История вирусологии. Принципы классификации вирусов Вирусология наука, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию вирусов. Этапы развития вирусологии

ВИРУСОЛОГИЯ

Вирусология - раздел биологии, изучающий вирусы (от латинского слова virus - яд).

Впервые существование вируса (как нового типа возбудителя болезней) доказал в 1892 году русский учёный Д. И. Ивановский. После многолетних исследований заболеваний табачных растений, в работе, датированной 1892 годом, Д. И. Ивановский приходит к выводу, что мозаичная болезнь табака вызывается «бактериями, проходящими через фильтр Шамберлана, которые, однако, не способны расти на искусственных субстратах». На основании этих данных были определены критерии, по которым возбудителей заболеваний относили к этой новой группе: фильтруемость через «бактериальные» фильтры, неспособность расти на искусственных средах, воспроизведения картины заболевания фильтратом, освобождённым от бактерий и грибов. Возбудитель мозаичной болезни называется Д. И. Ивановским по-разному, термин вирус ещё не был введён, иносказательно их называли то «фильтрующимися бактериями», то просто «микроорганизмами».

Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно - ящура, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 году, при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником М. Бейеринком, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращённом виде, это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.

В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание человека - жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 г. Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака - саркомы Рауса (лишь в 1966 г, спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).

^ Этапы развития вирусологии

Быстрый прогресс в области вирусологических знаний, основанный в значительной мере на достижениях смежных естественных наук, обусловил возможность углубленного познания природы вирусов. Как ни в одной другой науке, в вирусологии прослеживается быстрая и четкая смена уровней познания - от уровня организма до субмолекулярного.

Приведенные периоды развития вирусологии отражают те уровни, которые являлись доминирующими в течение одного - двух десятилетий.

^ Уровень организма (30-40-е годы XX века). Основной экспериментальной моделью являются лабораторные животные (белые мыши, крысы, кролики, хомяки и т. д.), основным модельным вирусом - вирус гриппа.

В 40-е годы в вирусологию в качестве экспериментальной модели прочно входят куриные эмбрионы в связи с их высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы и некоторым другим. Использование этой модели стало возможным благодаря исследованиям австралийского вирусолога и иммунолога Ф. М. Бернета, автора пособия по вирусологии «Вирус как организм».

Открытие американским вирусологом Херстом феномена гемагглютинации немало способствовало изучению взаимодействия вируса с клеткой на модели вируса гриппа и эритроцитов.

^ Уровень клетки (50-е годы). Происходит значительное событие в истории вирусологии - открытие возможности культивировать клетки в искусственных условиях. В. Дж. Эндерс, Т. Уэллер, Ф. Роббинс получили Нобелевскую премию за разработку метода культуры клеток. Использование культуры клеток в вирусологии явилось подлинно революционным событием, послужившим основой для выделения многочисленных новых вирусов, их идентификации, клонирования, изучения их взаимодействия с клеткой. Появилась возможность получения культуральных вакцин. Эта возможность была доказана на примере вакцины против полиомиелита. В содружестве с американскими вирусологами Дж. Солком и А. Сейбином, советскими вирусологами М. П. Чумаковым, А. А. Смородинцевым и др. была разработана технология производства, апробирована и внедрена в практику убитая и живая вакцины против полиомиелита. Была проведена массовая иммунизация детского населения в СССР (около 15 млн.) живой полиомиелитной вакциной, в результате резко снизилась заболеваемость полиомиелитом и практически исчезли паралитические формы заболевания. За разработку и внедрение в практику живой полиомиелитной вакцины М. П. Чумакову и А. А. Смородинцеву была присуждена Ленинская премия. Другим важным приложением техники выращивания вирусов явилось получение Дж. Эндерсом и А. А. Смородинцевым живой коревой вакцины, широкое применение которой обусловило значительное снижение заболеваемости корью и является основой для искоренения этой инфекции.

Широко внедрялись в практику и другие культуральные вакцины - энцефалитная, ящурная, антирабическая и т. д.

^ Молекулярный уровень (60-е годы). В вирусологии широко стали использовать методы молекулярной биологии, а вирусы благодаря простой организации их генома стали распространенной моделью для молекулярной биологии. Ни одно открытие молекулярной биологии не обходится без вирусной модели, включая генетический код, весь механизм внутриклеточной экспрессии генома, репликацию ДНК, процессинг (созревание) информационных РНК и т. д. В свою очередь использование молекулярных методов в вирусологии позволило установить принципы строения (архитектуры) вирусных индивидуумов - вирионов (термин, введенный французским микробиологом А. Львовом), способы проникновения вирусов в клетку и их репродукции.

^ Субмолекулярный уровень (70-е годы). Стремительное развитие молекулярной биологии открывает возможности изучения первичной структуры нуклеиновых кислот и белков. Появляются методы секвенирования ДНК, определения аминокислотных последовательностей белка. Получают первые генетические карты геномов ДНК-содержащих вирусов.

Д. Балтимором и одновременно Г. Теминым и С. Мизутани была открыта обратная транскриптаза в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов, фермент, переписывающий РНК на ДНК. Становится реальным синтез гена с помощью этого фермента на матрице, выделенной из полисом иРНК. Появляется возможность переписать РНК в ДНК и провести ее секвенирование.

Возникает новый раздел молекулярной биологии - генная инженерия. В этом году публикуется сообщение П. Берга в США о создании рекомбинантной молекулы ДНК, которое положило начало эре генной инженерии. Появляется возможность получения большого количества нуклеиновых кислот и белков путем введения рекомбинантных ДНК в состав генома прокариот и простых эукариот. Одним из основных практических приложений нового метода является получение дешевых препаратов белков, имеющих значение в медицине (инсулин, интерферон) и сельском хозяйстве (дешевые белковые корма для скота). Этот период характеризуется важными открытиями в области медицинской вирусологии. В фокусе изучения - три наиболее массовых болезни, наносящих огромный ущерб здоровью людей,- грипп, рак, гепатит.

Установлены причины регулярно повторяющихся пандемий гриппа. Детально изучены вирусы рака животных (птиц, грызунов), установлена структура их генома и идентифицирован ген, ответственный за злокачественную трансформацию клеток - онкоген. Установлено, что причиной гепатитов А и В являются разные вирусы: гепатит А вызывает РНК-содержащий вирус, отнесенный к семейству пикорнавирусов, а гепатит В - ДНК-содержащий вирус, отнесенный к семейству гепаднавирусов. Г. Бламберг, исследуя антигены крови у аборигенов Австралии, обнаружил так называемый австралийский антиген, который он принял за один из антигенов крови. Позже было выявлено, что этот антиген является антигеном гепатита В, носительство которого распространено во всех странах мира. За открытие австралийского антигена Г. Бламбергу была присуждена Нобелевская премия. Другая Нобелевская премия присуждена американскому ученому К. Гаидушеку, который установил вирусную этиологию, одной из медленных инфекций человека - куру, наблюдающейся в одном из туземных племен на острове Новая Гвинея и связанной с ритуальным обрядом - поеданием зараженного мозга умерших родственников. Благодаря усилиям К. Гайдушека, поселившегося на острове Новая Гвинея, эта традиция была искоренена и число больных резко сократилось.

^ Природа вирусов

Общая вирусология

Общая вирусология изучает основные принципы строения, размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе. Один из важнейших разделов общей вирусологии - молекулярная вирусология, изучающая структуру и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.

Частная вирусология

Частная вирусология исследует особенности определенных групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает меры борьбы с вызываемыми этими вирусами болезнями.

Молекулярная вирусология

В 1962 г. вирусологи многих стран собрались на симпозиуме в США, чтобы подвести первые итоги развития молекулярной вирусологии. На этом симпозиуме звучали не совсем привычные для вирусологов термины: архитектура вирионов, нуклеокапсиды, капсомеры. Начался новый период в развитии вирусологии - период молекулярной вирусологии. Молекулярная вирусология, или молекулярная биология вирусов, - составная часть общей молекулярной биологии и в то же время - раздел вирусологии. Это и неудивительно. Вирусы - наиболее простые формы жизни, и поэтому вполне естественно, что они стали и объектами изучения, и орудиями молекулярной биологии. На их примере можно изучать фундаментальные основы жизни и ее проявления.

С конца 50-х годов, когда начала формироваться синтетическая область знаний, лежащая на границе неживого и живого и занимающаяся изучением живого, методы молекулярной биологии хлынули обильным потоком в вирусологию. Эти методы, основанные на биофизике и биохимии живого, позволили в короткие сроки изучить строение, химический состав и репродукцию вирусов.

