона. нм	Типовые представители
ДНК-ГЕНОМНЫЕ ВИРУСЫ
Adenoviridae	Линейная, двунитчатая	-	70-90	Аденовирусы млекопитаюших и птиц
Herpesviridae	линейная двунитчатая	+	220	Вирусы простого герпеса, цитомегалии, ветряной оспы, инфекционного мононуклеоза
Hepadnaviridaе	Двунитчатая, кольцевая с однонитчатым участком	+	1 45-50	Вирус гепатита В
Papovaviridae	двунитчатая, кольцевая	-	45-55	Вирусы папилломы, полиомы
Poхviridae	Двунитчатая с замкнутыми концами	+	130-250	Вирус осповакцины, вирус натуральной оспы
Parvoviridae	линейная, однонитчатая	-	18-26	Аденоассоциированный вирус
РНК-ГЕНОМНЫЕ ВИРУСЫ
Areoaviridae	фрагментированная однонитчатая	+	50-300	Вирусы Ласса, Мачупо
Bunyaviridae	фрагментированная однонитчатая кольцевая	+	90-100	Вирусы геморрагических лихо­радок и энцефалитов
Caliciviridae	однонитчатая	-	20-30	Вирус гепатита Е, калицивирусы человека
Coronaviridae	однонитчатая +РНК	+	80-130	Коронавирусы человека
Orthomyxoviridae	однонитчатая, фрагментированная -- РНК	+	80-120	Вирусы гриппа
Paramyxoviridae	Однонитчатая, линейная -РНК	+	150-300	Вирусы парагриппа, кори, эпидпаротита, PC-вирус
Picornaviridae	однонитчатая +РНК	-	20-30	Вирусы полиомиелита, Коксаки, ЭКХО, гепатита А риновирусы
Reoviridae	двунитчатая РНК	-	60-80	Реовирусы, ротавирусы
Retroviridae	однонитчатая РНК	+	80-100	Вирусы рака, лейкоза, саркомы, ВИЧ
Togaviridae	однонитчатая +РНК	+	30-90	Вирусы Синдбис. Лошадиных Энцефатитов. крастхи
Flaviviridae	однонитчатая +РНК	+	30-90	Вирусы клещевого знцефштига, жёлтой лихорадки, Денге, японского энцефалита, гепатита С, G
Rhabdoviridae	однонитчатая -РНК	+	30-40	Вирус бешенства, вирус везикулярного стоматита
Filoviridae	однонитчатая +РНК	+	200-4000	Вирусы лихорадки Эбола, Марбург

Морфология и ультраструктура вирусов

По строению различают 2 типа вирусных частиц: простые и сложные.

Внутренняя структура простых и сложных вирусов сходна.

Сердцевина вируса - вирусная нуклеиновая кислота вирусный геном. Вирусный геном может быть представлен одной из 4 молекул РНК или ДНК: однонитчатыми и двунитчатыми РНК и ДНК. Большинство вирусов имеют один цельный или фрагментированный геном, имеюший линейную или замкнутую форму. Однонитчатые геномы могут иметь 2 полярности: 1) позитивную, когда вирионная нуклеиновая кислота одновременно служит и матрицей для синтеза новых геномов и выполняет роль и-РНК; 2) негативную, выполняющую только функцию матрицы. Геном вирусов содержит от 3 до 100 и более генов, которые делятся на структурные, кодирующие синтез белков, входящих в состав вириона, и регуляторные, которые изменяют метаболизм клетки хозяина и регулиру­ют скорость размножения вирусов.

Ферменты вирусов также закодированы в геноме. К ним относятся: РНК-зависимая РНК-полимераза (транскриптаза), которая обнаружена у всех РНК-содержащих вирусов с негативной полярностью. Поксвирусы содержат ДНК-зависимую РНК-полимеразу. Ретровирусы имеют уникальный фермент - РНК-зависимую ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой. В геноме некоторых вирусов имеются гены, кодирующие РНК-азы, эндонуклеазы, проте-инкииазы.

Снаружи нуклеиновая кислота покрыта белковым чехлом - капсидом, об­разуя комплекс - нуклеокапсид (в химическом смысле - нуклеопротеид). Кап-сид состоит из отдельных белковых субъединиц - капсомеров, которые пред­ставляют уложенную определённым образом полипептидную цепь, создающую симметричную конструкцию. Если капсомеры укладываются по спирали, такой тип укладки капсида носит название спиральной симметрии. Если капсомеры укладываются по граням многогранника (12-20-гранника), такой тип укладки капсида носит название икосаэдрической симметрии

Капсид представлен -спиральными белками, способными к полимериза­ции, которые выполняют защиту генома от различных воздействий, выполняют рецепторную функцию у этой группы вирусов, обладают антигенными свойст­вами.

Сложные вирусы имеют внешнюю оболочку - суперкапсид, расположен­ную поверх капсида. В состав суперкапсида входят внутренний белковый слой - М-белок, затем более объёмный слой липидов и углеводов, извлечённых из клеточных мембран клетки-хозяина. Вирусспецифические гликопротеиды про­никают внутрь суперкапсида, образуя снаружи фигурные выпячивания, которые выполняют рецепторную функцию. Вирусы существуют в трёх формах:

1) вирион (вирусная частица) - внеклеточная форма;

2) внутриклеточный (вегетативный) вирус;

3) интегрированный с ДНК хозяина вирус (провирус).

Взаимодействие вируса с клеткой. Репродукция (размножение) вирусов

Процесс репродукции вирусов условно можно разделить на 2 фазы. Пер­вая фаза включает 3 стадии : 1) адсорбцию вируса на чувствительных клетках; 2) проникновение вируса в клетку; 3) депротеинизацию вируса. Вторая фаза включает стадии реализации вирусного генома : 1) транскрипцию, 2) трансля­цию, 3) репликацию, 4) сборку, созревание вирусных частиц и 5) выход вируса из клетки.

Взаимодействие вируса с клеткой начинается с процесса адсорбции, т. е. с прикрепления вируса к поверхности клетки.

Адсорбция представляет собой специфическое связывание вирионного белка (антирецептора) с комплементарной структурой клеточной поверхности - клеточным рецептором. По химической природе рецепторы, на которых фикси­руются вирусы, относятся к двум группам: мукопротеидным и липопротеидным. Вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы фиксируются на мукопротеидных рецепторах. Энтеровирусы, вирусы герпеса, арбовирусы адсорбируются на липопротеидных рецепторах клетки. Адсорбция происходит лишь при наличии определённых электролитов, в частности ионов Са2+, которые нейтрализуют из­быточные анионные заряды вируса и клеточной поверхности и уменьшают электростатическое отталкивание Адсорбция вирусов мало зависит от темпера­туры Начальные процессы адсорбции носят неспецифический характер, явля­ются результатом электростатического взаимодействия положительно и отрица­тельно заряженных структур на поверхности вируса и клетки, а затем наступает специфическое взаимодействие прикрепительного белка вириона со специфи­ческими группировками на плазматической мембране клетки. Простые вирусы человека и животных содержат прикрепительные белки в составе капсида. У сложно организованных вирусов прикрепительные белки входят в состав супер-капсида. Они могут иметь форму нитей (фибры у аденовирусов), либо шипов, грибоподобных структур у миксо-, ретро-, рабдо- и других вирусов. Вначале происходит единичная связь вириона с рецептором - такое прикрепление не­прочное - адсорбция носит обратимый характер. Чтобы наступила необратимая адсорбция, должы появиться множественные связи между рецептором вируса и рецептором клетки, т. е. стабильное мультивалентное прикрепление. Количество специфических рецепторов на поверхности одной клетки составляет 10 4 -10 5 . Рецепторы для некоторых вирусов, например, для арбовирусов. содержатся на клетках как позвоночных, так и беспозвоночных, для других вирусов только на клетках одного или нескольких видов.

Проникновение вирусов человека и животных в клетку происходит двумя путями: 1) виропексисом (пиноцитозом); 2) слиянием вирусной суперкапсидной оболочки е клеточной мембраной. Бактериофаги имеют свой механизм проник­новения, так называемый шприцевои, когда в результате сокращения белкового отростка фага нуклеиновая кислота как бы впрыскивается в клетку.

Депротеинизация вируса освобождение геиома вируса от вирусных за­щитных оболочек происходит либо с помощью вирусных ферментов, либо с помощью клеточных ферментов. Конечными продуктами депротеинизации яв­ляются нуклеиновые кислоты или нуклеиновые кислоты, связанные с внутрен­ним вирусным белком. Затем имеет место вторая фаза вирусной репродукции, ведущая к синтезу вирусных компонентов.

Транскрипция - переписывание информации с ДНК или РНК вируса на и-РНК по законам генетического кода.

Трансляция - процесс перевода генетической информации, содержащейся в и-РНК, на специфическую последовательность аминокислот.

Репликация - процесс синтеза молекул нуклеиновых кислот, гомологич­ных вирусному геному.

Реализация генетической информации у ДНК-содержащих вирусов идёт так же, как и в клетках:

ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок

У РНК-содержащих вирусов с негативным геномом (вирусы гриппа, пара-гриппа и др.) формула реализации генома следующая:

РНК транскрипция и-РНК трансляция белок

У вирусов с позитивным РНК-геномом (тогавирусы, пикорнавирусы) транскрипция отсутствует:

РНК трансляция белок

У ретровирусов - уникальный путь передачи генетической информации:

РНК обратная транскрипция ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок

ДНК интегрируется с геномом клетки-хозяина (провирус).

После наработки клеткой вирусных компонентов наступает последняя стадия вирусной репродукции сборка вирусных частиц и выход вирионов из клетки. Выход вирионов из клетки осуществляется двумя путями: 1) путём «взрыва» клетки, в результате чего клетка разрушается. Этот путь присущ про­стым вирусам (пикорна-, рео-, папова- и аденовирусам), 2) выход из клеток пу­тём почкования. Присущ вирусам, содержащим суперкапсид. При этом способе клетка сразу не погибает, может дать многократное вирусное потомство, пока не истощатся её ресурсы.

Методы культивирования вирусов

Для культивирования вирусов в лабораторных условиях используются ледуюшие живые объекты: 1) культуры клеток (тканей, органов); 2) куриные мбрионы; 3) лабораторные животные.

I. Культуры клеток

Наибольшее распространение имеют однослойные культуры клеток, которые можно разделить на 1) первичные (первично трипсинизированные), 2) полуперевиваемые (диплоидные) и 3) перевиваемые.

По происхождению они классифицируются на эмбрионштьные, опухолевые и из взрослых организмов; по морфогенезу - на фибробластные, эпителиальные и др.

Первичные культуры клеток - это клетки какой-либо ткани человека или животного, которые имеют способность расти в виде монослоя на пластмассо­вой или стеклянной поверхности, покрытой специальной питательной средой. Срок жизни таких культур ограничен. В каждом конкретном случае их получа­ют из ткани после механического измельчения, обработки протеолитическими ферментами и стандартизации количества клеток. Первичные культуры, полу­ченные из почек обезьян, почек эмбриона человека, амниона человека, куриных эмбрионов, широко используются для выделения и накопления вирусов, а также для производства вирусных вакцин.

