Семейство парамиксовирусов (Paramyxoviridae)

Семейство парамиксовирусов (Paramyxoviridae)

Семейство парамиксовирусов (лат.

para

— около,

туха

—

слизь) включает три патогенных для человека рода: Paramyxavirus,

Morbillivirus, Pneumovirus. К первому относятся вирусы парагриппа и

эпидемического паротита, ко второму — вирус кори и подострого

склерозирующего панэнцефалита. Инфекции, вызванные парамиксо-

вирусами, чаще всего наблюдаются у детей разного возраста. К тре­

тьему — респираторно-синтициальный вирус. Известны также пара-

миксовирусы, патогенные для животных (птиц, собак и др.).

Структура и химический состав.

Вирионы имеют сферическую

форму диаметром 150-500 нм. В центре вириона расположен нукле-

окапсид со спиральным типом симметрии, окруженный внешней обо­

лочкой с шиповидными отростками. Вирусная РНК представлена

несегментированной односпиральной минус-нитью. В составе нукле-

окапсида содержится несколько вирусоспецифических ферментов, в

том числе РНК-полимераза (транскриптаза). Нуклеокапсид покрыт

матриксным белком, выстилающим изнутри внешнюю оболочку.

Последняя состоит из двух липидных слоев клеточного происхожде­

ния и трех вирусоспецифических белков. Два из них — гликопротеи­

ны NH, входящие в состав шиповидных отростков, обладают гемаг-

глютинирующей и нейраминидазной активностью. Третий F-белок

участвует в слиянии клеточных мембран с вирусной оболочкой, обус­

ловливая тем самым проникновение вируса в клетку хозяина. Дан­

ный белок отвечает за гемолитические и цитотоксические свойства

вируса.

Антигены.

Парамиксовирусы содержат два видоспецифических

антигена: внутренний S-антиген (нуклеопротеин) и наружный Y-ан­

тиген (гликопротеины шиповидных отростков). Общий антиген для

всего семейства отсутствует. У ряда парамиксовирусов Y-антиген

содержит два самостоятельных антигенных компонента, один из ко­

торых является гемагглютинином (Н-антигеном), другой — нейрами-

нидазой (N-антигеном).

Репродукция.

Парамиксовирусы с помощью гликопротеиновых

рецепторов адсорбируются на чувствительных клетках хозяина. Про­

никновение вириона в клетки происходит путем рецепторного эндо

цитоза или при слиянии вирусной оболочки с цитоплазматической

мембраной. Репликация вирусной РНК происходит в цитоплазме

инфицированных клеток. При формировании вирионов происходи!

модификация отдельных участков цитоплазматической мембраны

клетки-хозяина за счет встраивания в нее с наружной стороны вирус

ных гликопротеинов, а с внутренней — мембранного белка. К моди

фицированным участкам клеточной мембраны по актиновым нитям

цитоскелета транспортируются вирусные нуклеокапсиды. Выход ви

русных частиц осуществляется путем почкования. В цитоплазме ин

фицированных клеток образуются ацидофильные включения.

Эпидемиология.

Парамиксовирусы являются высокочувствитель

ными к действию физических и химических факторов. Они разруша

ются детергентами дезинфектантами, а также при нагревании до тем

пературы 50°С. Источником инфекции являются больные и вирусо

носители. Вирусы передаются аэрозольным и в некоторых случаях

контактным путем. Наиболее тяжело заболевание протекает у детей

раннего возраста. При паротите, кори больной является опасным для

окружающих, уже начиная с инкубационного периода.

Лабораторная диагностика.

Вирус выделяют из соответствую

щего материала (слюна, моча, кровь, смывы из зева и др.) в культуре

клеток разного происхождения. Идентификацию вирусов производя і

по характеру ЦПД и в серологических реакциях: РСК. нейтрализа­

ции, РТГА. Кроме того, для обнаружения вирусного антигена в ис­

следуемом материале при парагриппе, кори, респираторно-синцити

альной инфекции используют иммунофлюоресцентный метод.

Серодиагностика проводится в РСК, реакции нейтрализации.

РТГА — с паоными сыворотками больных людей.

21.1.12.1. т

Патогенез и иммунитет.

Заражение происходит воздушно-ка­

пельным путем. Вирус репродуцируется в эпителиальных клетках

слизистой оболочки верхних и нижних отделов дыхательных путей.

У переболевших людей в сыворотке крови выявляются вирусоспеци­

фические иммуноглобулины различных классов. Важное значение при

этом приобретают SIgA. Иммунитет сохраняется не более 1 года.