Поскольку вирусы относятся к сверхмалым объектам, для их изучения нужны сверхчувствительные методы. С помощью электронного микроскопа удалось увидеть отдельные вирусные частицы, но определить их химический состав можно только, собрав воедино триллионы таких частиц. Для этого были разработаны методы ультрацентрифугирования. Современные ультрацентрифуги - это сложноустроенные приборы, главной частью которых являются роторы, вращающиеся со скоростью в десятки тысяч оборотов в секунду.

Здесь нет надобности рассказывать о других методах молекулярной вирусологии, тем более что они меняются и совершенствуются из года в год быстрыми темпами. Если в 60-х годах основное внимание вирусологов было фиксировано на характеристике вирусных нуклеиновых кислот и белков, то к началу 80-х годов была расшифрована полная структура многих вирусных генов и геномов и установлена не только аминокислотная последовательность, но и третичная пространственная структура таких сложных белков, как гликопротеид гемагглютинина вируса гриппа. В настоящее время можно не только связать изменения антигенных детерминант вируса гриппа с заменой в них аминокислот, но и рассчитывать прошедшие, настоящие и будущие изменения этих антигенов.

С 1974 г. начала бурно развиваться новая отрасль биотехнологии и новый раздел молекулярной биологии - генная, или генетическая, инженерия. Она немедленно была поставлена на службу вирусологии.

^ Семейства, включающие вирусы человека и животных

Семейство: Poxviridae (поксвирусы)

Семейство: Iridoviridae (иридовирусы)

Семейство: Herpesviridae (вирусы герпеса)

Семейство: Aflenoviridae (аденовирусы)

Семейство: Papovaviridae (паповавирусы)

Предполагаемое семейство: Hepadnaviridae (вирусы, подобные вирусу гепатита В)

Семейство: Parvoviridae (парвовирусы)

Семейство: Reoviridae (реовирусы)

Предполагаемое семейство: (вирусы с двухцепочечной РНК, состоящей из двух сегментов)

Семейство: Togaviridae (тогавирусы)

Семейство: Coronaviridae (коронавирусы)

Семейство: Paramyxoviridae (парамиксовирусы)

Семейство: Rhabdoviridae (рабдовирусы)

Предполагаемое семейства: (Filoviridae) (вирусы Mapбург н Эбола)

Семейство: Orthomyxoviridae (вирусы гриппа)

Семейство: Bunyaviridae (буиьявирусы)

Семейство: Arenaviridae (аренавирусы)

Семейство: Retroviridae (ретровирусы)

Семейство: Picornaviridae (пикорнавирусы)

Семейство: Caliciviridae (калнцивирусы)
^

http://9school.3dn.ru/news/obrashhenie_direktora_shkoly/2009-11-27-159

http://www.bajena.com/ru/articles/1085/flu-2/

Грипп

Грипп (итал. influenza, лат. influentia, дословно – влияние, греч. Γρίππη) – 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, различающиеся между собой антигенным спектром.

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, респираторные принципиальные вирусы и др.), вызывающих гриппоподобные заболевания у человека. Предположительно, название болезни происходит от русского слова «хрип» – звуки, издаваемые больными. Во время Семилетней войны (1756–1763) это название распространилось в европейские языки, обозначая уже саму болезнь, а не отдельный симптом.

Микрофотография вируса гриппа, снятая при помощи электронного просвечивающего микроскопа, увеличенная примерно в сто тысяч раз.
^

Вирус гриппа

Вирус гриппа относится к семейству ортомиксовирусов (лат. Orthomyxoviridae) и включает три серовара А, В, С. Вирусы сероваров А и В составляют один род, а серотип С образует другой. Каждый серовар имеет свою антигенную характеристику, которая определяется нуклео-протеинами (NP) и матричными (M) белковыми антигенами. Серовар А включает подтипы, которые различаются по характеристике своего гемагглютинина (H) и нейраминидазы (N). Для вирусов серовара А (реже В) характерно частое изменение антигенной структуры при пребывании их в естественных условиях. Эти изменения обуславливают множество названий подтипов, которые включают место первичного появления, номер и год выделения, характеристика HN - например A/Moscow/10/99 (H3N2), A/New Caledonia/120/99 (H1N1), B/Hong Kong/330/2001.

Вирус гриппа имеет сферическую форму диаметром 80-120 нм, в центре находятся РНК-фрагменты, заключённые в липопротеидную оболочку, на поверхности которой имеются «шипы» состоящие из гемагглютинина (H) и из нейраминидазы (N). Антитела, вырабатываемые в ответ на гемагглютинин (H), составляют основу иммунитета против определённого подтипа возбудителя гриппа.

Распространение

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 3-5-х суток 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, а также индивидуумы, имеющие хроническую почечную недостаточность.

История эпидемий, серотип A

Грипп известен с конца XVI века.

Год Подтип Распространение

1889-1890 H2N8 Тяжёлая эпидемия

1900-1903 H3N8 Умеренная эпидемия

1918-1919 H1N1 Тяжёлая пандемия (Испанский грипп)

1933-1935 H1N1 Средняя эпидемия

1946-1947 H1N1 Средняя эпидемия

1957-1958 H2N2 Тяжёлая пандемия (Азиатский грипп)

1968-1969 H3N2 Умеренная пандемия (Гонконгский грипп)

1977-1978 H1N1 Средняя пандемия

1995-1996 H1N1 и H3N2 Тяжёлая пандемия

2009 H1N1 Умеренная пандемия (Свиной грипп)

Развитие болезни - патогенез

Входными воротами для вируса гриппа являются клетки мерцательного эпителия верхних дыхательных путей - носа, трахеи, бронхов. В этих клетках вирус размножается и приводит к их разрушению и гибели. Этим объясняется раздражение верхних дыхательных путей кашель, чихание, заложенность носа. Проникая в кровь и вызывая виремию, вирус оказывает непосредственное, токсическое действие, проявляющееся в виде повышения температуры, озноба, миалгий, головной боли. Кроме того, вирус повышает сосудистую проницаемость, вызывает развитие стазов,и плазмо-геморрагий. Может вызывать и угнетение защитных систем организма, что обуславливает присоединение вторичной инфекции и осложнения.

Патологическая анатомия

На протяжении всего трахео-бронхиального дерева наблюдается отслоение эпителия, образование аркадообразных структур эпителия трахеи и бронхов вследствие неравномерного отёка и вакуолизации цитоплазмы и признаки экссудативного воспаления. Частый характерный признак - геморрагический трахеобронхит различной степени выраженности. В очагах гриппозной пневмонии альвеолы содержат серозный экссудат, эритроциты, лейкоциты, альвеолоциты. В очагах воспаления нередки тромбозы сосудов и некрозы.

Клиническая картина

Симптомы гриппа не являются специфическими, то есть без особых лабораторных исследований (выделение вируса из мазков горла, прямая и непрямая иммунофлуоресценция на мазках эпителия слизистой оболочки носа, серологический тест на наличие анти-гриппозных антител в крови) невозможно наверняка отличить грипп от других ОРВИ. На практике диагноз «грипп» устанавливается на основании лишь эпидемических данных, когда наблюдается повышение заболеваемости ОРВИ среди населения данной местности. Различие диагнозов «грипп» и «ОРВИ» не является принципиальным, так как лечение и последствия обоих заболеваний идентичны, различия заключаются лишь в названии вируса, вызвавшего болезнь. Сам грипп входит в число Острых Респираторных Вирусных Инфекций.

Инкубационный период может колебаться от нескольких часов до 3-х дней, обычно 1-2 дня. Тяжесть заболевания варьирует от лёгких до тяжёлых гипертоксических форм. Некоторые авторы указывают, что Типичная гриппозная инфекция начинается обычно с резкого подъёма температуры тела (до 38 °C - 40 °C), которая сопровождается ознобом, лихорадкой, болями в мышцах, головной болью и чувством усталости. Выделений из носа, как правило, нет, напротив есть выраженное чувство сухости в носу и глотке. Обычно появляется сухой, напряжённый кашель, сопровождающийся болью за грудиной. При гладком течении эти симптомы сохраняются 3-5 дней, и больной выздоравливает, но несколько дней сохраняется чувство выраженной усталости, особенно у пожилых больных. При тяжёлых формах гриппа развивается сосудистый коллапс, отёк мозга, геморрагический синдром, присоединяются вторичные бактериальные осложнения. Клинические находки при объективном исследовании не выражены - только гиперемия и отёк слизистой зева, бледность кожи, инъецированные склеры. Следует сказать, что грипп представляет большую опасность из-за развития серьёзных осложнений, особенно у детей, пожилых и ослабленных больных.