Полуперевиваемые (или диплоидные ) культуры клеток - клетки одного типа, способные in vitro выдерживать до 50-100 пассажей, сохраняя при этом свой исходный диплоидный набор хромосом. Диплоидные штаммы фибробластов эмбриона человека используются как для диагностики вирусных инфек­ций, так и при производстве вирусных вакцин.

Перевиваемые клеточные линии характеризуются потенциальным бес­смертием и гетероплоидным кариотипом.

Источником перевиваемых линий могут быть первичные клеточные культуры (например, СОЦ, ПЭС, ВНК-21 - из почек однодневных сирийских хомяков; ПМС - из почки морской свинки и др.) отдельные клетки которых об­наруживают тенденцию к бесконечному размножению in vitro. Совокупность изменений, приводящих к появлению из клеток таких особенностей, называют трансформацией, а клетки перевиваемых тканевых культур - трансформиро­ванными.

Другим источником перевиваемых клеточных линий являются злокачест­венные новообразования. В этом случае трансформация клеток происходит in vivo. Наиболее часто в вирусологической практике применяются такие линии перевиваемых клеток: HeLa - получена из карциномы шейки матки; Нер-2 - из карциномы гортани; Детройт-6 - из метастаза рака лёгкого в костный мозг; RH - из почки человека.

Для культивирования клеток необходимы питательные среды, которые по своему назначению делятся на ростовые и поддерживающие. В составе росто­вых питательных сред должно содержаться больше питательных веществ, чтобы обеспечить активное размножение клеток для формирования монослоя. Поддерживающие среды должны обеспечивать лишь переживание клеток в уже сформированном монослое при размножении в клетке вирусов.

Широкое применение находят стандартные синтетические среды, напри­мер, синтетическая среда 199 и среда Игла. Независимо от назначения все пита­тельные среды для культур клеток конструируются на основе сбалансированно­го солевого раствора. Чаще всего им является раствор Хенкса. Неотъемлемый компонент большинства ростовых сред - сыворотка крови животных (телячья, бычья, лошадиная), без наличия 5-10% которой размножение клеток и форми­рование монослоя не происходит. В состав поддерживающих сред сыворотка не входит.

Выделение вирусов в культурах клеток и методы их индикации.

При выделении вирусов из различных инфекционных материалов от больного (кровь, моча, фекалии, слизистые отделяемые, смывы из органов) применяют культуры клеток, обладающие наибольшей чувствительностью к предполагаемому вирусу. Для заражения используют культуры в пробирках с хорошо развитым монослоем клеток. Перед заражением клеток питательную среду удаляют и в каждую пробирку вносят по 0,1-0,2 мл взвеси испытуемого материала, предварительно обработанного антибиотиками для уничтожения бактерий и грибов. После 30-60 мин. контакта вируса с клетками удаляют избы­ток материала, вносят в пробирку поддерживающую среду и оставляют в тер­мостате до выявления признаков размножения вируса.

Индикатором наличия вируса в заражённых культурах клеток может слу­жить:

1) развитие специфической дегенерации клеток - цитопатическое действие ви­руса (ЦПД), которое имеет три основных типа: кругло- или мелкоклеточная дегенерация; образование многоядерных гигантских клеток - симпластов; развитие очагов клеточной пролиферации, состоящих из нескольких слоев клеток;

2) обнаружение внутриклеточных включений, располагающихся в цитоплазме и ядрах пораженных клеток;

3) положительная реакция гамагтлютинации (РГА);

4) положительная реакция гемадсорбции (РГАдс);

5) феномен бляшкообразования: монослой зараженных вирусом клеток покры­вается тонким слоем агара с добавлением индикатора нейтрального красно­го (фон - розовый). При наличии вируса в клетках образуются бесцветные зоны («бляшки») на розовом фоне агара.

6) при отсутствии ЦПД или ГА можно поставить реакцию интерференции: ис­следуемая культура повторно заражается вирусом, вызывающим ЦПД. В по­ложительном случае ЦПД будет отсутствовать (реакция интерференции по­ложительная). Если в исследуемом материале вируса не было, наблюдается ЦПД.

II. Выделение вирусов в куриных эмбрионах.

Для вирусологических исследований используют куриные эмбрионы 7-12-дневного возраста.

Перед заражением определяют жизнеспособность эмбриона. При овоско-пировании живые эмбрионы подвижны, хорошо виден сосудистый рисунок. Простым карандашом отмечают границы воздушного мешка. Заражают кури­ные эмбрионы в асептических условиях, стерильными инструментами, предва­рительно обработав скорлупу над воздушным пространством йодом и спиртом.

Методы заражения куриных эмбрионов могут быть различны: нанесение вируса на хорион-аллантоисную оболочку, в амниотическую и аллантоисную полости, в желточный мешок. Выбор метода заражения зависит от биологиче­ских свойств изучаемого вируса.

Индикация вируса в курином эмбрионе производится по гибели эмбрио­на, положительной реакции гемагглютинации на стекле с аллантоисной или амниотической жидкостью, по фокусным поражениям («бляшкам») на хорион-аллантоисной оболочке.

III. Выделение вирусов на лабораторных животных.

Лабораторные животные могут быть использованы для выделения виру­сов из инфекционного материала, когда невозможно применить более удобные системы (культуры клеток или куриные эмбрионы). Берут преимущественно новорождённых белых мышей, хомяков, морских свинок, крысят. Заражают животных по принципу цитотропизма вируса: пневмотропные вирусы вводятся интраназально, нейротропные - интрацеребрально, дерматотропные - на кожу.

Индикация вируса основана на появлении признаков заболевания у жи­вотных, их гибели, патоморфологических и патогистологических изменений в тканях и органах, а также по положительной реакции гемагглтотинации с экс­трактами из органов.

Вирусные заболевания, их особенности

Вирусы, в отличие от других микроорганизмов, вызывают 2 группы забо­леваний:

1) вирусные инфекции,

2) опухоли (доброкачественные и злокачественные). Особенности вирусных инфекций:

1. Вирусные инфекции - широко распространённые. Их удельный вес в струк­туре инфекционной заболеваемости может составить 60-80%.

2. Внутриклеточное размножение вирусов приводит к массовой гибели клеток организма.

3. Размножение некоторых вирусов (ВИЧ, вирусы кори, гепатита В, С) в клет­ках иммунной системы приводит к развитию иммунодефицитного состояния.

4. Способность некоторых вирусов интегрироваться с геномом клетки (ВИЧ, вирус гепатита В, онкогенные РНК-содержащие вирусы).

5. Некоторые вирусы (краснухи, цитомегалии) обладают тератогенным дейст­вием.

6. Инфекционные вирусы могут провоцировать развитие опухолей (аденовирусы, герпесвирусы, вирусы гепатитов В, С, G).

7. Вирусы могут вызывать медленные инфекции (ВИЧ, вирусы кори, бешенст­ва, гепатита В, герпеса и др.).

8. Иммунопрофилактика многих вирусных инфекций отсутствует.

9. Диагностика вирусных заболеваний применяется не в каждом конкретном случае из-за массовости этих заболеваний.

10.До настоящего времени недостаточно эффективных средств для лечения ви­русных заболеваний.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Уровень клетки

Автономная инфекция

Интеграционная инфекция

продуктивная

Абортивная

Интеграция полного генома

Интеграция части генома

Хроническая

Острая

Неоплатическая трансформация

Отсутстие трансформации

цитолитическая

Нецитолитическая

Уровень организма

Очаговая инфекция

Генерализованная инфекция

Персистентная

Персистентная

На клеточном уровне выделяют автономные инфекции, если вирусный геном реплицируется независимо от клеточного, и интеграционные инфекции, если вирусный геном включается в состав клеточного. Автономная инфекция делится на продуктивную, при которой образуется инфекшюнное потомство, и абортивную, при которой инфекционный процесс обрывается, и новые вирус ные частицы или не образуются совсем, или образуются в небольшом количе­стве. Продуктивная и абортивная инфекции могут быть острыми и хронически­ми. Острая инфекция в зависимости от судьбы заражённой клетки делится на цитолитическую и нецитолитическую. Цитолитическая инфекция завершается деструкцией клеток, или ЦПД, а вирус, вызывающий ЦПД, называется цитопатогенным.

На уровне организма вирусные инфекции делятся на 2 группы: 1) очаго­вые, когда размножение и действие вируса проявляется у входных ворот; 2) генерапизованные, при которых вирус после размножения во входных воротах разносится по различным органам и тканям, формирует вторичные очаги ин­фекции. Примерами очаговой инфекции являются ОРВИ и ОКИ, генерализованной - полиомиелит, корь, оспа.

Острая инфекция протекает непродолжительно, сопровождается выделе­нием вируса в окружающую среду, заканчивается либо выздоровлением, либо гибелью организма. Острая инфекция может проявляться рядом симптомов (манифестная инфекция), а может быть бессимптомной (инаппарантная инфек­ция).

При длительном взаимодействии вируса с макроорганизмом возникает персистентная инфекция (ПИ). В зависимости от состояния организма один и тот же вирус может вызвать как острую инфекцию, так и персистентную (виру­сы кори, герпеса, гепатитов В, С, аденовирусы). Клинические проявления при ПИ могут быть выраженными, слабо выраженными, или отсутствовать совсем, вирус может выделяться в окружающую среду или нет. По этим признакам ПИ делят на латентные (скрытые инфекции, без выделения вируса, вызываются он-когенными вирусами, ВИЧ, вирусами герпеса и адено-); хронические (характе­ризующиеся периодами ремиссий и обострений, когда вирус выделяется в ок­ружающую среду. Примерами хронической инфекции являются герпетическая, аденовирусная, хроническая форма гепатитов В и С и др.); медленные (характе­ризуются длительным инкубационным периодом, медленным развитием сим­птомов, ведущих к тяжёлому нарушению функций организма и летальному ис­ходу).

Этиология медленных инфекций

Медленные инфекции, поражающие человека и животных, по этиологии можно разделить на 2 группы:

I группа - это медленные инфекции, вызываемые прионами. Прионы - это белковые инфекционные частицы (protein infections particle), имеют форму фибрилл, длиной от 50 до 500 нм, массой 30 кД. Не содержат нуклеиновой ки­слоты, устойчивые к действию протеаз, нагреванию, к действию ультрафиолета, ультразвука и ионизирующей радиации. Прионы способны к репродукции и на­коплению в составе поражённого органа до гигантских величин, не вызывают ЦПД, иммунного ответа и воспалительных реакций. Повреждение ткани по де­генеративному типу.

Прионы у человека вызывают заболевания:

1) Куру («хохочущая смерть») - медленная инфекция, эндемичная для Новой Гвинеи. Характеризуется атаксией и тремором с постепенным полным пора­жением двигательной активности, дизартрией и смертью через год после по­явления клинических симптомов.

2) Болезнь Крейтцфельдта-Якоба, характеризуется прогрессирующей деменци-ей (слабоумием) и симптомами поражения пирамидных и экстрапирамидных путей.

3) Амиотрофический лейкоспонгиоз, характеризуется дегенеративным разру­шением нервных клеток, в результате чего мозг приобретает губчатую (спон-гиоформную) структуру.