Повторные заболевания встречаются часто, особенно у детей, даже

при наличии антител в сыворотке крови. Это, возможно, связано с

существованием нескольких серотипов вируса. PC-вирус обладает

иммуносупрессивными свойствами, вызывая подавление клеточных

и гуморальных реакций иммунитета. Этим объясняется высокая час­

тота вторичных бактериальных инфекций. При PC-инфекции разви­

ваются иммунопатологические реакции, связанные с формированием

инфекционных иммунных комплексов. PC-инфекция нередко являет­

ся главной причиной тяжелых внутрибольничных пневмоний в пала­

тах для новорожденных и детей младшего возраста. С возрастом тя­

жесть заболеваний, вызываемых PC-вирусом, снижается.

Вакцинопрофилактика не применяется.

21.1.13.

Семейство ортомиксовирусов

(Orthomyxoviridae)

21.1.13.1.

Вирусы гриппа

К семейству ортомиксовирусов (греч.

orthos

— правиль­

ный, т у х а — слизь)

относятся

вирусы гриппа типов А, В, С, которые

так же, как и парамиксовирусы, обладают сродством к муцину. Виру­

сы гриппа А поражают человека и некоторые виды животных (лоша­

ди, свиньи и др.) и птиц. Вирусы гриппа типов В и С патогенны толь

ко для людей. Первый вирус гриппа человека был выделен от чело­

века в 1933 г. В. Смитом, К. Эндрюсом и П. Лэйдоу (штамм WS) путем

заражения белых хорьков. Позже этот вирус был отнесен к типу А. В

1940 г. Т. Френсис и Т. Меджилл открыли вирус гриппа типа В, а в

1949 г. Р. Тэйлор — вирус гриппа типа С.

При классификации вирусов гриппа всегда испытывались опре­

деленные трудности, связанные с их антигенной изменчивостью.

Вирусы гриппа подразделены на три типа А, В и С. К типу А отне­

сены несколько подтипов, отличающихся друг от друга своими анти­

генами — гемагглютинином и нейраминидазой. Согласно классифи­

кации ВОЗ (1980 г.), вирусы гриппа человека и животных типа А

разделены на 13 антигенных подтипов по гемагглютинину (Н1-Н13)

и на 10 — по нейраминидазе (N1-N10). Из них в состав вирусов грип

па человека типа А входит три гемагглютинина (Н 1, Н2 и НЗ) и две

нейраминидазы (N1 и N2) (табл. 21.1). Однако недостатком данной

Таблица 21.1

Антигенная структура пандемических штаммов вирусов гриппа типа А

Наименование подтипа

Антигенная

формула

Период циркуляции

A/Swine/1 76/31

H1N1

1918-1929 гг.

A/SWN/83, А/ 8/34

H1N1 1929-1946 гг.

А/М/1/47 H1N1

1947-1957 гг.

А/Сингапур/1/57 H1N2

1957-1968 гг.

А/Гонконг/1/68

H3N2

1968 г. — по наст, время

А/Хабаровск/90/77 H1N1

1977 г. — по наст, время

классификации является объединение в единый подтип Н1 трех ви­

русов-возбудителей, разных по характеру вызываемых ими пандемий

и эпидемий прошлых лет. Вирусы гриппа типов В и С имеют ста­

бильные антигены, хотя гемагглютинин вируса гриппа В также пре­

терпевает во времени антигенный дрейф. Номенклатура вирусов грип­

па включает ряд обязательных показателей:

1) тип вируса (А. В и С);

2) естественный хозяин, если не человек (определенное живот­

ное);

3) географическое место выделения;

4) лабораторный номер штамма;

5) год выделения;

6) у вируса типа А в скобках указывается подтип гемагглютинина

и нейраминидазы. Например, вирус гриппа А: Хабаровск/90/77

(H1N1).

Структура и химический состав.

Вирус гриппа имеет сфери­

ческую форму, диаметром 80-120 нм. Реже встречаются нитевидные

формы (рис. 21.12). Нуклеокапсид спиральной симметрии представ­

ляет собой рибонуклеопротеиновый (РНП) тяж, уложенный в виде

двойной спирали, которая составляет сердцевину вириона. С ней свя­

заны РНК-полимераза и эндонуклеазы (Р1 и РЗ). Сердцевина окру­

жена мембраной, состоящей из белка М, который соединяет РНП с

двойным липидным слоем внешней оболочки и шиповидными отро­

стками, состоящими из гемагглютинина и нейраминидазы.

Вирионы содержат около 1% РНК, 70% белка, 24% липидов и 5%

углеводов. Липиды и углеводы входят в состав липопротеидов и гли­

копротеидов внешней оболочки и имеют клеточное происхождение.

Геном вируса представлен минус-нитевой фрагментированной моле-

Рис. 21.12. Вирус /р и п п а:

а — модель вируса: 1 — нейраминидаза; 2 — гемагглютиник; 3 — внешняя

оболочка; 4 — капсид; 5 — РНП; б — вирус гриппа (сферическая форма).