Осложнения гриппа

Частота возникновения осложнений заболевания относительно не велика, но в случае их развития они могут представлять значительную опасность для здоровья больного. Средне-тяжёлые, тяжёлые и гипертоксические формы гриппа, могут являться причиной серьёзных осложнений. Причинами возникновения осложнений при гриппе могут быть следующие особенности инфекционного процесса: вирус гриппа оказывает выраженное капилляро-токсическое действие, способен подавлять иммунитет, разрушает тканевые барьеры, облегчая тем самым агрессию тканей резидентной флорой.

^ Различают несколько основных видов осложнений при гриппе:

Лёгочные: бактериальная пневмония, геморрагическая пневмония, формирование абсцесса лёгкого, образование эмпиемы.

Внелёгочные: бактериальные риниты, синуситы, отиты, трахеиты, вирусный энцефалит, менингит, неврит, радикулоневрит, поражение печени синдром Рея, миокардит, токсико-аллергический шок.

Чаще всего летальные исходы при гриппе наблюдаются среди детей младше 2-х лет и пожилых людей старше 65 лет.

Лечение

До последнего времени лечение было обычно симптоматическое, в виде жаропонижающих, отхаркивающих, и противо-кашляющих средств, а также витамины, особенно витамин С в больших дозах. Центр CDC рекомендует пациентам покой, достаточное количество жидкости, избегать курения и спиртных напитков.

^ Иммуно-стимулирующие препараты

Предупреждение и раннее лечение простудных заболеваний высокими дозами витамина С (аскорбиновой кислоты) пропагандировалось Лайнусом Полингом, двукратным лауреатом Нобелевской премии. Благодаря его авторитету этот способ получил широкое распространение. Обычно рекомендуется принимать не больше 1г аскорбиновой кислоты в день.

Существует так же ряд более современных иммуностимуляторов, которые могут применяться для профилактики и лечения на ранних стадиях гриппа. Среди них можно выделить арбидол (относительно слабый иммуномодулятор) и гроприносин (более сильный иммуномодулятор, прием которого требует контроля врача).

^ Противовирусные препараты

Предполагается, что противовирусные препараты, действующие на ту или иную фазу развития вирусной инфекции in vitro, способны показать эффективность и in vivo, особенно - как профилактическое средство. В целом, начало лечения противовирусными препаратами должно быть начато ещё до проявления клинических проявлений гриппа, более позднее начало их приёма практически неэффективно.

^ Ингибиторы нейраминидазы

Одним из препаратов, имеющих доказанную эффективность при лечении гриппа, является озельтамивир (тамифлю ) и занамивир (Relenza ). Эти ингибиторы нейраминидазы эффективны против многих штаммов гриппа, включая птичий. Эти препараты подавляют распространение вируса в организме, снижают тяжесть симптомов, сокращают продолжительность заболевания и уменьшают частоту вторичных осложнений. Однако имеются данные о том, что названные лекарственные средства вызывают ряд побочных действий, таких как тошнота, рвота, диарея, а также психические расстройства: нарушение сознания, галлюцинации, психозы.

Иммуноглобулины

Специальные строго контролируемые исследования показали, что отчетливое противовирусное и терапевтическое действие при гриппе оказывают лишь донорская сыворотка и противогриппозный гамма-глобулин, содержащие высокие титры антител. Гамма-глобулин необходимо назначать по возможности в более ранние сроки внутримышечно: детям по 0,15-0,2 мл/кг, взрослым по 6 мл. В тех же дозах можно использовать нормальный (плацентарный) гамма-глобулин и сывороточный полиглобулин.

^ Препараты интерферона

Это вещество обладает противовирусным и иммуно-стимулирующим действием. Наиболее эффективны интерфероны в начальной фазе (первые три дня) заболевания.

^ Симптоматическое лечение

Для облегчения носового дыхания действенны нафтизин, санорин, галазолин. Однако применять их надо не регулярно, а по мере необходимости (когда нос заложен), иначе возникают кровотечения.

^ Профилактика гриппа

Традиционным способом предупреждения заболевания гриппом является вакцинация. Она осуществляется соответствующей ведущему штамму противогриппозной вакциной и содержит, как правило, антигены трех штаммов вируса гриппа, которые отбираются на основе рекомендаций Всемирной организации здравоохранения. Предложена вакцина для профилактики гриппа в форме жидкой, убитой, субъективной вакцины. Вакцинация особенно показана в группах риска - дети, пожилые люди, больные с хроническими заболеваниями сердца и лёгких, а также врачи. Обычно осуществляется, когда эпидемиологический прогноз свидетельствует о целесообразности массовых мероприятий (обычно в середине осени).Возможна и вторая прививка в середине зимы.

Эффективность вакцинации зависит от того, насколько создателям удается предсказать циркулирующие в данном эпидемиологическом сезоне штаммы. Помимо вакцинации для экстренной профилактики гриппа и Острой Респираторной Вирусной Инфекции применяется интразональное введение интерферона.Данный метод используется при опасении заболеть после контакта с больными респираторной инфекцией, в период эпидемического подъема заболеваемости. При этом интерферон блокирует репликацию вирусов в месте их внедрения в полости носа.

В качестве не специфической профилактики в помещении, где находится больной гриппом, проводится влажная уборка с применением любого дезинфицирующего средства, обладающего вирулицидным действием. Для дезинфекции воздуха используется ультрафиолетовое облучение, аэрозольные дезинфекторы и каталитические очистители воздуха. Чихающие и кашляющие больные опасны для окружающих. Профилактика гриппа обязательно должна включать удаление их из общественных мест (путём призывов быть сознательными). Нередки случаи обращения в суд на больных, пришедших на работу будучи ещё на больничном.

Прогноз

При неосложнённом гриппе прогноз благоприятный. При тяжёлой форме гриппа и осложнениях возможны случаи летального исхода.

^ СВИНОЙ ГРИПП

Свиной грипп (англ. Swine flu) - условное название заболевания людей и животных, вызываемого штаммами вируса гриппа. Название широко распространялось в СМИ в начале 2009 года. Штаммы, ассоциированные со вспышками т. н. «свиного гриппа», обнаружены среди вирусов гриппа серотипа C и подтипов серотипа А (А/H1N1, А/H1N2, А/H3N1, А/H3N2 и А/H2N3). Эти штаммы известны под общим названием «вирус свиного гриппа». Свиной грипп распространён среди домашних свиней в США, Мексике, Канаде, Южной Америке, Европе, Кении, материковом Китае, Тайване, Японии и других странах Азии. При этом вирус может циркулировать в среде людей, птиц и др. видов; этот процесс сопровождается его мутациями.

^ Вирус A/H1N1 под электронным микроскопом. Диаметр вируса - 80-120 nm.

Эпидемиология

Передача вируса от животного к человеку мало распространена, и правильно приготовленная (термически обработанная) свинина не может быть источником заражения. Передаваясь от животного к человеку, вирус не всегда вызывает заболевание и часто выявляется только по наличию антител в крови человека. Случаи, когда передача вируса от животного к человеку приводит к заболеванию, называют зоонозным свиным гриппом. Люди, работающие со свиньями, подвергаются риску заражения этим заболеванием, тем не менее с середины двадцатых годов XX века (когда впервые стала возможной идентификация подтипов вируса гриппа) было зарегистрировано всего лишь около 50 таких случаев. Некоторые из штаммов, вызвавших заболевание у людей, приобрели способность передаваться от человека к человеку. Свиной грипп вызывает у человека симптомы, типичные для гриппа и ОРВИ. Вирус свиного гриппа передается как через непосредственный контакт с заражёнными организмами, так и воздушно-капельным путем (см. Механизм передачи возбудителя инфекции).

Этиология

Симптомы свиного гриппа. Вспышка нового штамма вируса гриппа в 2009 году, получившая известность как «свиной грипп», была вызвана вирусом подтипа H1N1, обладающим наибольшим генетическим сходством с вирусом свиного гриппа. Происхождение этого штамма точно не известно. Тем не менее Всемирная организация по охране здоровья животных (World Organization for Animal Health) сообщает, что эпидемическое распространение вируса этого же штамма не удалось установить среди свиней. Вирусы этого штамма передаются от человека к человеку и вызывают заболевания с симптомами, обычными для гриппа. Свиньи могут быть инфицированы вирусом гриппа человека, и именно это могло произойти как во время пандемии Испанского гриппа, так и вспышки 2009 года.