Прионовые заболевания у животных:

1) Бычья спонгиоформная энцефалопатия (бешенство коров);

2) Скрепи - подострая трансмиссивная губкообразная энцефалопатия овен.

II группа - это медленные инфекции, вызываемые классическими виру­сами.

К медленным вирусным инфекциям человека относятся: ВИЧ-инфеюшя -СПИД (вызывает ВИЧ, сем. Retrovoridae); ПСПЭ - подострый склерозируюший панэнцефалит (вирус кори, сем. Paramyxoviridae); прогрессирующая врождённая краснуха (вирус краснухи, сем. Togaviridae); хронический гепатит В (вирус ге­патита В, сем. Hepadnaviridae); цитомегаловирусное поражение мозга (вирус цитомегалии, сем. Herpesviridae); Т-клеточная лимфома (HTLV-I, HTLV-II, сем. Retroviridae); подострый герпетический энцефалит (herpes simples, сем. Herpesviridae) и др.

Кроме медленных инфекций, вызываемых вирусами и прионами, сущест­вует группа нозологических форм, которые по клинике и исходу соответствуют признакам медленной инфекции, но точных данных об этиологии ешё не имеет­ся. К таким заболеваниям относятся рассеянный склероз, амиотрофический бо­ковой склероз, атеросклероз, шизофрения и др.

Лабораторная диагностика вирусных инфекций

В основе лабораторной диагностики вирусных инфекций лежат 3 группы методов:

1 группа - Обнаружение возбудителя или его компонентов непосредст­венно в клиническом материале, взятом от больного, и получение ответа через несколько часов (быстрая; экспресс-диагностика). Методы экспресс-диагностики наиболее распространённых вирусных инфекций приведены в табл. 2.

Таблица 2

МЕТОДЫ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ РАСПРОСТРАНЁННЫХ

ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Вирусы	Инфекция	Материал для исследования	Сроки забора материала	Методы экспресс-диагно­стики
Аденовирусы	Аденовирусная инфекция	Отделяемое но­соглотки, конъ­юнктивы, кровь, кал, моча	Первые 7 дней болезни	ИФ, молекулярная гибридизация (МГ), ЭМ, ИФА, РИА
Парагриппа, PC-вирус	ОРВИ	Отделяемое носоглотки	Первые 3-5 дней болезни	ИФ. ИФА
Гриппа	Грипп	Отделяемое носоглотки	Первые 3-5 дней болезни	ИФ, ИФА, РИА, ЭМ
Риновирусы	ОРВИ	Отделяемое носоглотки	Первые 3-5 дней болезни	ИФ
Простого герпеса	Herpes simplex	Содержимое везикулы	В течение пер­вых 12 дней после появле­ния сыпи	ИФ, МГ, ИЭМ, ИФА
Ветряной ос­пы и опоясы­вающего герпеса	Ветряная оспа, опоя­сывающий герпес	Содержимое ве­зикулы	В течение пер­вых 7 дней по­сле появления сыпи	ИФА, ИФ, ИЭМ
Цитомегалии	Цитомегало-вирусная инфекция	Моча, слюна, кровь	В течение все­го периода за­болевания	ЭМ, микроскопия окрашенных мазков-отпечатков, МГ, ИФ, выявление IgM
Ротавирусы	Острый гастро­энтерит	Фекалии	Первые 3-5 дней болезни	ЭМ, ИЭМ, ИФА, РИА, МГ, электро­форез РНК в ПААГ
Гепатита А	Гепатит А	Фекалии, кровь	Первые 7- 10 дней болезни	ИЭМ, ИФА, РИА, выявление IgM
Гепатита В	Гепатит В	Кровь	Весь период заболевания	ИФА, РИА, РОПГА, МГ, ПЦР, ВИЭФ

2 группа методов - Выделение вируса из клинического материала, его индикация и идентификация (вирусологическая диагностика).

В большинстве случаев концентрация вируса в клиническом материале недостаточна для быстрого обнаружения вируса или его антигенов. В этих слу­чаях используют вирусологическую диагностику. Эта группа методов требует продолжительного времени, трудоёмка, часто является ретроспективной. Одна­ко вирусологическая диагностика является необходимой для инфекций, вы­званных новыми типами вируса, или когда невозможно провести диагностику другими методами.

Для вирусологической диагностики врач должен обеспечить взятие необ­ходимых проб материала в соответствующую фазу заболевания, доставку их в лабораторию, снаодив диагностические лаборатории необходимой клинической информацией.

Материалом для вирусологического исследования при заболеваниях, со­провождающихся диареей или другими желудочно-кишечными расстройства­ми, предполагающими вирусную этиологию, являются свежие порции фекалий. При заболеваниях дыхательной системы материал для исследования лучше все­го получать путём аспирации слизи, смывов. Мазки из носоглотки мене инфор­мативны. При наличии везикулярной сыпи материалом для исследования явля­ется жидкость, аспирированная иглой из везикул. При петехиальной и макуло-папулёзной сыпи материалом для исследования являются как пробы слизи из носоглотки, так и фекалии. При подозрении на нейровирусные инфекции для вирусологического исследования следует забирать слизь из носоглотки, фека­лии и спинномозговую жидкость. Для диагностики эпидемического паротита и бешенства материалом является слюна. При подозрении на цитомегало- и пaпoвирусные инфекции материалом может быть моча. Попытку выделить вирус из крови можно предпринять при подозрении на инфекции, вызванные некото­рыми арбовирусами, вирусами герпеса. Биопсия мозга может быть проведена при диагностике герпетического энцефалита, ПСПЭ, прогрессирующего краснушного панэнцефалита, болезни Крептцфельдта-Якоба, лейкоспонгиоза и др.

Препараты слизи из носоглотки или фекалии помещаются в среду для транспортировки, состоящую из физиологического раствора с добавлением ан­тибиотиков и небольшого количества белка или сыворотки животных. Мате­риалы могут храниться при температуре 4°С не боле 48 часов. Более длительное хранение требует температуры -70°С.

Выделение вируса из клинического материала осуществляется путём его инокуляции в культуру клеток, куршше эмбрионы или заражения им лабора­торных животных (см. Культивирование вирусов).

Вирус гриппа следует выделять путём инокуляции вируссодержащего ма­териала в ампиотическую или аллантоисную полость куриного эмбриона. Для выделения вируса Коксаки А, вируса бешенства, многих арбовнрусов, ареиави-русов рекомендуется иптраперитонеальпая и иитрацереОратьпая инокуляция материала новорождённым мышам.

После заражения клеточной культуры, последнюю исследуют на наличие ЦП Д. Многие энтеровнрусы вызывают раннее ЦДД (через несколько часов). Цигомегаловирусы, аденовирусы, вирус краснухи вызывают ЦПД через не­сколько педель, а иногда необходимо прибегать к получению субкультуры. Присутствие сншштия свидетельствует о наличии таких вирусов, как PC, кори, эпидемического паротита, герпесвируеов.

Идентификация вирусов, выделенных в этих системах, проводится с по-мошыо серологических методов. Такие серологические реакции, как РТГЛ, РН, PIT Аде, используются только при вирусных инфекциях. РСК, РПГА, ИФА, РИА, ИФ, РП и др. используются для диагностики как вирусных инфекций, так и инфекций, вызванных другими возбудителями.

На схемах 2 и 3 представлена дигностика ОРВИ и кишечных инфекций.

ВЫДЕЛЕНИЕ ВИРУСОВ ИЗ ОТДЕЛЯЕМОГО НОСОГЛОТКИ, ИХ ИНДИКАЦИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРИ РЕСПИРАТОРНЫХ

ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЯХ

Слизь из носоглотки, обработанная антибиотиками

Заражение куриного эмбриона

Заражение мышей-сосунков

Параличи, гибель

Гибель, специфические поражения ХАО

Вирусы Коксаки, герпеса

РСК, РТГА

Вирусы гриппа

Вирусы герпеса

Заражение культуры клеток

ЦПД может отсутствовать

Образование синтиция

Герпетический тип ЦПД

Аденовирусный тип ЦПД

Пикорнавирусный тип ЦПД

РСК, РН по цветной пробе

ИФ, РН, РСК, РТГА

ИФ, РН, РСК

Интерфе-ренция

ИФ, РН, РТГА, РТГАдс

Аденовиру-сы

Энтерови-русы, риновирусы

Вирусы простого герпеса, цитомегалии

РС-вирус, кори, парагриппа

Вирусы гриппа, парагриппа, ЭП

Вирус краснухи

3 группа методов - Серологическая диагностика вирусных инфекций.

Однократно проведенное серологическое исследование лишь в редких случаях позволяет диагностировать вирусное заболевание (например, при ВИЧ-инфекции). В большинстве случаев для серологической диагностики требуются парные сыворотки, взятые в острой фазе заболевания и спустя 2-4 недели. Об­наружение четырёхкратного и более повышения титра антител принято рас­сматривать в качестве диагностического признака острой вирусной инфекции.

ВЫДЕЛЕНИЕ ВИРУСОВ ИЗ ФЕКАЛИЙ, ИХ ИНДИКАЦИЯ И ИНДЕНТИФИКАЦИЯ ПРИ КИШЕЧНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЯХ

Суспензия фекалий, обработанная антибиотиками, осветлённая центрифугированием

Заражение мышей

Заражение культур клеток

Параличи, гибель

Пикорновирусный тип ЦПД

Реовирусный тип ЦПД

Аденовирусный тип ЦПД

РН, РСК

РСК, РН по цветной пробе

ИФ, РН, РТГА

РТГА, РСК, РН

Коксаки А, В, ротавирусы

энтеровирусы

Аденовирусы

Ротавирусы

Принципы терапии и профилактики вирусных инфекций

1 группа - Аномальные нуклеозиды - аналоги предшественников нуклеи­нового обмена, ингибируют функции вирусных полимераз или включаются в цепочку нуклеиновой кислоты, делают её нефункциональной.

Аналог пиримидина - йоддезоксиуридин применяется для лечения гер­петических кератитов, кожного герпеса и цитомегалии. Пуриновые аналоги - видорабид применяют для лечения герпетических энцефалитов, ветряной оспы и опоясывающего герпеса. Ацикловир (зовиракс) - используют также для лече­ния разных видов герпетической инфекции. Рибовирин (виразол) - эффективен против РНК- и ДНК-содержащих вирусов. Для лечения ВИЧ-инфекции получе­ны нуклеозидные аналоги, ингибирующие обратную транскриптазу ВИЧ, ази-дотимидин (зидовудин), тимазид (фосфатид), хивид (зальцитабин).

2 группа производные адамантанамина гидрохлорида. Препараты: амантадин и ремантадин ингибиругот репродукцию вирусов гриппа, кори, крас-

Нухн. Наиболее эффективны в отношении гриппа А. Механизм действия на­рушение депротеинизации вируса.

3 группа - тиосемикарбазоиы. Препарат метисазои (марборап) активен против вирусов натуральной оспы. Механизм действия препарата заключается в подавлении синтеза вирусных белков и сборки вирусных частиц.