ЭМ. Ультратонкий срез. Ув. 400 ООО; в — вирус гриппа (нитевидная форма).

ЭМ. Ультратонкий срез. Ув. 200 ООО; г — фрагмент нитевидной формы. ЭМ.

Ультратонкий срез. Ув. 250 000; д — РНП. Ув. 400 000

кулой РНК. Вирусы гриппа типов А и В имеют 8 фрагментов РНК.

Из них 5 кодируют по одному белку, а 3 последних — по два белка

каждый.

Антигены.

Вирусы гриппа А, В и С отличаются друг от друга

по типоспецифическому антигену, связанному с РНП (белок NP) и

М-матриксным белком, стабилизирующим структуру вириона. Эти

антигены выявляются в РСК. Более узкую специфичность вируса

типа А определяют два других поверхностных антигена — гемаг-

глютинин Н и нейраминидаза N, обозначаемые порядковыми номе­

рами (рис. 21.12).

Гемагглютинин является сложным гликопротеином, обладающим

протективными свойствами. Он индуцирует в организме образование

вируснейтрализующих антител — антигемагглютининов, выявляемых

в РТГА. Изменчивость гемагглютинина (Н-антигена) определяет а н-

тигенный дрейф и шифт

вируса гриппа. Под антигенным

дрейфом понимают незначительные изменения Н-антигена, вызван­

ные точечными мутациями в гене, контролирующем его образование.

Подобные изменения могут накапливаться в потомстве под влиянием

таких селективных факторов, как антитела. Это в конечном итоге

приводит к количественному сдвигу, выражающемуся в изменении

антигенных свойств гемагглютинина. При антигенном шифте проис­

ходит полная замена гена, в основе которой, возможно, лежат реком­

бинации между двумя вирусами. Это приводит к смене подтипа ге­

магглютинина или нейраминидазы, а иногда обоих антигенов, и по­

явлению принципиально новых антигенных вариантов вируса,

вызывающих крупные эпидемии и пандемии.

Гемагглютинин является также рецептором, с помощью которого

вирус адсорбируется на чувствительных клетках, в том числе эритро­

цитах, вызывая их склеивание, и участвует в гемолизе эритроцитов.

Вирусная нейраминидаза — фермент, катализирующий отщепле­

ние сиаловой кислоты от субстрата. Она обладает антигенными свой­

ствами и в то же время участвует в освобождении вирионов из клет­

ки хозяина. Нейраминидаза, подобно гемагглютинину, изменяется в

результате антигенного дрейфа и шифта.

Культивирование и репродукция.

Вирусы гриппа культивируют­

ся в куриных эмбрионах и в культурах клеток. Оптимальной средой

являются куриные эмбрионы, в амниотической и аллантоисной поло­

стях которых вирус репродуцируется в течение 36-48 ч. Наиболее

чувствительными к вирусу гриппа являются первичные культуры

клеток почек эмбриона человека и некоторых животных. Репродук­

ция вируса в этих культурах сопровождается слабовыраженным ЦПД,

напоминающим спонтанную дегенерацию клеток.

Вирусы гриппа адсорбируются на гликопротеиновых рецепторах

эпителиальных клеток, в которые они проникают путем рецепторно­

го эндоцитоза. В ядре клетки происходит транскрипция и репликация

вирусного генома. При этом считываемые отдельные фрагменты РНК

в виде иРНК транслируются на рибосомы, где происходит синтез ви­

русоспецифических белков. После репликации вирусного генома фор­

мируется фонд вирусных РНК, который используется при сборке

новых нуклеокапсидов.

Патогенез.

Первичная репродукция вируса происходит в эпители­

альных клетках дыхательных путей. Через эрозированную поверхность

слизистой оболочки вирус попадает в кровь, вызывая вирусемию. Цир­

куляция вируса в крови сопровождается повреждением эндотелиаль­

ных клеток кровеносных капилляров, в результате чего повышается их

проницаемость. В тяжелых случаях наблюдаются кровоизлияния в лег­

кие, сердечную мышцу и другие внутренние органы. Вирусы гриппа,

попадая в лимфатические узлы, повреждают лимфоциты, следствием

чего является приобретенный иммунодефицит, который способствует

возникновению вторичных бактериальных инфекций.

При гриппе имеет место интоксикация организма различной сте­

пени тяжести.

Иммунитет.

Механизм противогриппозного иммунитета связан

с естественными факторами противовирусной неспецифической за­

щиты, главным образом с продукцией интерферона и натуральными

клетками-киллерами

(см. 11.7, 11.5).