Патогенез

В целом механизм воздействия данного вируса аналогичен таковому при поражении другими штаммами вируса гриппа. Входными воротами инфекции является эпителий слизистых оболочек дыхательных путей человека, где происходит его репликация и репродукция. Наблюдается поверхностное поражение клеток трахеи и бронхов, характеризующееся процессами дегенерации, некроза и отторжения пораженных клеток.

Развитие патологического процесса сопровождается вирусемией, длящейся 10 −14 дней, с преобладанием токсических и токсико-аллергических реакций со стороны внутренних органов, в первую очередь сердечно-сосудистой и нервной систем. Главным звеном в патогенезе является поражение сосудистой системы, проявляющееся повышением проницаемости и ломкости сосудистой стенки, нарушением микроциркуляции. Данные изменения проявляются у больных появлением ринорагий (носовых кровотечений), геморрагий на коже и слизистых, кровоизлияниями во внутренние органы, а также приводят к развитию патологических изменений в лёгких: отёку легочной ткани с множественными кровоизлияниями в альвеолы и интерстиций. Падение тонуса сосудов приводит к возникновению венозной гиперемии кожи и слизистых оболочек, застойному полнокровию внутренних органов, нарушению микроциркуляции, диапедезным кровоизлияниям, на более поздних сроках - тромбозам вен и капилляров. Данные сосудистые изменения также вызывают гиперсекрецию ликвора с развитием циркуляторных расстройств, приводящих к внутричерепной гипертензии и отёку мозга.

Клиника

Основные симптомы совпадают с обычными симптомами гриппа - головная боль, повышение температуры, кашель, рвота, диарея, насморк. Существенную роль в патогенезе играет поражение легких и бронхов вследствие усиления экспрессии ряда факторов - медиаторов воспаления (TLR-3, γ-IFN, TNFα и др.), что приводит к множественному повреждению альвеол, некрозу и геморрагии Высокая вирулентность и патогенность этого штамма вируса может быть обусловлена способностью неструктурного белка NS1 (присущего этому вирусу) ингибировать продукцию интерферонов I типа инфицированными клетками. Дефектные по этому гену вирусы оказываются существенно менее патогенными.

Диагностика

Клинически течение данного заболевания в целом совпадает с течением заболевания при инфицировании другими штаммами вируса гриппа. Достоверный диагноз устанавливается при сертотипировании вируса

Профилактика

В целях первичной специфической профилактики (прежде всего лиц категории риска) в РФ и за рубежом проводится ускоренная разработка и регистрация специфических вакцин на основе выделенного штамма возбудителя. Эпидемиологи приветствуют также вакцинацию от «сезонного» гриппа, содержащую антитела против повреждающих агентов (белков) трёх, отличающихся от «свиного» штамма видов вируса.

В памятке ВОЗ о высокопатогенном гриппе указывается на необходимость исключить близкий контакт с людьми, которые «кажутся нездоровыми, имеющие высокую температуру тела и кашель». Рекомендуется тщательно и достаточно часто мыть руки с мылом. «Придерживайтесь здорового образа жизни, включая полноценный сон, употребление здоровой пищи, физическую активность». При должной термообработке вирус погибает. Первичная не специфическая профилактика направлена на предотвращение попадание вируса в организм, и на усилении не специфического иммунного ответа для предотвращения развития заболевания.

Лечение

Лечение заболевания, вызванного штаммами вируса «свиного» гриппа по сути не отличается от лечения так называемого «сезонного» гриппа. При выраженных явлениях интоксикации и нарушениях кислотно-щелочного баланса проводится дезинтоксикационная и корректирующая терапия. Из препаратов, действующих на сам вирус и на его размножение доказана эффективность Озельтамивира (Тами-Флю). При его отсутствии экспертами ВОЗ рекомендуется препарат Занамивир (Реленза), при относительно лёгком течении заболевания врачи стран постсоветского пространства рекомендуют арбидол, несмотря на то, что он относится к лекарственным средствам с недоказанной эффективностью, а ВОЗ вовсе не рассматривает его в качестве противовирусного препарата. Лечение тяжелых и средней степени тяжести случаев направлено на недопущение первичной вирусной пневмонии, обычно протекающей тяжело и вызывающей геморрагии и выраженную дыхательную недостаточность, и на профилактику присоединения вторичной бактериальной инфекции, также часто обуславливающей развитие пневмонии.

Показана также симптоматическая терапия. Из жаропонижающих препаратов большинством специалистов рекомендуются препараты содержащие ибупрофен и парацетамол (не рекомендуется использовать средства, содержащие аспирин, в связи с риском развития синдрома Рея.

Срочное обращение в медицинские учреждения (вызов скорой помощи) необходимо при признаках выраженной дыхательной недостаточности, угнетения мозговой деятельности и нарушений функции сердечно-сосудистой системы: одышки, нехватке дыхания, цианозе (посинения кожи), обмороке, появлении окрашенной мокроты, низком кровяном давлении, появлении болей в груди.

Обязательное обращение к врачу (как правило в поликлинику по месту жительства) необходимо при высокой температуре, не снижающейся на 4-й день, выраженного ухудшения состояния после временного улучшения.

^

В настоящее время исследуется ряд новых противовирусных препаратов, в т.ч. Перамивир.

Рекомендации по профилактике и лечению гриппа Министерства здравоохранения и социального развития РФ.

^

Министерство здравоохранения и социального развития РФ выпустило «Временные методические рекомендации по лечению и профилактике гриппа A/H1N1».

Временные методические рекомендации по схемам лечения и профилактики гриппа, вызванного вирусом типа А/H1N1, для взрослого и детского населения были подготовлены совместно с ведущими научно-исследовательскими институтами РАМН, это НИИ гриппа, НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи и ФГУ «Научно-исследовательский институт детских инфекций» и НИИ пульмонологии ФМБА России.

^

Эпидемии, вызванные вирусом гриппа H1N1

Пандемия в 1918 г. - «Испанка»

Основная статья: Испанский грипп

Испанский грипп или «испанка» (фр. La Grippe Espagnole, или исп. La Pesadilla) был, вероятней всего, самой страшной пандемией гриппа за всю историю человечества. В 1918-1919 годах во всем мире от испанки умерло приблизительно 50-100 млн человек. Было заражено около 400 млн человек, или 21,5 % населения планеты. Эпидемия началась в последние месяцы Первой мировой войны и быстро затмила это крупнейшее кровопролитие по масштабу жертв.

^

Вспышка гриппа в 1976 году

Вспышка гриппа в 1988 году

Вспышка гриппа в 2007 году

20 августа 2007 года Департамент Сельского хозяйства Филиппин зарегистрировала вспышку гриппа H1N1 на свинофермах провинции Nueva Ecija и центрального Лусона.

^

Пандемия гриппа A/H1N1 2009. Вспышка вируса гриппа H1N1 в 2009 году.

В апреле-мае 2009 года вспышка нового штамма вируса гриппа наблюдалась в Мексике и США. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) выразили серьёзную обеспокоенность этим новым штаммом по причине того, что существует возможность его передачи от человека к человеку, имеется высокая смертность в Мексике, а также потому, что этот штамм может перерасти в пандемию гриппа. 29 апреля на экстренном заседании ВОЗ повысила уровень пандемической угрозы с 4 до 5 баллов (из 6 возможных).

По состоянию на 27 августа 2009 года зарегистрировано около 255716 случаев инфицирования гриппом A/H1N1 и 2627 смертей в более чем 140 регионах мира. В целом заболевание этим гриппом протекает по классическому сценарию, частота осложнений и смертей (чаще вследствие пневмонии) не превышает средние показатели при сезонном гриппе.

На данный момент идут споры вокруг того, как же все-таки называть данный штамм гриппа. Так, 27 апреля 2009 г. «свиной грипп» назвали «Калифорния 04/2009» , 30 апреля производители свинины выступили за переименование «свиной грипп» в «мексиканский» ; четкого ненаучного наименования не придумано до сих пор.

Пятый уровень угрозы был объявлен в конце апреля 2009 года: в соответствии с принятой ВОЗ классификацией, этот уровень характеризуется распространением вируса от человека к человеку по меньшей мере в двух странах одного региона.

11 июня 2009 года ВОЗ объявила о пандемии свиного гриппа, первой пандемии за последние 40 лет. В этот же день ему была присвоена шестая степень угрозы (из шести). Степень угрозы во ВОЗ не характеризует патогенность вируса (то есть опасность заболевания для жизни людей), а указывает на его способность к распространению. Т.о., любой грипп, передающийся от человека к человеку, достигает шестой степени угрозы.