4 группа ингибиторы протеолитической активности вирусов. Сущность этого феномена заключается в том, что многие белки пикориа-, орто-, адено-, тога-, ретровирусов приобретают вирусную активность лишь после разрезания этих белков на фрагменты ферментами протеазами. Используют ингибиторы протеаз, такие как горлокс, контрикал, s-аминокапроновую кислоту, при лече­нии инфекций, вызванных этими вирусами. В нашей республике для лечения ВИЧ-инфекции используют препарат этой группы - инвиразу (саквннавир).

5 группа . Одно из новых и перспективных направлений химиотерапия создание препаратов типа «нуклеаз», способных повреждать вирусные гены, что даст возможность лечить интеграционные вирусные болезни.

6 группа интерфероны. В настоящее время используется -ннтерферон (лейкоцитарный ИФ) как для лечения, так и для профилактики, особенно рес­пираторных вирусных инфекций. Механизм действия - нарушение синтеза ви­русных белков. Широкое применение получил -интерферон или иммунный интерферон. -интерферон усиливает функцию Т-киллеров и естественных кил­леров, Т-эффекторов ГЗТ. Используется для лечения злокачественных опухолей и вирусных инфекций.

7 группа - вирусспецифические иммуноглобулины. которые получают из крови реконвалесцентов или специально вакцинированных доноров. Использу­ются для профилактики кори, гепатитов А, В, гриппа, парагриппа и других ви­русных инфекций (для профилактики бешенства используется антирабический иммуноглобудин, полученный из крови иммунизированных животных). Ig ин­терферируют с вирионами, предотвращают адсорбцию вируса на чувствитель­ных клетках.

8 группа - Вакцины. Для профилактики ряда вирусных инфекций в на­стоящее время используют убитые вакцины, содержащие ипактивировашше формалином или -цропнолактоном вирусы (вакцина против гриппа, кори, по­лиомиелита, японского и клещевого энцефалитов, бешенства), живые (аттенуированные) вирусные вакцины, содержащие вирусы с ослабленной вирулент­ностью (вакцина против гриппа, кори, эпидемического паротита, краснухи, по­лиомиелита, бешенства, жёлтой лихорадки и др.); субъедипичные вакцины, со­держащие вирусные протективные антигены (субъединицы) (вакцине против гриппа); рекомбипантные (генно-инженерные) вакцины (вакцина против гепа­тита В, для получения которой ген, кодирующий HBs-антиген, внедрен в геном дрожжевой клетки). В стадии разработки находятся синтетические вакцины.

Лабораторная диагностика вирусных гепатитов

В настоящее время в категории вирусных гепатитов рассматривается 7 амостоятельных нозологических форм: гепатиты А, В, С, D, E, F, G. По путям передачи вирусные гепатиты делят на:

1. Энтеральные, передающиеся фекально-оральным путём. К ним отно­сятся гепатиты А, Е и, очевидно, F.

2. Парентеральные, передающиеся через парентеральные манипуляции, включая, в естественных условиях, трансплацентарный и половой пути переда­чи. К ним относятся гепатиты В, С, D, G.

Наибольшее распространение получили гепатиты А, В, С, сравнительная характеристика которых представлена в табл. 3.

Таблица 3

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ВИРУСНЫХ ГЕПАТИТОВ А, В, С

Признак	Гепатит А	Гепатит В	Гепатит С
Вирус (семейство)	Picomaviridae	Hepadnaviridae	Flaviviridae
Тип нуклеиновой кислоты	однонитчатая +РНК	двунитчатая ДНК с однонитчатым участком	однонитчатая +РНК
Размер вириона	27-32 нм	42-45 нм	30-60 нм
Суперкапсид	отсутствует	имеется	имеется
Путь заражения	фекально-оральный	парентеральный	парентеральный
Инкубационный период	в среднем 25-30 дней	в среднем 60-90 дней, может быть до 6 месяцев	в среднем 35-70 дней
Возрастные группы	преимущественно дети до 1 5 лет	дети и взрослые	дети и взрослые
Сезонность	чаше август-сентябрь	в течение всего года	в течение всего гоги
Переход в хрониче­скую форму	отсутствует	имеет место	имеет место в 50 % случаев
Носительство	отсутствует	длительное	длительное
Онкогенность	отсутствует	имеет место	имеет место

I. Гепатит А (гА). Лабораторная диагностика гА основывается либо на выявлении самого возбудителя (метод иммунной электронной микроскопии - ИЭМ), его антигенов (радиоиммунный, иммуноферментный, иммунофлюорес-центный метод - РИА, ИФА, ИФ) или антител к вирусу гА (РИА, ИФА).

Для ранней диагностики заболевания, а также выявления источников ин­фекции используется определение антигена вируса гА в фекалиях больных, где он появляется за 7-10 дней до клинических симптомов и в первые дни заболе­вания.

Из определяемых в настоящее время специфических маркёров гА важ­нейшими являются антитела класса Ig M к вирусу гА, которые появляются в сыворотке крови и слюне уже в начале заболевания и сохраняются в течение 3-6 месяцев. Обнаружение антител класса Ig M к вирусу гА однозначно свидетельствует о гепатите А и используется для диагностики заболевания, в том числе и бессимптомных случаев инфекции,и выявления источников инфекции в очагах.

Антитела к вирусу гА класса Ig G выявляются с 3-4-й недели заболевания и сохраняются длительно, что позволяет оценить состояние иммунитета насе­ления, динамику специфического гуморального иммунитета.

Вирус гепатита А в материале от больного можно выявить методом им­мунной электронной микроскопии. В основе метода лежит смешивание суспен­зии вируса с антисывороткой, отделение иммунных комплексов и исследование их в электронном микроскопе.

II. Гепатит В (гВ). В организме людей, заражённых вирусом гВ, с разной частотой и на разных этапах могут выявляться серологические маркёры: по­верхностный HBs Ag и сердцевинный НВе Ag, а также антитела к ним (anti-НВс, anti-HBe, anti-HBs). Динамика их появления и интерпретация результатов представлены в табл. 4 и 5.

Таблица 4

СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЁРЫ ПРИ ГЕПАТИТЕ В

Таблица 5

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СЕРОЛОГИЧЕСКИХ МАРКЁРОВ ПРИ ГЕПАТИТЕ В

Антигены		Антитела к HBs-Ar	Антитела кНВс-Аг		Интерпретация
BHs	НВе		fgG	IgM
+	+	–	–	+	Острая фаза гепатита
+	±	–	+	–	Хронический гепатит В
+	–	–	–	–	Носительство
–	–	+	–	–	Гепатит В в прошлом
–	–	–	–	–	В прошлом не было гепатита В

Все антигены и соответствующие им антитела могут служить индикато­рами инфекционного процесса.

Наличие вирусной ДНК, HBs Ag, НВе Ag и anti-HBc класса Ig M свиде­тельствует об остром периоде инфекции. В период реконвалесценции - это anti-НВс-антитела класса Ig G и выявляются они совместно с anti-Hbs-антителами. Длительное присутствие в крови HBs-Ag, HBe-Ag и anti-HBc (IgG) - неблаго­приятный признак, свидетельствующий о формировании хронического процес­са.

При формировании длительного носительства постоянно определяется HBs Ag. Для обнаружения антигенов и антител используют РПГА, РИА и ИФА. Для обнаружения HBs Ag используется РОПГА - реакция обратной пассивной гемагглютинации с обязательным положительным контролем на HBs Ag.

III. Гепатит С (гС). Вызывается РНК-содержащим вирусом, который от­носится к семейству Flaviviridae. Диаметр вирионов 30-60 нм, чувствительны к обработке хлороформом. Позитивная одноцепочечная РНК кодирует синтез трёх структурных и пяти неструктурных белков. Гепатит С по клияико-биохимическим признакам сходен с гепатитом В. У 60% инфицированных лиц заболевание переходит в хроническую форму, а у 20% хронических больных развивается цирроз печени. Механизм передачи вируса гепатита С в основном парентеральный. Лабораторная диагностика гС основана на определении анти­тел к вирусу гС методами ИФА или РИА.

IV. Возбудитель гепатита дельта (гепатит D). РНК-содержащий, де­фектный вирус, способный решшцироваться в организме хозяина лишь при обязательном участии вируса-помощника, роль которого выполняет вирус гВ. Оболочку вируса-дельта формирует HBs Ag. Присоединение дельта-инфекции к гВ ведет к развитию тяжёлых злокачественных форм болезни, хронических форм заболевания с ранним формированием цирроза печени.

Лабораторная диагностика гепатита D проводится путём обнаружения маркёров вируса гВ и дельта-вирусной инфекции, HBs Ag, anti-HBc (Ig M) и дельта Ag. Последние тестируются при помощи ИФА и РИА. Наибольшее диаг­ностическое значение имеют антидельта Ig M, которые обнаруживаются в те­чение всего заболевания.

V. Гепатит Е. Широко распространён в тропических и субтропических странах, распространение заболевания происходит водным путём. Вирион диаметром 27-32 им содержит однонитчатую РНК, по физико-химическим свойствам схож с вирусами семейства Calicivmdae. Лабораторная диагностика основана на определении AT в сыворотке крови ИФА.

VI. Гепатит G. Вирус гепатита G открыт в 1995 г., отнесён в семейству Flaviviridae, передаётся парентеральным путём Размеры вириона - 20-30 нм Геном вируса представлен однонитчатой +РНК. Белок капсида дефектный или совсем не синтезируется. Поэтому предполагают, что вирус гепатита G для своего капсида использует или белки ещё не открытых вирусов, или же кле­точные белки. Имеются указания на наличие липидной оболочки у вируса. Маркёр репликации вируса - его РНК. Антитела против Е 2 белка вируса гепа­тита G выявляются только при отсутствии РНК вируса. Это свидетельствует, что, в отличие от гепатита С, выявление антител при гепатите G не может быть использовано для поиска вирусоносителей, а пригодно для регистрации уже прошедшей инфекции.

VII. Гепатит F. Вирус гепатита F открыт французскими учёными и фак­тически не изучен.

Лабораторная диагностика ВИЧ-инфекции

При диагностике ВИЧ-инфекции используется 4 группы методов:

1. Определение наличия вируса, его антигенов или копий РНК в мате­риалах от больного или ВИЧ-инфицированного

2. Серологическая диагностика, основанная на выявлении специфических антител к поверхностным (gp 120 и gp 41) и внутренним (р 18 и р 24) белкам ВИЧ.

3. Выявление патогномоничнъгх (специфических) для ВИЧ-инфекции изменений в иммунной системе.

4. Лабораторная диагностика оппортунистических инфекций (СПИД-ассоциированных заболеваний).

1. Вирусологическая диагностика. Материалом для выделения ВИЧ являются Т-лимфоциты крови, лейкоциты костного мозга, лимфатические узлы, ткани мозга, слюна, сперма, спинномозговая жидкость, плазма крови. Полу­ченным материалом заражают перевиваемую культуру Т-лимфоцитов (Н9). Индикацию ВИЧ в культуре клеток проводят по ЦПД (образование симпла-стов), а также методами иммунофлюоресценции, электронной микроскопии, по выраженной активности обратной транскриптазы. Современные методы ис­следования позволяют обнаружить один инфицированный лимфоцит на 1000 клеток.