Специфический иммунитет обеспечивается факторами клеточно­

го и гуморального ответа. Первые представлены макрофагами и Т-

киллерами. Вторые — иммуноглобулинами, прежде всего антигемаг-

глютининами и антинейроминидазными антителами, обладающими

вируснейтрализующими свойствами. Последние в отличие от антиге-

магглютининов только частично нейтрализуют вирус гриппа, препят­

ствуя его распространению. Комплементсвязывающие антитела к ви­

русному нуклеопротеину не обладают протективными свойствами и

через 1,5 мес. исчезают из крови реконвалесцентов.

Антитела обнаруживаются в сыворотке крови через 3-4 суток

после начала заболевания и достигают максимальных титров через

2-3 недели. Продолжительность специфического иммунитета, приоб­

ретенного после гриппозной инфекции, вопреки прежним представ­

лениям, измеряется несколькими десятилетиями. К этому заключе­

нию пришли на основании изучения возрастной структуры заболева­

емости гриппом, вызванным вирусом A (H1N1) в 1977 г. Было

установлено, что данный вирус, отсутствовавший с 1957 г., поражал

в 1977 г. только лиц не старше 20 лет.

Таким образом, после перенесения гриппозной инфекции, выз­

ванной вирусом гриппа типа А, формируется напряженный иммуни­

тет, строго специфический к тому подтипу вируса (по Н- и N-антиге­

нам), который вызвал его образование.

Кроме того, новорожденные обладают пассивным иммунитетом,

обусловленным антителами класса IgG к соответствующему подтипу

вируса А. Иммунитет сохраняется в течение 6-8 мес.

Эпидемиология.

Источником инфекции являются больные люди и

вирусоносители. Передача возбудителя происходит воздушно-капель­

ным путем. Грипп относится к эпидемическим инфекциям, которые

чаще возникают в зимние и зимне-весенние месяцы. Примерно через

каждые десять лет эпидемии гриппа принимают характер пандемий, ох­

ватывающих население разных континентов. Это объясняется сменой

Н- и N -антигенов вируса типа А, связанного с антигенным дрейфом и

шифтом (см. табл. 21.1). Например, вирус гриппа А с гемагглютини-

ном NSW1 вызвал в 1918 г. пандемию «испанки», унесшей 20 млн.

человеческих жизней. В 1957 г. «азиатский» вирус гриппа (H2N2) выз­

вал пандемию, охватившую более 2 млрд. человек. В 1968 г. появился

новый пандемический вариант — вирус гриппа A (H3N2), получивший

название «гонконгский», который продолжает циркулировать до насто­

ящего времени. В 1977 г. к нему присоединился вирус типа A (H1N1).

Это оказалось неожиданным, поскольку идентичный вирус уже цирку­

лировал в 1947-1957 гг., а затем был полностью вытеснен «азиатским»

подтипом. В этой связи возникла гипотеза о том, что шифтовые вари­

анты вируса не являются исторически новыми. Они представляют со­

бой циркулирующие в прошедшие годы сероподтипы.

Прекращение циркуляции вируса гриппа, вызвавшего очередную

эпидемию, объясняется коллективным иммунитетом населения, сфор­

мировавшимся к данному антигенному варианту возбудителя. На этом

фоне происходит селекция новых антигенных вариантов, коллектив­

ный иммунитет к которым еще не сформировался.

Пока неясно, где сохраняются в течение длительного времени

шифтовые антигенные варианты (сероподтипы) вируса гриппа типа

А, вышедшие из активной циркуляции в тот или иной исторический

период. Возможно, что резервуаром сохранения таких вирусов явля­

ются дикие и домашние животные, особенно птицы, которые инфи­

цируются человеческими вариантами гриппозных вирусов типа А и

поддерживают их циркуляцию в течение длительного времени. При

этом в организме птиц происходят генетические рекомбинации меж­

ду птичьими и человеческими вирусами, которые приводят к форми­

рованию новых антигенных вариантов.

По другой гипотезе вирусы гриппа всех известных подтипов по­

стоянно циркулируют среди населения, но становятся эпидемически

актуальными лишь при снижении коллективного иммунитета.

Вирусы гриппа типов В и С отличаются более высокой антиген­

ной стабильностью. Вирусы гриппа типа В вызывают менее интен­

сивные эпидемии и локальные вспышки. Вирус гриппа типа С явля­

ется причиной спорадических заболеваний.

Вирус гриппа быстро разрушается под действием температуры

выше 56°С, УФ-излучения, дезинфектантов, детергентов. Он сохра­

няет свою жизнеспособность в течение 1 сут. при комнатной тем­

пературе, на гладких металлических и пластмассовых поверхнос­

тях—

до 2'*сут. Вирусы гриппа сохраняются при низких темпера­

турах (-70°С).

Дата добавления: 2015-11-04