Тем не менее, опасения ВОЗ связаны с генетической новизной штамма Калифорния и его потенциальной способностью к дальнейшей реассортации, вследствие чего возможно возникновение более агрессивных вариантов инфекции. Тогда, по аналогии с наиболее разрушительными пандемиями прошлого века, этот вирус приведет к серьезным людским потерям спустя некоторый (обычно полугодовой) период, сопровождающийся относительно умеренной летальностью.

^

Испа́нский грипп или «испанка»

(фр. La Grippe Espagnole, или исп. La Pesadilla) был, вероятней всего, самой страшной пандемией гриппа за всю историю человечества. В 1918-1919 годах (18 месяцев) во всем мире от испанки умерло приблизительно 50-100 млн человек или 2,7-5,3 % населения Земли. Было заражено около 500 млн человек, или 21,5 % населения планеты. Эпидемия началась в последние месяцы Первой мировой войны и быстро затмила это крупнейшее кровопролитие по масштабу жертв.

^

Картина болезни, название «испанка»

Вирус гриппа «испанка» схож с вирусом H1N1, вызвавшим пандемию в 2009 году. В мае 1918 года в Испании было заражено 8 млн людей или 39 % её населения («испанкой» переболел и король Альфонс XIII). Многие жертвы гриппа были молодыми и здоровыми людьми возрастной группы 20-40 лет (обычно высокому риску подвержены только дети, люди преклонного возраста, беременные женщины и люди с некоторыми заболеваниями).

Симптомы болезни: синий цвет лица - цианоз, пневмония, кровавый кашель. На более поздних стадиях болезни вирус вызывал внутрилегочное кровотечение, в результате которого больной захлебывался собственной кровью. Но в основном болезнь проходила без каких-либо симптомов. Некоторые зараженные умирали на следующий день после заражения.

Своё название грипп приобрел из-за того, что Испания первой испытала сильную вспышку этой болезни. По другим источникам, место появления её точно установить пока невозможно, но, скорее всего, Испания не была первичным эпидемическим очагом. Название «испанка» появилось случайно. Так как военная цензура борющихся сторон во время первой мировой войны не допускала сообщений о начавшейся в армии и среди населения эпидемии, то первые известия о ней появились в печати в мае-июне 1918 г. в нейтральной Испании. Испанкой её начали называть участники мировой войны. Название болезни закрепилось в основном из-за газетной шумихи в Испании, так как Испания не участвовала в военных действиях, и на неё не распространялась военная цензура.

^

Грипп и его призраки

Рисунок скопирован: http://holimed.lviv.ua/rus/rozsylka/kakbolet/010.html

Вирус гриппа, зверствующий в этом году - A/California/09/2009 (H1N1), где А – тип вируса (тот самый, что в отличие от типов В и С, очень легко мутирует, поражает людей и животных), California – место происхождения, 09 – номер штамма, 2009 – год появления, H1N1 – серотип (то есть определенный подвид вируса гриппа А, который отличается от других набором антигенов, которые и определяют его токсичность, способность преодолевать защитные системы организма, «заразность» и проч.). Это именно тот вирус гриппа, который вызывает сейчас массовую заболеваемость.

Не во всякой простуде стоит искать грипп. Недомогание и насморк могут быть вызваны любым вирусом из тех, что «ответственны» за появление ОРВИ (острых респираторных вирусных инфекций).

^

Симптомы же гриппа (любого!) заключаются в следующем:

1. очень резкое начало болезни,

резкое повышение температуры тела - до 39°С и выше,

сильные головные, суставные и мышечные боли,

^

заложенность носа, боли в горле, сухой кашель.

Обычно через 3-4 дня температура снижается и, если болезнь протекает без осложнений (которыми, собственно, и опасен грипп), через 7-10 дней происходит выздоровление.

^

Осложнения гриппа:

1. поражения респираторного тракта (бронхиты и пневмонии);

заболевания ЛОР-органов (синуситы, отиты, ангины);

поражения сердечно-сосудистой системы (миокардит, миокардиодистрофия);

^

поражения центральной нервной системы (менингит, энцефалит); поражения почек (пиелонефрит, гломерулонефрит).

У людей с хроническими заболеваниями (например, бронхиальная астма, артериальная гипертензия) очень вероятно их обострение на фоне гриппа.

^

Группы риска (по тяжелому течению и последствиям!):

беременные, дети младшего возраста, пожилые люди, взрослые и дети с серьезными хроническими заболеваниями, а также при наличии иммунодефицита (имеются в виду патологические состояния).

^

Профилактика гриппа.

Общими правилами, важными абсолютно для всех, являются следующие:

Часто мыть руки с мылом в течение 20 секунд.

Кашлять и чихать в салфетку или руку.

^

Не подходить к больным ближе, чем на полтора – два метра.

Заболевшие дети должны оставаться дома (не посещать дошкольные учреждения и школы),

^

а также держаться на расстоянии от других людей, пока их состояние не улучшится.

Воздержитесь от посещения магазинов, кинотеатров или других мест скопления людей.

Что делать, если заболел ребенок?

^

Оставьте больного ребенка дома, кроме тех случаев, когда ему нужна медицинская помощь.

Давайте ребенку много жидкости (сок, воду и др.).

Создайте больному ребенку комфортные условия. Крайне важен покой.

^

Давайте ребенку те лекарства, которые пропишет врач.

Держите салфетки и мусорную корзину для использованных салфеток в пределах досягаемости больного.

^

Не допускайте контакта больного ребенка со здоровыми членами семьи.

Если ваш ребенок имел контакт с больным гриппом H1N1, спросите у врача о необходимости приема лекарств для предупреждения заболевания гриппом H1N1.

^

Ольга Зорина

Медицинская Редакторская Студия МедКорр.

http://holimed.lviv.ua/rus/rozsylka/kakbolet/010.html

Александр Задорожный

Как правильно болеть гриппом

Доктор, у меня грипп, что вы мне посоветуете?
- Встаньте от меня подальше.

Наверное нет на свете человека, кто хотя бы однажды не переболел гриппом. И это не удивительно - ежегодно до 15% населения Земли заболевает этим недугом. Отношение к гриппу различных людей неодинаковое: от абсолютно равнодушного до панического. Те, кто не отличают грипп от банальной ОРВИ (острой респираторно-вирусной инфекции), относятся к нему пренебрежительно и самоуверенно, а те, кто уже имели негативный опыт заболевания настоящим гриппом, относятся к нему осторожно и предпочитают избегать повторного заболевания.

Каков же грипп на самом деле? Согласно оценки ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения) грипп является потенциально смертельным заболеванием, и эта оценка является небезосновательной.

Грипп - это острое инфекционное заболевание, поражающее органы дыхания, нервную, сердечно-сосудистую и др. системы. ^ Возбудитель гриппа - вирус, который размножается в слизистой оболочке дыхательных путей. Он распространяется в воздухе с мельчайшими капельками слюны, слизи и мокроты, выделяемыми больными людьми и носителями при чиханье, кашле, разговоре. Основное отличие гриппа от других острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ), что он начинается остро, то есть внезапно . После скрытого (инкубационного) периода, продолжительностью не более двух дней появляются симптомы гриппа.

^ Характерными особенностями гриппа являются резкое повышение температуры тела (до 40°С), интенсивная головная боль, боль и ломота во всем теле и в мышцах, светобоязнь (больно или неприятно смотреть на свет), болезненность при движении глаз. Подъем температуры сопровождается сильным ознобом. Грипп буквально шокирует своими симптомами – высокой температурой, жуткой слабостью. Это все может сопровождаться признаками начинающегося поражения органов дыхания: заложенностью носа, першением в горле и типичным для гриппа ощущением саднения за грудиной. На 2-е сутки болезни часто возникает мучительный кашель, боль за грудиной по ходу трахеи, появляющиеся в результате поражения слизистой оболочки трахеи. Но чаще всего кашель и насморк приходят позже или не появляются вообще.

Другие ОРВИ, в отличие от гриппа, набирают обороты постепенно, начинаясь с першения в горле, насморка, чихания и общей вялости. На третий, четвертый день начинается подъем температуры. А при гриппе к этому дню уже начинаются осложнения. Именно осложнения представляют собой наибольшую опасность для здоровья и жизни больного гриппом. Как правило, они развиваются во время гриппа и (или) в течение первых двух недель после заболевания.