Выявление вирусных антигенов в инфицированных Т-лимфоцитах осу­ществляют с помощью моноклональнъгх антител

В последние годы решающее значение для определения прогноза и тя­жести ВИЧ-инфекции имеет определение количества копий РНК ВИЧ в плазме крови методом полимеразной цепной реакции (ТТЦР) - так называемая вирусная нагрузка. Если у пациентов, не получающих терапии, вирусная нагрузка находится ниже предела определения (это менее 5000 копий РНК ВИЧ в I мл плазмы), это свидетельствует об отсутствии прогрессирования или о медленном прогресси-ровании. Степень заразности при этом минимальная. Высокая вирусная нагруз­ка (более 10000 копий РНК в 1 мл плазмы) у пациентов с числом СО4-лимфоцитов менее 300 в 1 мкл всегда свидетельствует о прогрессировании болезни.

2. Серологическая диагностика. В настоящее время получила наиболь­шее распространение.

Материал для исследовать: 5 мл. гепаринизированной крови, которую до доставки в лабораторию можно хранить 6-8 часов в охлажденном, но не в замороженном состоянии.

С целью серологической диагностики СПИДа используют прежде всего методы иммуноферментного анализа со стандартными иммуноферментными системами (ИФА). Это скрининговый метод. Принцип работы основан на клас­сическом принципе прямого ИФА. Иммуносорбентом являются полистироло­вые планшеты с иммобилизированным инактивированным вирусспецифиче-ским антигеном, полученным из ВИЧ, либо синтетическим путем. Затем вносят испытуемую сыворотку в разведении. Проводят инкубацию в лунках с антиге­ном. После связывания АГ с AT следует трехкратное отмывание несвязавшихся белков, а после этого в лунки вносят коньюгат антител к иммуноглобулинам человека с ферментной меткой. Образование специфического комплекса АГ+АТ выявляют внесением субстрата для фермента (раствор ортофенилендиамина и перекиси водорода). В результате окраска среды меняется пропорционально ко­личеству антител. Результаты исследования учитывают на спектрофотометре. Сыворотки крови, имеющие вирусспецифические антитела по данным ИФА, в дальнейшем необходимо исследовать методом иммунного блотинга.

Иммунный блотипг является подтверждающим тестом, так как позволяет выявить антитела к различным белкам ВИЧ. Он основан на предварительном фракционировании по молекулярной массе (разделении) белков ВИЧ электро­форезом в полиакриламидном геле с последующим перенесением антигенов на мембрану из нитроцеллюлозы. Затем на мембрану наносится испытуемая сыво­ротка. При этом специфические антитела образуют комплекс с конкретным АГ (gp.120, gp.41, p.24, p.18). Заключительный этап исследования - выявление ан­тител к различным белкам ВИЧ. Для этого в систему добавляют антитела про­тив белков человека, меченые ферментом или радиоизотопной меткой. Таким образом, в сыворотке пациента выявляют (либо не выявляют) вирусспецифиче­ские антитела ко всем или большинству антигенов ВИЧ.

3. Исследования иммунного статуса. Направлены на выявление:

1) уменьшения соотношения CD4/CD8 клеток (в N 2 и >, при СПИДе - 0,5 и
2) снижения содержания CD4 клеток (
3) наличия одного из лабораторных признаков, включающих анемию, лейкопе­нию, тромбошггопению, лимфопению;

4) повышения концентрации Ig А и Ig G в сыворотке крови;

5) снижения реакции бластгрансформации лимфоцитов на митогены;

6) отсутствие кожной реакции ГТЗ на несколько антигенов;

7) повышение уровня циркулирующих иммунных комплексов.

РАЗВИТИЕ ОПУХОЛЕЙ, ОППОРТУНИСТИЧЕСКИХ ИНФЕКЦИЙ И ИНВАЗИЙ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ

Клетки ЦНС

Т-хелперы

Энцефалопатия деменция

Нарушение ГИО и КИО

Нарушение функции Т-киллеров

Онтогенез

Саркома Капоши, лимфома мозга

Оппортунистические инфекции, инвазии, вызванные

Вирусами

Простейшими

Бактериями

Гельминтами

• 
  Герпес симплекс I и II типа;
• 
  Герпес зостер;
• 
  Цитомегаловирус;
• 
  Вирус Эпштейна-Барр;

Сколько бы ни проводилось исследований, ученые признают, что вирусы остаются до сих пор мало изученными, а потому их распространение и влияние на человеческий организм и на окружающую среду в целом спрогнозировать довольно сложно. И дело не только в том, что изучение инфекционных микроорганизмов требует наличия квалифицированных кадров, специального оборудования и немалых средств, поскольку каждый вирус имеет свою структуру, особенности размножения и устойчивость к внешней среде.

Главная проблема в том, что в стерильных лабораторных условиях поведение микроорганизмов отличается от внешней среды - хотя бы потому, что в природных условиях они взаимодействуют с другими организмами и это неизбежно отражается на их развитии и мутациях. Поэтому до сих пор природа вирусов, история их возникновения и развития досконально и не изучены.

Еще одна серьезная проблема - мутации вирусов, их изменение под воздействием окружающей среды. Приходится постоянно менять условия экспериментов, вести статистику по скорости и форме появления мутации, воздействовать на них различными медицинскими препаратами.

Но, несмотря на все сложности, исследования в этой сфере продолжаются, ведь каждая инновация приближает к созданию новых эффективных лекарств, предупреждению заболеваний и эпидемий. Это особенно важно, учитывая тот факт, что вирусы способны поражать все существующие клетки, как растений, так и человека. Только за последние несколько месяцев появилось множество перспективах открытий, о самых важных из них и пойдет далее речь.

3D поможет лучше узнать врага

Впервые в истории исследователи из шведской Национальной ускорительной лаборатории SLAC получили с помощью уникального рентгеновского лазера трехмерное изображение, демонстрирующее часть внутренней структуры инфекционного вируса. В статье, опубликованной в свежем номере Physical Review Letters, говорится, что ученые исследовали так называемый мимивирус , который относится к категории гигантских вирусов, размеры которых в тысячи раз больше обычных. Мимивирус также отличается генетической сложностью - он обладает почти тысячью крупных генов, что гораздо больше, чем у ВИЧ.

Специалисты давно пытаются узнать больше о мимивирусах - их происхождении, а также о том, заимствуют ли они со временем гены у организма-хозяина, однако большинство экспериментов заходило в тупик. Шведские физики использовали новую методику, которая позволила создать трехмерную модель вируса. С помощью сложного программного обеспечения, разработанного в Корнелльском университете, исследователи сделали множество фото и сложили отдельные снимки различных вирусных частиц в одно общее 3D-изображение мимивируса. Это позволило получить о нем максимально полную и достоверную информацию.

Технология открывает новую эру в вирусологии: теперь изучать микробы, а соответственно, бороться с ними будет гораздо проще. В ближайшее время планируется таким же образом исследовать вирусы, которые по размеру меньше мимивируса, но зачастую опаснее, включая грипп, герпес и ВИЧ.

Грипп - редкое заболевание

В новом номере журнала PLOS Biology появилось любопытное исследование, свидетельствующее о том, что взрослые в возрасте старше 30 лет болеют гриппом максимум один раз в пять лет. К такому выводу пришла международная группа ученых, возглавляемая специалистами Лондонского имперского колледжа. Ученые говорят, что при постановке диагноза большинство врачей совершают фатальную ошибку, путая вирус гриппа с простудой или болезнями, вызванными различными возбудителями распираторных и инфекционных заболеваний, типа риновирусами или коронавирусами.

Исследователи проанализировали образцы крови у 151 добровольца из Южного Китая, проверяя их на уровни антител против девяти обнаруженных в тех местах различных штаммов вируса гриппа. В процессе исследования выяснилось, что дети заболевают гриппом один раз в два года, но со временем приобретают иммунитет.

В итоге грипп для взрослых - довольно редкое заболевание и выявить его можно исключительно по анализу крови, а уж никак не по "внешним традиционным" симптомам. Это открытие глобально изменит подход к диагностике простудных заболеваний, а также методике их лечения.

Крокодилы научат бороться с микробами

Ученые из Университета Джорджа Мейсона выяснили, что аллигаторы обладают уникальной иммунной системой, которая защищает их от всевозможных вирусов и микробов. Подробности исследования описаны в последнем номере журнала PLoS ONE .

Ранее специалисты из Университета Луизианы обнаружили, что сыворотка крови рептилий способна уничтожать 23 штамма бактерий и даже бороться с ВИЧ. Тогда химики пришли к заключению, что противомикробными молекулами в крови аллигаторов, скорее всего, являются ферменты, расщепляющие особый тип липидов.

Нынешний же эксперимент показал, что противомикробными молекулами в сыворотке крови аллигаторов являются пептиды CAMP, или, как их еще называют, катионные антимикробные пептиды. Опыты, в частности, показали, что они успешно уничтожают кишечную палочку, золотистый стафилококк и синегнойную палочку.

Результаты исследования станут основой для создания нового поколения антибиотиков, ведь против большинства имеющихся препаратов вирусы уже выработали устойчивость.

Простой способ убить ВИЧ

Представители Научно-исследовательского института Скриппса при содействии ведущих американских лабораторий создали новый вид вакцины против ВИЧ. Детали исследования описаны в журнале Nature .

Вирус иммунодефицита - один из самых коварных, поскольку он активно мутирует и приспосабливается ко всем имеющимся препаратам. Во многом это объясняет тот факт, что эффективного лекарства против него пока нет.

Новый экспериментальный препарат eCD4-Ig блокирует практически все штаммы вируса иммунодефицита, полностью их обезвреживая. Немаловажно, что при проведении опытов на обезьянах, никакого иммунного ответа организма на eCD4-Ig обнаружено не было.

Очевидно белок, ставший основой вакцины, похож на тот, что содержится в клетках живого организма. Исследования также показали, что препарат связывается с оболочкой ВИЧ-1 гораздо лучше, чем самые передовые нейтрализующие антитела, поэтому он может стать действенной альтернативой существующим вакцинам против ВИЧ.

Для доставки в организм eCD4-Ig используется аденоассоциированный вирус, не вызывающий никаких заболеваний. После инъекции в мышечную ткань, он превращает клетки в фабрики по производству нового защитного белка, которые будут активны в течение многих лет, а возможно, и возможно, и десятилетия. Разработчики препарата надеются, что клинические испытания вакцины на людях начнутся уже в этом году, ведь препарат обещает навсегда избавить человечество от одного из смертельных заболеваний.

Биологическое оружие в действии

Как известно, вирусы могут стать одним из наиболее действенных видов биологического оружия: например, если выпустить оспу, то будет уничтожено больше половины населения всего земного шара. Также доказано, что некоторые вирусы оказывают мощное воздействие на сознание живых существ. В этом в очередной раз убедились специалисты из французского Университета Перпиньян, опубликовавшие научную работу по этой теме в журнале Proceedings of the The Royal Society.

Все начинается с того, что оса откладывает свои яйца, а вместе с ними и особый вирус DcPV, внутрь живых божьих коровок. Спустя три недели, личинка осы выходит из тела жертвы и прядет кокон, а божья коровка становится полностью парализованной.
Вирус DcPV, который идентифицировали совсем недавно, считается ближайшим "родственником" вируса полиомиелита, вызывающего паралич. Также установлено, что активно размножаясь, он поражает нервную систему. Все эти симптомы наглядно демонстрирует божья коровка, мозг которой оккупирован DcPV.

РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3»

Ставропольский край, Степновский район,
с.Богдановка

МКОУ СОШ №3, учащийся 10 класса
Научный руководитель:

Тобоева Наталья Константиновна
учитель географии, биологии, МКОУ СОШ №3

I .Введение

II .Основная часть:

1. Открытие вирусов

2.Происхождение вирусов

3. Строение

4.Проникновение в клетку

5.Грипп

6 .Ветряная оспа 7.Клещевой энцефалит 8.Будущее вирусологии

III .Заключение

IV . Список литературы

V .Приложение

Объект исследования:

Неклеточные формы жизни – вирусы.

Предмет исследования:

Настоящее и будущее вирусологии.

Цель работы:

Выяснить значение вирусологии в настоящее время, определить ее будущее. Поставленная цель могла быть достигнута в результате решения следующих задач:

1) изучение литературы, освещающей строение вирусов как неклеточных форм жизни;

2) исследование причин вирусных заболеваний, а также их профилактики.

Это и определило тему моего исследования.

I . Введение.

Остросюжетная и увлекательная история вирусологии отличена триумфальными победами, но, к сожалению, и поражениями. Развитие вирусологии связано с блестящими успехами молекулярной генетики.

Изучение вирусов привело к пониманию тонкой структуры генов, расшифровки генетического кода, к выявлению механизмов мутаций.

Вирусы широко применяются в работах генетической инженерии, в исследованиях.

Но их коварство и способность приспосабливаться не знают предела, их поведение в каждом случае непредсказуемо. Жертвы вирусов - миллионы людей, погибших от чёрной оспы, жёлтой лихорадки, СПИДа и других болезней. Многое ещё предстоит открыть и узнать. И всё-таки основные успехи в вирусологии достигнуты в борьбе с конкретными болезнями. Вот почему утверждают учёные, что вирусология в третьем тысячелетии займёт ведущее место.

Что же дала вирусология человечеству в борьбе с его грозным врагом- вирусом? Каково его строение, где и как он обитает, как размножается, какие ещё готовит «сюрпризы»? Эти вопросы я и рассмотрела в работе.

II .Основная часть:

1. Открытие вирусов.

Первооткрывателем мира вирусов был русский ботаник Д. И. Ивановский. В 1891- 1892 г.г. он настойчиво искал возбудителя мозаичной болезни табака. Ученый исследовал жидкость, полученную при растирании больных листьев табака. Процеживал её сквозь фильтры, которые не должны были пропустить ни одной бактерии. Терпеливо он накачивал литры сока, взятого из листьев табака, больного мозаикой, в полые бактериальные фильтры из мелкопористого фарфора, напоминающие длинные свечи. Стенки фильтра пропотевали прозрачными капельками, стекавшими в заранее простерилизованный сосуд. Лёгким втиранием учёный наносил на поверхность табачного листа капельку такого профильтрованного сока. Через 7-10 дней у здоровых до этого растений появились несомненные признаки мозаичной болезни. Капелька профильтрованного сока от зараженного растения поражала мозаичной болезнью любой другой куст табака. Заражение могло переходить от растения к растению без конца, как пламя огня с одной соломенной крыши на другую.

В дальнейшем удалось установить, что и многие другие вирусные возбудители заразных болезней человека, животных и растений способных проходить которые удалось разглядеть через самые усовершенствованные световые микроскопы. Частицы различных вирусов смогли увидеть только через окошечко всевидящего прибора - электронного микроскопа, дающего увеличение в сотни тысяч раз.

Сам Д.И. Ивановский не придал этому факту особого значения, хотя подробно описал свой опыт.

Известность его работы приобрели, после того как в 1899 г. Нидерландский ботаник и микробиолог Мартин Бейеринк подтвердил результаты исследований Д. И. Ивановского. М.Бейеринк доказал, что мозаику табака можно переносить от одного растения к другому, пользуясь фильтратами. Эти исследования положили начало изучению вирусов и возникновению вирусологии как науки.

2. Происхождение вирусов.

3. Строение.

Будучи совершенно примитивными существами, вирусы обладают всеми основными свойствами живых организмов. Они воспроизводят потомство, сходное с исходными родительскими формами, хотя способ их размножения своеобразен и во многом отличается оттого, что известно о размножении других существ. Обмен веществ у них тесно связан с обменом веществ, клеток- хозяев. Они обладают наследственностью, свойственной всем живым организмам. Наконец, им как и всем другим живым существам, присущи изменчивость и приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды.

Самые крупные вирусы (например, вирусы оспы) достигают величины 400-700 нм и приближаются по размерам к небольшим бактериям, самые мелкие (возбудители полиомиелита, энцефалита, ящура) измеряется всего десятками нанометров, т.е. близки к крупным белковым молекулам, в частности молекулам гемоглобина крови.

Вирусы имеют разнообразные формы – от сферической до нитевидной. Электронная микроскопия позволяет не только увидеть вирусы, определить их формы и размеры, но и изучить пространственное строение - молекулярную архитектонику.

Для вирусов типичен сравнительно простой состав: нуклеиновая кислота (РНК или ДНК), белок, более сложные по структуре содержат углеводы и липиды, иногда имеют и ряд собственных ферментов.

Как правило, нуклеиновая кислота расположена в центре вирусной частицы и защищена от неблагоприятных воздействий белковой оболочкой - капсомеров. Наблюдения в электронном микроскопе показали, что частица вирусов

(или вирионы) по форме бывают нескольких основных типов.

Некоторые вирусы (обычно самые простые) напоминают правильные геометрические тела. У них белковая оболочка почти всегда приближается к форме икосаэдра (правильного двадцатигранника) с гранями из равносторонних треугольников. Эти вирионы называют кубическими (таков, например, вирус полиомиелита). Нуклеиновая кислота подобного вируса часто скручена в клубок. Частицы других вирусов имеют форму продолговатых палочек. В этом случае их нуклеиновая кислота окружена цилиндрическим капсидом. Такие вирионы называются спиральными (например, вирус табачной мозаики).

Вирусы более сложного строения, помимо икосаэдрического или спирального капсида, имеют ещё внешнюю оболочку, которая состоит из разнообразных белков (многие из них ферменты), а также липидов и углеродов.

Физическая структура внешней оболочки очень разнообразна и не так компактна, как у капсида. Например, вирус герпеса - это спиральный вирион в оболочке. Существует вирусы с ещё более сложным строением. Так, вирус оспы не имеет видимого капсида (белковой оболочки), но его нуклеиновая кислота окружена несколькими оболочками.

4.Проникновение в клетку .

Как правило, проникновение вируса в цитоплазму клетки предшествуют связывание его с особым белком-рецептором, находящиеся на клеточной поверхности. Связывание с рецептором осуществляется благодаря наличию специальных белков на поверхности вирусной клетки. Участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Вакуоль- стенка, которой состоит из цитоплазматической мембраны, может сливаться с другими вакуолями или ядром. Так вирус доставляется в любой участок клетки.

Рецепторный механизм проникновения вируса в клетку обеспечивает специфичность инфекционного процесса. Инфекционный процесс начинается, когда проникшие в клетку вирусы начинают размножаться, т.е. происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Для осуществления редупликации нуклеиновая кислота должна освободиться от капсида. После синтеза новой молекулы нуклеиновой кислоты она одевается синтезированными в цитоплазме клетки-хозяина вирусными белками - образуется капсид.

Накопление вирусных частиц приводит к выводу из клетки. Для некоторых вирусов это происходит путём «взрыва», при этом целостность клетки нарушается и она гибнет. Другие вирусы выделяются способом, напоминающим почкование. В этом случае клетки могут сохранять свою жизнеспособность.

Иной путь проникновения в клетку у вирусов бактерий-бактериофагов. Бактериофаг вводит полный стержень в клетку и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в его головке. Геном бактериофага попадает в

цитоплазму, а капсид остается снаружи. В цитоплазме бактериальной начинается редупликация генома бактериофага, синтез его белков и формирование капсида. Через определенный промежуток времени бактериальная клетка гибнет, и зрелые частицы входят в окружающую среду.

5.Грипп.

Грипп - острое инфекционное заболевание, возбудителем которого является фильтрующий вирус, обусловливающий общую интоксикацию и поражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

В настоящее время установлено, что вирус гриппа имеет несколько серологических типов, отличающихся своей антигенной структурой.

Различают такие разновидности гриппозного вируса: А, В, С, Д. Вирус А имеет 2 подвида, обозначаемые: A 1 и А2.

Вирус гриппа вне организма человека отличается неустойчивостью и быстро гибнет. Высушенный в вакууме вирус может сохраняться длительное время.

Дезинфицирующие средства быстро уничтожаются вирус, также губительно влияют на вирус ультрафиолетовые облучение и нагревание.

Допускают возможность заражения от вирусоносителя. Вирус передаётся от больного человека к здоровому воздушно-капельным путём. Кашель, чихание способствует распространению инфекции.

Эпидемии вирусного гриппа чаще всего возникают в холодное время года.

Больной гриппом заразен в течение 5-7 дней. Все люди, не болевшие гриппом, восприимчивы к этому заболеванию. После перенесенного гриппа остаётся иммунитет в течение 2-3 лет.

Инкубационный период короткий - от нескольких часов до 3 дней. Чаще всего 1-2 дня.

Обычно продромы отсутствуют, и характерным является внезапное начало. Появляется озноб, головная боль, общая слабость, температура повышается до 39-40 градусов. Больные жалуются на болезненность при вращении глаз, ломоту в суставах мышцах, нарушается сон, отличается потливость. Всё это свидетельствует об общей интоксикации с вовлечением в процесс нервной системы.

Особенно чувствительна к токсическому воздействию гриппозного вируса центральная нервная система, что клинически выражается в резкой адинамии, раздражительности, снижается обоняние и вкус.

Со стороны пищеварительного тракта также отличаются явления гриппозной интоксикации понижение аппетита, задержка стула, иногда, чаще у маленьких детей, понос.

Язык обложен налетом, слегка отечен, что приводит к появлению отпечатков зубов по краям. Температура остается повышенной в течение 3-5 дней и при отсутствии осложнений снижается до нормы постепенно или падает критически.

Спустя 1 -2 дня могут появиться насморк, явления ларингита, бронхита. Нередко наблюдается кровотечение из носа. Кашель вначале сухой, переходит в кашель с мокротой. Выражаются сосудистые нарушения в виде понижения кровяного давления, неустойчивости пульса и нарушения его ритма.

Не осложненный грипп обычно заканчивается в течение 3-5 дней, однако, полное восстановление через 1-2 недели.

Как и всякая инфекция, грипп может протекать в легкой, тяжелой, гипертоксической и молниеносной формах.

Наряду с этим вирусный грипп может протекать чрезвычайно легко и переносить на ногах, заканчиваясь в течение 1-2 дней. Эти формы гриппа называются стертыми.

Гриппозная инфекция может вызывать осложнения со стороны различных органов систем. Чаще всего у детей грипп осложняется пневмонией, отитом, который сопровождается повышением температуры, беспокойством, нарушением сна.