^ Наиболее частые осложнения гриппа:

• 
  Вторичные бактериальные респираторные заболевания (пневмония, бронхит, менингит, ларинготрахеобронхит, инфекции уха, средний отит и др.);
• 
  Обострение хронических заболеваний легких (астма, бронхит и др.);
• 
  Декомпенсация сердечно-сосудистых заболеваний (миокардит, перикардит);
• 
  Воспаление почек, обострение почечной недостаточности;
• 
  Обострение эндокринных расстройств (сахарный диабет);
• 
  Патологии беременности.
• 
  Обострение неврологических расстройств, радикулиты.

Осложнения гриппа требуют лечения в стационаре. Осложнения гриппа могут быть смертельно опасны - практически все смертельные случаи от гриппа обусловлены развившимся осложнением. Большинство осложнений гриппа являются результатом неправильного его лечения и неправильного поведения больных.

Как же правильно болеть гриппом, чтобы благополучно выйти из него и избежать осложнений? Давайте вместе попытаемся понять, что же именно происходит в организме во время гриппа. Для этого вначале познакомимся с главным виновником проблем - возбудителем гриппа. Этот возбудитель является вирусом.

Вирусы, в отличие от других представителей живого мира, не являются, строго говоря, самостоятельными живыми организмами. Вне живых объектов они имеют вид органического вещества с кристаллической структурой, без признаков жизни, но при попадании в клетку “оживают”.

Гемагглютинин - поверхностный белок вируса гриппа, обеспечивающий способность вируса присоединяться к клетке-хозяину.

Нейраминидаза - поверхностный белок вируса гриппа, отвечающий,

Во-первых, за способность вирусной частицы проникать в клетку, и,

Во-вторых, за способность вирусных частиц выходить из клетки после размножения.

Нуклеокапсид - генетический материал (РНК) вируса заключенный в белковую оболочку (капсулу).

Заражение вирусом гриппа, также как и другими ОРВИ, происходит через верхние дыхательные пути. При попадании в дыхательные пути, вирусы при помощи гемагглютинина прикрепляются к клетке. Фермент нейраминидаза разрушает клеточную мембрану клеток слизистой оболочки, и вирус проникает внутрь клетки. Это процесс возможен лишь при рН 5-6,то есть в кислой среде. Затем вирусная РНК проникает в клеточное ядро и заставляет его производить новые вирусные частицы по своей программе. По мере накопления в клетке, новые вирусы высвобождаются (одновременно происходит разрушение клетки, ее лизис) и поражают другие клетки.

Размножение вирусов может протекать с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства может достичь 10³, а концу первых суток - 10²³. Высочайшая скорость размножения вируса гриппа объясняет столь короткий инкубационный период (время прошедшее от момента заражения до появления признаков заболевания) - 1-2 суток. Одна зараженная клетка производит многие сотни вирионов.

Затем вирусы попадают в кровь и разносятся по всему организму. Именно выброс вирусов в кровь и разнос их по всему телу являются одной из основных причин обусловливающих сильную интоксикацию при гриппе. В отличие от большинства других вирусов, вызывающих простудные ОРВИ, вирус гриппа имеет оболочку, состоящую из липидов, которые и являются основным фактором, вызывающим явления тяжелой интоксикации. Процесс размножения вирусов происходит при температуре 32-37°С, а при температуре выше 38°С этот процесс замедляется и при дальнейшем повышении - прекращается. Одновременно, с повышением температуры тела, в организме развиваются процессы, способствующие гибели вирусов.

Непременным условием проникновения вируса в клетку является наличие кислой среды с рН 5-6. В норме реакция крови, а также и слизистого секрета дыхательных путей слабощелочная: рН больше 7, что само по себе представляет собой естественное препятствие для проникновения вируса. Но при охлаждении слизистой оболочки сосуды сужаются, кровоток ухудшается и в ткани происходит накопление кислоты - происходит снижение рН и, соответственно, возникают благоприятные условия для проникновения вируса внутрь клетки.

Поэтому первое правило профилактики гриппа: дышите исключительно носом . Носовое дыхание, во-первых, способствует согреванию воздуха, поступающего в бронхи и легкие, и это предохраняет дыхательные пути от охлаждения. Во-вторых, при прохождении через носовые ходы, воздух очищается от всех находящихся в нем посторонних частичек, в том числе и вирусов, которые осаждаются на слизистой носа и затем вместе со слизью при помощи специальных ворсинок удаляются через пищевод в желудок, где происходит их обезвреживание.

Второе правило: следите за тем, чтобы стопы ваших ног и кисти рук всегда были теплыми . Между ними и верхними дыхательными путями (ВДП) существует рефлекторная связь: понижение температуры стоп и кистей приводит к ухудшению кровообращения в слизистой ВДП и понижению их температуры. И, наоборот, согревание ног и рук, соответственно, способствует улучшению кровообращения и повышению температуры слизистой оболочки верхних дыхательных путей. К сожалению, очень часто бывает ситуация, когда у человек постоянно ноги холодные, но он этого даже не замечает. В таком случае обычно рекомендуют регулярные контрастные ванночки на ноги и руки. Лучше всего их делать по потребности, но минимум 1-2 раза в день, особенно на ночь.

Проводится процедура следующим образом. В тазик или в ванночку наливается теплая вода. Первоначальная температура воды должна быть немного больше температуры стоп, так, чтобы субъективно, по ощущениям, вода казалась теплой. Затем, по мере согревания ног, постепенно добавляется горячая вода. Максимальная температура воды - 41-42°С. Длительность процедуры не меньше 15 минут, можно больше - до часа, до покраснения стоп и появления ощущения тепла во всем теле. Если у вас имеется насморк или заложен нос, то исчезновение этих симптомов, также может быть критерием для завершения процедуры.

После завершения прогревания ног их необходимо одномоментно окунуть в холодную воду или окатить холодной водой из кувшина. Чем холоднее вода - тем сильнее эффект. Если этого не сделать, то через короткое время ноги остынут и процедура будет неэффективной.

Многие боятся обливать ноги холодной водой, но, если вы хорошо прогреетесь, то кроме пользы, вы еще получите удовольствие. После обливания ног холодной водой их нужно растереть досуха и одеть носки. После этого желательно 10-15 минут походить. Такое контрастное обливание возбуждает кровообращение в ногах и, при регулярном выполнении этой процедуры вы почувствуете, что ваши ноги уже не мерзнут. А это важно для профилактики гриппа и простуд.

Такую же процедуру можно одновременно, при необходимости, провести и для кистей рук. Но часто бывает, что прогревание ног способствует согреванию рук и это является критерием завершения процедуры. Если этого не происходит - желательно отдельно согреть кисти рук. Очень важно делать контрастную ванночку именно так, как это описано.

^

Важно постоянно следить за тем, чтобы ноги не мерзли.

При заложенности носа и насморке желательно ограничить прием жидкости, лучше пить жидкости вечером, когда вы уже не планируете выходить на холод.

^

Третье правило - пить меньше жидкости, особенно при частом пребывании в условиях холода.

Четвертое правило профилактики заражения гриппом - по-возможности, избегайте лишних контактов, особенно в публичных местах и транспорте, пользуйтесь защитными масками.

Во время эпидемии гриппа необходимо ограничить употребление белковой пищи, которая закисляет организм, и увеличить содержание сырых (живых) продуктов питания (яблоки, капуста, петрушка, сельдерей, топинамбур, апельсины, мандарины, лимоны и т.д.). Хорошими профилактическими и лечебными свойствами по отношению к гриппу обладает сырой картофель. Он содержит большое количество витамина С, а также вещества имеющие противогриппозную активность. Сырые продукты нужно употреблять при каждом приеме пищи. Лучше с них начинать. Это способствует высокому содержанию лейкоцитов в периферической крови, и, соответственно, поддержанию высокого уровня иммунитета. Также хорошо использовать в качестве напитков живые, свежевыжатые соки (фреш).

Для профилактики гриппа можно использовать 0,25% мазь оксолина. В период подъема и максимальной вспышки гриппа (обычно на протяжении 25 дней), или при контакте с больными гриппом, для индивидуальной профилактики гриппа, применяют 0,25% мазь, которой ежедневно 2 раза в день (утром и вечером) смазывают слизистую оболочку носа. Оксолин препятствует размножению вируса.