Осложнения со стороны периферической нервной системы выражаются в виде невралгий, невритов, радикулитов.

Лечение:

Больному необходимо обеспечить постельный режим и покой. Постельный режим необходимо сохранять некоторое время, и после падения температуры. Систематическое проветривание комнаты, ежедневные теплые или горячие ванны, полноценное питание- все это повышает сопротивляемость организма в борьбе с гриппом.

Специфическое лечение вирусного гриппа осуществляется применением противогриппозной поливалентной сыворотки, предложенной А.А. Смородинцевым.

Из симптоматических средств, обличающих головную боль, боль в мышцах и суставах, а также неврологические боли, назначают пирамидон, фенацетин, аспирин с кофеином.

При тяжелом токсикозе назначают внутривенное введение глюкозы. При не осложненном гриппе антибиотики не применяются, т.к. на вирус они уже не действуют. При сухом кашле полезно горячее молоко с содой или боржомом.

Профилактика:

Больные должны быть изолированы на дому или в больницы. Если больной оставлен дома, необходимо поместить его в отдельную комнату или отделить его кровать ширмой или простыней. Ухаживающие за больным должны носить марлевую маску, закрывающую нос и рот.

6.Ветряная оспа.

Ветряная оспа представляет собой острое инфекционное заболевание, вызываемое вирусом и характеризующееся высыпанием на коже и слизистых оболочках пятнисто - везикулезной сыпи.

Возбудитель ветряной оспы относится к фильтрующим вирусам и находится в ветряночных пузырьках, а также в крови. Вирус отличается неустойчивостью и разнообразным воздействиям внешней среды и быстро гибнет.

Источником инфекции является больной, который заразен в период высыпания и в конце инкубации. Инфекция распространяется воздушно-капельным путем. Через предметы заболевание не передается.

Иммунитет, после перенесенный ветряной оспы остается на всю жизнь. Инкубационный период длится от 11 до 21 дня, в среднем 14 дней.

В большинстве случаев заболевание начинается сразу, и только иногда наблюдается предвестники в виде умеренного повышения температуры при явлениях общего недомогания. Продромы могут сопровождаться высыпанием, напоминающим скарлатину или корь.

При умеренном подъеме температуры на разных участках тела появляется пятнистая сыпь разной величины - от булавочной головки до чечевицы. В течение ближайших часов на месте пятнышек образуется пузырек с прозрачным содержимым, окруженным красным ободком. Ветряночные пузырьки (везикулы) расположены на неизмененной коже, нежны и мягки на ощупь. Содержимое пузырька вскоре становится мутным, а сам пузырек лопается (2-3 дня) и превращается в корочку, которая отпадает через 2-3 недели, не оставляя обычно рубца. Высыпания и последующее образование пузырьков могут быть обильными, захватывая всю волосистую часть головы, туловище, конечности, при этом на лице дистальных частях конечностей они менее обильны.

Течение ветряной оспы сопровождается обычно незначительным нарушением общего состояния больного. Каждое новое высыпание вызывает повышение температуры до 38° и выше. При этом снижается аппетит.

Помимо кожи, ветряная сыпь может поражать слизистые оболочки полости рта, конъюнктивы, половых органов, гортани и др.

Лечение:

Постельное носильное белье должно быть всегда чистым. Принимать теплые ванны (35°-37°) из слабых растворов марганцовокислого калия. Руки больного должны быть чистыми с коротко подстриженными ногтями.

Отдельные пузырьки смазывают йодом или раствором калия, 1% спиртовым раствором бриллиантовой зелени.

При гнойных осложнениях, вызываемых вторичной инфекцией, лечение проводится антибиотиками (пенициллин, стрептомицин, биомицин)

Профилактика:

Человек, зараженный ветряной оспой подлежит изоляции в домашних условиях. Дезинфекция не проводится, помещение проветривается и подвергается влажной уборке.

7.Клещевой энцефалит.

Острая вирусная болезнь, характеризующаяся поражением серого вещества головного и спинного мозга. Резервуаром к источникам инфекции являются дикие животные (преимущественно грызуны) и иксодовые клещи. Возможно инфицирование не только при присасывании клеща, но и при употреблении молока инфицированных коз. Возбудитель относится к арбовирусам. Ворота инфекции - кожные покровы (при присасывании клещей) или слизистая оболочка пищеварительного тракта (при алиментарном заражении). Вирус гематогенно проникает в ЦНС, вызывает наиболее выраженные изменения в нервных клетках передних рогов шейного отдела спинного мозга и в ядрах продолговатого мозга.

Инкубационный период - от 8 до 23 дней (чаще 7-14 дней). Заболевание начинается остро: появляются озноб, сильная головная боль, слабость. После перенесенного энцефалита могут остаться стойкие последствия в виде вялых параличей мышц шеи, плечевого пояса.

Лечение:

Строгий постельный режим:

при легких формах-7-10 дней,

при среднетяжелых-2-3 недели,

при тяжелых - еще дольше.

Профилактика:

При присасывании клеща в неблагополучной по энцефалиту местности необходимо вводить противоэнцефалитный гамма-глобулин. По показаниям проводят профилактическую вакцинацию.

8.Будущее вирусологии.

Каковы же перспективы развития вирусологии XXI века? Во второй половине XX века столетия прогресс в вирусологии был связан с классическими открытиями в биохимии, генетике и молекулярной биологии. В современной вирусологии переплетаются успехи фундаментальных прикладных наук, поэтому дальнейшее её развитие будет идти по пути углубленного изучения молекулярных основ патогенности вирусов новых ранее неизвестных патогенов (прионов и вирионов), природы и механизмов персистенции вирусов, их экологии, разработки новых и совершенствования существующих методов диагностики и специфической профилактики вирусных болезней.

Пока нет более важного аспекта в вирусологии, чем профилактика инфекций. За 100 лет существование науки о вирусах и вирусных болезнях, вакцины претерпели большие изменения, пройдя путь от аттенцированных и убитых вакцин времен Пастера до современных генно-инженерных и синтетических вакцинных препаратов. Это направление будет развиваться и далее, базируясь на физико-химических генно-инженерных и синтетических экспериментах с целью создания поливалентных вакцин, требующих минимальных прививок в возможно ранние сроки после рождения. Будет развиваться химиотерапия, подход относительно новый для вирусологии. Эти препараты пока полезны лишь в отдельных случаях.

III . Заключение.

Перед человечеством стоит множество сложных нерешенных вирусологических проблем: скрытые вирусные инфекции, вирусы и опухоли и др. Уровень развития сегодняшний вирусологии, однако таков, что средства борьбы с инфекциями обязательно будут найдены. Очень важно понимать, что вирусы - не чужеродный для живой природы элемент-это необходимая составная часть биосферы, без которой, наверное, невозможны были бы адаптации, эволюция, иммунная защита и другие взаимодействия живых объектов со средой обитания. Понимая вирусные заболевания как патологии адаптации, борьбу с ними надо направлять на повышение статуса иммунной системы, а не на уничтожение вирусов.

Анализ различных литературных источников и статистические данные позволили сделать следующие выводы:

вирусы – автономные генетические соединения структуры, неспособные развиваться вне клетки;

3) представляют собой разнообразные формы и простой состав.

Список литературы:

1. Большая Советская Энциклопедия: Т.8 / Под ред. Б.А. Введенского.

2. Денисов И.Н., Улумбаев Э.Г. Справочник – путеводитель практикующего врача.- М.: Медицина, 1999.

3. Зверев И.Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека.- М.: Просвещение, 1983.

4. Лурия С. и др. Общая вирусология.- М.: Мир, 1981.

6.Покровский В.И. Популярная медицинская энциклопедия.- М.: Оникс, 1998.

7.Токарик Э.Н. Вирусология: настоящее и будущее// Биология в школе.-2000.- № 2-3.

Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

ВИРУСОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Учебно-методическое пособие для студентов биологического факультета

Вирусология. Методические материалы:Учеб.-метод. пособие для студ. биол. фак. / Авторы-сост. Е. В. Глинская, Е. С. Тучина, С. В. Петров.

– Саратов, 2013. 84 с.: ил.

ISBN 978-5-292-03935-8

Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с «Программой по вирусологии для студентов биологических факультетов университетов».

Оно содержит теоретический материал, касающийся истории развития вирусологии, природы и происхождения вирусов, химического состава, морфологии и репродукции вирусов, разнообразия вирусов, патогенеза и лабораторной диагностики вирусных инфекций, особенностей противовирусного иммунитета. В конце пособия приведены план проведения лабораторных работ, словарь основных терминов и тестовые задания для самоконтроля.

Для студентов биологического факультета, обучающихся по направлению подготовки 020400 «Биология».

Кафедра микробиологии и физиологии растений биологического факультета

(Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского)

Доктор биологических наук Л. В. Карпунина (Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова)

ВВЕДЕНИЕ

Вирусология занимается исследованием природы и происхождения вирусов, их химического состава, морфологии, механизмов размножения, биохимических и молекулярно-генетических аспектов их взаимоотношений с клеточными организмами, проблемами противовирусного иммунитета и разработкой мер и средств предупреждения, диагностики и лечения вирусных заболеваний.

Актуальность вирусологии на настоящий момент не вызывает сомнений. Вирусы являются одними из главных возбудителей многих инфекционных и онкологических заболеваний человека, животных и растений. Вирусы представляют собой идеальный объект для молекулярных биологов и генетиков.

Пособие предназначено для подготовки студентов к семинарским и практическим занятиям по курсу «Вирусология». В пособии рассмотрены теоретические вопросы общей вирусологии, представлен детальный план проведения практических работ, приведен перечень необходимой литературы, а также тестовые задания для самоконтроля.

Хочется надеяться, что учебное пособие «Вирусология. Методические материалы» окажется полезным как студентам и преподавателям вузов, так и специалистам-вирусологам.

Раздел 1. Вирусология как наука. История развития вирусологии. Природа и происхождение вирусов.

ВИРУСОЛОГИЯ КАК НАУКА

Вирусология – наука, изучающая природу и происхождение вирусов, особенности их химического состава, генетики, строения, морфологии, механизмов размножения и взаимодействия с клеточными организмами.

Вирусология занимает важное место среди биологических наук. Велико ее теоретическое и практическое значение для медицины, ветеринарии и сельского хозяйства. Вирусные болезни широко распространены у человека, животных и растений; кроме того, вирусы служат моделями, на которых изучаются основные проблемы генетики и молекулярной биологии. Изучение вирусов привело к пониманию тонкой структуры генов, расшифровки генетического кода, выявлению механизмов мутации.

Современная вирусология включает следующие разделы:

- общая вирусология, изучающая основные принципы строения и размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе.

- частная (медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная) вирусология изучает особенности различных систематических групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения вызываемых этими вирусами болезней.

- молекулярная вирусология исследует молекулярно-генетическую структуру вирусов, строение и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, процессы взаимодействия с клеткой, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВИРУСОЛОГИИ

Первые упоминания о вирусных болезнях людей и животных встречаются в дошедших до нас письменных источниках древних народов. В них, в частности, содержатся сведения об эпизоотиях бешенства у волков, шакалов и собак и полиомиелите в Древнем Египте (II–III тыс. лет до н. э.). О натуральной оспе было известно в Китае за тысячу лет до нашей эры. Давнюю историю имеет также желтая лихорадка, на протяжении столетий косившая первопроходцев в тропической Африке и моряков. Первые описания вирусных болезней растений относятся к живописной пестролепестности тюльпанов, которые уже около 500 лет выращивают голландские цветоводы.

Началом становления вирусологии как науки можно считать конец XIX века. Работая над созданием вакцины против бешенства, Л. Пастер в 80-х гг. XIX века впервые применил термин «вирус» (от лат. «virus» – яд) для обозначения инфекционного агента. Пастер был первым, кто начал использовать лабораторных животных в работах по изучению вирусов. Он инокулировал материал, полученный от больных бешенством, в мозг кролика. Однако Пастер не делал различия между вирусами как таковыми и другими инфекционными агентами.

Первым, кто выделил вирусы как самостоятельную группу инфекционных агентов, был русский учёный Д. И. Ивановский. В 1892 г. в результате собственных исследований он пришёл к выводу, что мозаичную болезнь табака вызывают бактерии, проходящие через фильтр Шамберлана, которые, кроме того, не способны расти на искусственных субстратах. Представленные данные о возбудителе табачной мозаики длительное время являлись критериями для отнесения возбудителей болезней к «вирусам»: фильтруемость через «бактериальные» фильтры, неспособность расти на искусственных средах, воспроизведение картины заболевания фильтратом, освобожденным от бактерий и грибов.

В 1898 г. М. Бейеринк подтвердил и расширил исследования Д. И. Ивановского о вирусе табачной мозаики и сформулировал первую полноценную теорию о вирусах как о новом классе микроорганизмов и возбудителей болезней. Несмотря на то что многие зарубежные ученые приписывали ему открытие вирусов, М. Бейеринк признал приоритет Д. И. Ивановского.

В последующие годы микробиологи и врачи установили вирусную этиологию многих антропонозных и зоонозных болезней. Так, уже в 1898 г. Ф. Леффлер и П. Фрош установили фильтруемость возбудителя ящура коров. Они первыми показали, что вирусы могут поражать не только растения, но и животных.

Серия открытий новых вирусов пришлась на первое десятилетие XX века. Началась она с исследований У. Рида, установившего в 1901 г. вирусную природу тропической желтой лихорадки. У. Рид руководил исследованиями, в ходе которых было установлено, что вирус жёлтой лихорадки присутствует в крови больного в течение первых трёх дней заболевания и что он может передаваться при укусе комара; таким образом, впервые было показано, что вирусы могут передаваться насекомыми. Семь лет спустя, было доказано, что вирусными болезнями являются также полиомиелит (К. Ландштейнер и Э. Поппер), лихорадка денге (П. Ашбери и Ч. Крейч) и лейкоз кур (В. Эллерман и О. Банг). В 1911 г. Ф. Раус привел неопровержимые доказательства наличия в вытяжке тканей саркомы кур онкогенного вируса, способного вызывать опухоль у здоровых птиц. Благодаря исследованиям X. Арагана и Э. Пашена (1911–1917 гг.) была при-

знана вирусная природа ветряной оспы. Одновременно с ними Т. Андерсон

и Дж. Гольдберг установили вирусную этиологию кори.

В 1915 г. Ф. Туортом были открыты вирусы бактерий. В 1917 г. независимо от него вирусы бактерий были открыты Ф. Д’Эрелем, который ввёл термин «бактериофаг».

Вторая волна открытий вирусов антропонозных болезней приходится на 30-е гг. прошлого века. В 1933 г. У. Смит, К. Эндрюс и П. Лейдлоу установили, что грипп вызывают не бактерии, а вирусы. К началу Второй мировой войны к вирусным болезням были причислены эпидемический паротит (К. Джонсон, Э. Гудпасчур, 1934 г.), японский летне-осенний комариный энцефалит (М. Хаяши, А.С. Смородинцев, 1934–1938 гг.), даль-

в 1937 г. Г. Финдли и Ф. Мак -Каллум, а подтвердили это в экспериментах на обезьянах и людях-добровольцах в 1943–1944 гг. Д. Камерон, Ф. МакКаллум и В. Хавенс.

Первый шаг в направлении описания молекулярной структуры вирусов был сделан в 1935 г., когда В. Стенли получил кристаллы вируса т а- бачной мозаики. Детально изучить тонкую структуру вирусов стало возможным в 50–60 гг. XX века после усовершенствования электронного микроскопа.

В 1938 г. М. Тэйлор получил ослабленную живую вакцину против жёлтой лихорадки. Разработанная вакцина оказалась такой надёжной и эффективной, что используется до сегодняшнего дня. Она спасла миллионы жизней и послужила моделью для разработки многих последующих вакцин. Кроме того, Тейлор усовершенствовал и ввёл в систему использование в качестве восприимчивых животных мышей. В начале 30-х гг. кроме мышей стали использовать также куриные эмбрионы, т.е. появился ещё один источник тканей, чувствительных к заражению вирусами и способных поддерживать их размножение.

По мере совершенствования экспериментальных систем развивались количественные методы исследований. Первый точный и быстрый метод подсчёта пораженных вирусом клеток был разработан в 1941 г., когда Г. Хирст продемонстрировал, что вирус гриппа вызывает агглютинацию эритроцитов.

Развитию вирусологии способствовала разработка метода культур клеток. В 1949 г. в ключевом эксперименте Дж. Ф. Эндерса, Т. Х. Уеллера и Ф. С. Роббинса было показано, что культуры клеток способны поддерживать рост вируса полиомиелита. Это открытие возвестило о приходе эры современной вирусологии и послужило толчком к ряду исследований, которые в конечном итоге привели к выделению многих вирусов, вызывающих серьёзные заболевания у человека. В 50-е и 60-е гг. ХХ века были вы-

делены некоторые энтеровирусы и респираторные вирусы, установлены причины большого числа болезней, вирусное происхождение которых до того момента лишь предполагали. Так, например, в 1953 г. М. Блумберг открыл вирус гепатита B и создал против него первую вакцину. В 1952 г. Р. Дюльбекко применил к вирусам животных метод бляшек.

Открытие бактериофагов было оценено лишь в конце 30-х гг., когда вирусы бактерий начали использовать в качестве удобной модели для изучения взаимодействия вирус-клетка в генетических и биохимических исследованиях. В 1939 г. Э. Эллис и М. Дельбрюк выдвинули концепцию «одноэтапного цикла роста вируса». Эта работа заложила основы для понимания характера репродукции вирусов, заключающейся в сборке отдельных компонентов.

Важные для молекулярной биологии открытия были сделаны при использовании в качестве объектов исследований вирусов животных. В 1970 г. Х. М. Темин и Д. Балтимор независимо друг от друга открыли у ретровирусов обратную транскриптазу, способную осуществлять синтез ДНК на матрице РНК. В 1976 г. Д. Бишоп и Х. Вармус обнаружили, что онкоген вируса саркомы Рауса присутствует также в геномах нормальных клеток животных и человека. В 1977 г. Р. Робертс и Ф. Шарп независимо друг от друга показали прерывистую структуру генов аденовирусов. В 1972 г. П. Берг создал первые рекомбинантные молекулы ДНК, построенные на основе кольцевого ДНК-генома вируса SV40 с включением генов фага λ и галактозного оперонаEscherichia coli . Эта работа дала начало технологии рекомбинантных ДНК. В 1977 г. стала известна первая полная нуклеотидная последовательность генома биологического объекта: Х. Э. Сэнгер с сотрудниками определили нуклеотидную последовательность генома фага ØX174. В 1990 г. была осуществлена первая успешная попытка применения генотерапии в клинической практике: ребёнку, страдающему тяжёлым комбинированным иммунодефицитом, заболеванием, связанным с дефектом гена аденозиндезаминидазы, была введена нормальная копия гена с использованием вектора, построенного на основе генома ретровируса.

В 50–60 гг. также проводились исследования по изучению нетипичных вирусных агентов. В 1957 г. Д. Гайдушек предположил, что болезнь куру вызывается одним из вирусов медленных инфекций. Однако только в 1982 г. была выявлена природа вирусов медленных инфекций («slow virus»), когда С. Прузинер продемонстрировал, что скрепи вызывается инфекционными белками, названными им прионами.

В 1967 г. Т. О. Дайнер открыл вироиды, инфекционные агенты, представляющие собой кольцевые молекулы РНК, вызывающие заболевания у растений.

В последующие годы список открытых вирусов продолжал пополняться. В 1981 г. выделен вирус лейкемии Т-лимфоцитов человека – пер-

вый вирус, для которого была достоверно установлена способность вызывать рак у человека.

ПРИРОДА И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ

Представления о природе вирусов со времени их открытия претерпели значительные изменения.

Д.И. Ивановский и другие исследователи того времени подчеркивали два свойства вирусов, позволившие выделить их в отдельную группу живых организмов: фильтруемость и неспособность размножаться на исскуственных питательных средах. Позже выяснилось, что эти свойства не абсолютны, так как были обнаружены фильтрующиеся формы бактерий (L-формы) и микоплазмы, не растущие на искусственных питательных средах и по размерам приближавшиеся к наиболее крупным вирусам (вирус оспы, мимивирус, мегавирус, пандоравирус).

К уникальным свойствам вирусов относится их способ размножения, который резко отличается от способа размножения всех других клеток и организмов. Вирусы не растут, их размножение обозначается как дизъюнктивная репродукция, что подчеркивает разобщенность в пространстве и времени синтеза вирусных компонентов с последующей сборкой и формированием вирионов.

В связи с вышеизложенным не раз возникали дискуссии по поводу того, что же такое вирусы – живое или не живое, организмы или не организмы? Безусловно, вирусы обладают основными свойствами всех других

форм жизни – способностью размножаться, наследственностью, изменчивостью, приспособляемостью к условиям внешней среды. Они занимают определенную экологическую нишу, на них распространяются законы эволюции органического мира. К середине 40-х гг. ХХ века сложилось представление о вирусах как о наиболее примитивных микроорганизмах. Логическим развитием этих взглядов было введение термина «вирион», обозначавшего внеклеточный вирусный индивидуум. Однако с развитием исследований по молекулярной биологии вирусов стали накапливаться факты, противоречащие представлению о вирусах как организмах. Отсутствие собственной белок-синтезирующей системы, дизъюнктивный способ репродукции, интеграция с клеточным геномом, существование вирусных саттелитов и дефектных вирусов, феноменов множественной реактивации и комплементации – все это мало укладывается в представление о вирусах как организмах.

Все вирусы, включая саттелиты и дефектные вирусы, вироиды и прионы, имеют нечто общее, их объединяющее. Все они являются автономными генетическими структурами, способными функционировать и репродуцироваться в восприимчивых к ним клетках различных групп бактерий, грибов, растений и животных. Это наиболее полное определение, позволяющее очертить царство вирусов.

Согласно второй гипотезе, вирусы являются потомками древних, доклеточных форм жизни – протобионтов, предшествовавших появлению клеточных форм жизни, с которых и началась биологическая эволюция.