Все эти вышеперечисленные правила профилактики гриппа помогают до заражения вирусом гриппа - до попадания его на слизистую дыхательных путей и проникновение в клетки слизистой оболочки. После этого, как вы уже знаете, присходит размножение вирусов в клетках слизистой. И далее начинается второй этап гриппозного процесса - выход вируса в кровяное русло (такое состояние называется вирусемия). Здесь все профилактические меры, направленные на предупреждение заражения гриппом, уже бесполезны и необходимы меры связанные с развитием заболевания гриппом.

^

Александр Задорожный

Не так страшен грипп, как осложнения после него, - говорит одна женщина другой.

- Я это знаю из своего опыта. Как раз после гриппа я вышла замуж за участкового врача.

В прошлый раз мы с вами детально рассмотрели процесс инфицирования (заражения) организма вирусом гриппа и условия, при которых это заражение происходит. Надеюсь, что вы учли и воспользовались рекомендациями по профилактике заболевения гриппом, приведенными в прошлом выпуске.

Сегодня я расскажу о том, как себя вести, если вы все-таки заболели гриппом: как правильно болеть гриппом. Правильное поведение на этапе проявления гриппозного процесса в случае инфицирования поможет не только предупредить развитие осложнений, но и, как это не парадоксально звучит, добиться оздоровительного эффекта. Это значит, что при правильном болении гриппом можно выйти из болезни более здоровым, чем до нее.

^

Ежегодно, обычно в холодное время года, случаются эпидемии гриппа и поражают до 15% населения Земного шара: как людей, так и животных и птиц.

Для вируса гриппа характерна антигенная изменчивость, которая является фундаментальной особенностью вирусов гриппа типов А и В. Как правило, каждый год происходят изменения в структуре поверхностных антигенов вируса - гемагглютинине и нейраминидазе. В результате такой изменчивости возникают новые типы (штаммы) вируса гриппа, на которые отсутствует иммунитет у людей, ранее переболевших гриппом.

Для осуществления своего жизненного цикла (размножения) вирус гриппа проникает внутрь клетки. Это процесс возможен лишь при рН 5-6, то есть в кислой среде.

Вирусная РНК, генетический код вируса, проникает в клеточное ядро и заставляет его производить новые вирусные частицы по своей программе. По мере накопления в клетке, новые вирусы высвобождаются (одновременно происходит разрушение клетки, ее лизис) и поражают другие клетки. Одна зараженная клетка производит многие сотни вирионов.

В процессе размножения вирусы попадают в кровь и разносятся по всему организму. Выход вирусов гриппа в кровь сопровождается ознобом и последующим подьемом температуры. Именно выброс вирусов в кровь и разнос их по всему телу являются началом периода острых клинических проявлений гриппа.

Протекание заболевания зависит от специфического иммунитета организма - наличия антител к попавшему в кровь виду вируса гриппа, а также от уровня неспецифической резистентности (сопротивляемости) организма зависящей от той или иной комбинации многих факторов, определяющих общий уровень здоровья человека.

При достаточно высоком уровне сопротивляемости организма, после первого выхода в кровь вирусных тел дальнейшего их размножения в организме не происходит и болезнь постепенно идет на спад.

Если же в организме существуют места, где имеются условия благоприятные для проникновения вирусов внутрь клеток, происходит новый цикл их размножения с последующей гибелью зараженных клеток и повторным выбросом вирусных частиц в кровь, течение болезни утяжеляется и повышается вероятность развития осложнений и переход болезни в гипертоксическую форму.

В зависимости от общего состояния здоровья, возраста, от того, контактировал ли больной с данным типом вируса ранее у него может развиться одна из 4-х форм гриппа: легкая, среднетяжелая, тяжелая и гипертоксическая. При тяжелом течении гриппа часто возникают необратимые поражения сердечно-сосудистой системы, дыхательных органов, центральной нервной системы, провоцирующие заболевания сердца и сосудов, пневмонии, трахеобронхиты, менингоэнцефалиты. При гипертоксической форме гриппа возникает серьезная опасность летального исхода (смерти). После перенесенного гриппа в течение 2-3 недель могут сохраняться явления постинфекционной астении: утомляемость, слабость, головная боль, раздражительность, бессонница и др.

Развитие вирусного процесса в организме человека требует от него существенных затрат энергетических и материальных ресурсов, это сопровождается блокированием естественных физиологических процессов, что приводит к накоплению токсических продуктов которые, в свою очередь, также способствуют значительному ухудшению общего состояния больного гриппом.

Почему постоянно происходят мутации вируса гриппа, вследствии которых, в отличие от других вирусных инфекций, невозможна выроботка стойкого иммунитета к вирусу гриппа?

^

Для чего нужен вирус гриппа, какую функцию он выполняет в природе?

Для чего человеку нужно болеть гриппом?

Ответы на эти вопросы помогут нам с вами понять: как правильно болеть гриппом. Поэтому прошу принять изложенную ниже информацию, как рабочую гипотезу, необходимую для понимания алгоритма поведения при гриппе.

На сегодняшний день существуют очень веские доказательства того, что вирусы, в том числе и вирус гриппа, играют очень важную роль в обмене генетической информации между различными живыми организмами. Такой обмен необходим для лучшей адаптации живых организмов к изменяющейся внешней среде. Именно вирусы являются разносчиками «передового опыта в биосфере» по отношению к высокоорганизованным организмам? И наиболее важная роль в этом принадлежит вирусу гриппа.

На клеточном уровне мы все - мутанты, и другими быть не можем, поскольку и эволюционный прогресс - не что иное, как процесс изменения генетической структуры популяций в сторону увеличения разнообразия форм и их лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

Медицинская валеология - наука изучающая процессы индивидуального здоровья - отмечает одну важнуя закономерность: чем больше энергии накоплено в каждой отдельной клетке и, соответственно, в организме в целом, тем больший диапазон внешних воздействий он способен выдержать, и тем выше уровень здоровья человека. При высоком уровне здоровья процессы энергообеспечения клеток происходят в аэробном режиме (с хорошим доступом кислорода). Чем ниже уровень здоровья - тем ниже уровень аэробного окисления и выше уровень анаэробных процессов. При этом образуется большое количество молочной кислоты, которая создает вокруг клеток кислую среду.

Высокий уровень здоровья гарантирует надежную защиту от заражения вирусом. В здоровом организме отсутствуют условия для заражения. Чем слабее организм, чем ниже уровень его здоровья, тем больше закислены ткани продуктами жизнедеятельности клеток. Наиболее продуктивными в этом отношении являются клетки раковых опухолей, которые, в отличие от здоровых клеток, обеспечивают себя энергией преимущественно анаэробным путем (без доступа кислорода).

Таким образом, чем ниже уровень здоровья человека, тем больше клеток, работающих в анаэробном режиме. В таком организме создаются благоприятные условия для заражения вирусом. Можно сказать, что при низком уровне здоровья организм как бы нуждается в заражении вирусом. Звучит парадоксально, не правда ли? Но если поразмыслить, то получается что наиболее подвержены заражению вирусом гриппа раковые клетки. А сам вирус является той магической пулей, которая способна убить раковую клетку. Можно предположить, что заражение вирусом гриппа способствует избавлению организма от раковых и других ослабленных, нежизнеспособных клеток.

Итак, ваша задача в процессе боления гриппом - "рождение нового гармоничного мира": повышение уровня своего здоровья. Для этого вам нужно будет максимально мобилизовать свои силы, объединить их с силами противника (гриппа) и направить эту объединенную энергию на оздоровление себя любимого. Поэтому и все наши действия при гриппе должны быть направлены не на борьбу с вирусом, а на оптимизацию процессов происходящих в организме во время гриппа и на использование реакции организма на вирус гриппа с оздоровительной целью. На практике это означает, что мы как бы используем вирус гриппа, проникший в наш организм, в качестве лекарства. Мы даем ему возможность немножко "погулять" по нашему телу, выявить все больные клетки и уничтожить их. Одновременно используем свойство вируса гриппа мобилизовать в организме защитные силы и процессы и запускаем оздоровительные и очистительные реакции. Правильное поведение при гриппе подобно управляемой ядерной реакция на атомной электростанции: если все делать правильно - получим пользу, если контроль утрачен - пострадаем.

Какой же должна быть последовательность ваших действий? В организме человека происходит множество процессов, на которые расходуется энергия. При гриппе потребность в энергии резко возрастает, поэтому организм предпринимает экстренные меры для повышения обменных процессов, что сопровождается резким ознобом. Чтобы помочь себе в этой ситуации нужно предпринять меры для того, чтобы насытить организм теплом: попарить ноги, принять ванну, обложиться грелками, закутаться в одеяло, выпить горячего чаю с лимоном. Прогревание должно продолжаться до тех пор, пока не прекратится озноб. Далее, для уменьшения энергозатрат и мобилизации сил необходим, во-первых, постельный режим. Переваривание пищи является весьма затратным с точки зрения энергетики организма, поэтому, во-вторых, лучше всего прекратить прием пищи, особенно белковой и термически обработанной - она требует весьма больших энергозатрат. В третьих, необходимо обеспечить нейтрализация и удаление из организма "шлаков" и токсинов.

При гриппе существуют два основных источника интоксикации. Первый - это вирусы гриппа, циркулирующие в крови, и второй - толстый кишечник. При любом заболевании, сопровождающемся ухудшением общего состояния (самочувствия) человека, особенно при гриппе, происходит увеличение проницаемости кишечного барьера, в результате чего увеличивается всасывание в кровь кишечных токсинов, которые еще более усугубляют состояние больного. Поэтому при первых же признаках недомогания, лучше всего в первую очередь очистить кишечник. Сделать это можно различными способами:

^

1. При помощи клизмы.

2. Приемом слабительных средств.

3. Комбинацией первого и второго способов.

Остановлюсь подробно на постановке клизмы. Ее целью является опорожнение кишечника от каловых масс, являющихся источником интоксикации. Нам нужно приготовить грушу для постановки клизмы, объемом 200-500 мл, а также, в качестве рабочей жидкости, водный раствор соли, так как клизма должна быть слабо гипертонической - 1,5-2%. Для этого в 500 мл воды растворяем одну чайную ложку (с верхом) кухонной соли. Перед постановкой клизмы обязательно проконтролируйте чтобы ваши ноги были теплыми - тогда процедура будет эффективной. При необходимости, можно сделать ванночку на ноги, так, как это было описано в прошлом выпуске рассылки. Если вас знобит, температура воды должна быть около 39-40°С, если же вам жарко - 30-35°. После введения жидкости в прямую кишку нужно подержать ее до появления позыва. Если опорожнение было недостаточным, можно процедуру повторить.

Кроме клизмы, для проведения быстрой детоксикации очень хорошо помогает активированный уголь. Для проведения детоксикации нужно взять 25-30 г активированного угля (100-120 таблеток!). Уголь нужно смолоть в кофемолке или растереть в мелкий порошок в ступке или другой посуде. Если вы будете пользоваться электрокофемолкой, то крышку сразу не открывайте, дайте осесть угольной пыли. После чего осторожно пересыпьте угольный порошок в стакан со 100 мл воды, акуратно перемешайте до смачивания угля водой, затем взболтайте и быстро выпейте угольную взвесь. То что останется, нужно доесть ложкой, после чего прополощите рот водой. Внимание! Ни в коем случае не пытайтесь проглотить сухой угольный порошок и остерегайтесь чтобы порошок не попал в ваши дыхательные пути! Более комфортными для приема внутрь являются существующие на сегодня современные препараты активированного угля, растворимые в воде, с большой площадью поверхности и соответственно меньшей дозировкой.

С целью очищения кишечника в качестве слабительного при гриппе можно принимать только осмотические слабительные. К таковым относятся солевые слабительные типа карловарской соли, трускавецкой соли "Барбара", сульфата магния (магнезии). Принимается 20-25% раствор солевого слабительного: 1-2 столовых ложки на 150-250 мл щелочной минеральной воды типа "Боржоми". Как противотоксическое средство применяют тиосульфат натрия в виде 10-15% раствора - 2 чайные ложки на 100-150 мл воды. В готовом виде используются моршинская ропа и венгерская минеральная вода "Хуняди янош" в количестве 100-150 мл на прием. Можно также использовать пищевой заменитель сахара, сорбит: 1-2 ст ложки на 150-250 мл воды. Сорбит можно добавлять в чай с лимоном. Такая процедура называется кишечный лаваж.

Перед приемом слабительного раствора также нужно проконтролировать, чтобы ноги были теплыми. Слабительное лучше принимать на пустой желудок, тогда оно быстрее подействует. При желчекаменной болезни такую процедуру нужно проводить осторожно, концентрация растворов должна быть в 2-3 раза меньше, а при наличие приступов лучше от нее отказаться. После приема слабительного нужно около часа полежать на правом боку на теплой грелке до появления чувства жажды, после этого можно попить немного жидкости. Лекарственые слабительные при гриппе лучше не использовать. Эти процедуры: очистка кишечника и прием активированного угля значительно улучшает состояние больного гриппом, уменьшается или полность проходит головная боль и ломота в теле, снижается температура. Повторять такие чистки нужно каждый день - до полного выздоровления.

При манифестации (проявлении) гриппозного процесса происходит повышение температуры тела - это приспособительная реакция, способствующая резкому ускорению всех физиологических процессов в организме, в том числе и синтеза интерферона, который блокирует биосинтез вирусных частиц в зараженной клетке и тем самым уменьшает развитие вирусного процесса. Кроме того, как я уже ранее упоминал, при повышении температуры тела выше 38°С процесс размножения вирусов замедляется и при дальнейшем повышении - прекращается. Одновременно, благодаря повышению температуры тела, в организме развиваются процессы, способствующие улучшению нарушенного метаболизма (обмена веществ) ликвидации метаболического и кислородного долга в клетках и тканях, гибели нежизнеспособных и больных клеток и выведению токсических продуктов из организма.

Многие боятся высокой температуры, особенно у детей. На самом деле подъем температуры не так уж страшен и довольно легко управляем. Единственный орган, который "боится" подъема температуры до 40°С - это мозг. Он, действительно, не выносит перегрева. Остальным частям тела такой подьем температуры только на пользу. Поэтому никогда не стремитесь любой ценой сбить температуру, тем более если вы больны гриппом. Если температуру сбить жаропонижающими препаратами - вирус продолжает размножаться и его количество в организме будет катастрофически увеличиваться, соответственно будет усиливаться его токсическое повреждающее действие, то есть заболевание будет усугубляться - больше будет поврежденных клеток, органов и тканей - дольшим будет воосстановительный период и большим будет риск развития осложнений вследствии вирусного поражения организма.

^

Высокую температуру у ребенка, конечно же надо контролировать. Но лучше это делать естественными методами. Жароснижающий препарат, в крайнем случае, можно дать однократно (это для слабонервных родителей, для самоуспокоения) - если температура упала, а затем опять поднялась, то повторно давать не стоит - могут быть осложнения и переход болезни в затяжное течение.

Больше всего от температуры страдает мозг, поэтому необходимо сделать все чтобы обеспечить отток тепла от головы. Это и компрессы на голову и раздевание ребенка, и протирание его влажным полотенцем. Нужно обратить внимание на состояние ребенка: если его знобит - лучше делать обтирания теплой водой, если ему тепло - можно обтирать прохладной. В любом случае обратите внимание, как ребенок реагирует на обтирание - если ему не нравится - измените температурный режим на противоположный.

Обратите внимание на конечности ребенка - кисти рук и стопы ног, а также на кожу. Если они холодные, нужно их согреть в теплой воде (ванночка) или другим способом (грелка, растирание или согревание теплыми руками), как только они согреются приток крови к ним усилится и, соответственно, увеличится теплоотдача и температура обязательно понизится на 0,5-1 градус. Одновременно дать влажный компресс на лоб (смоченая водой ткань). Этого бывает достаточно, чтобы ребенок почувствовал себя комфортнее и, может быть, заснул.

Причиной спазмов у детей при повышенной температуре является перегрев мозга и большая разница температуры между мозгом и конечностями. Вывод: если у ребенка теплые ручки и ножки и голова достаточно охлаждается (посредством сменных компрессов) все будет в порядке. Конечно же эти процедуры требуют терпения и времени (проще дать таблетку), но зато ребенок выйдет из болезни не только не ослабленным, но наоборот приобретет полезный жизненный опыт и иммунитет. Обращайте внимание на психологическое состояние ребенка: если он в хорошем настроении и играет - можете особо не беспокоиться о повышенной температуре. Если же плачет, капризничает или ослабленный, вялый - он требует повышенного внимания и наблюдения. Самое главное, что требуется от родителей - это терпение и настойчивость. Конечно, легче дать таблетку от температуры и пойти спать, но это временное облегчение может в дальнейшем привести к неприятным последствиям и затягиванию процесса

Надеюсь, теперь вы знаете, как контролировать температуру. Хочу только предупредить, что высокая температура при гриппе может держаться 3-4 дня, особенно если вы недостаточно очистили кишечник, продолжаете принимать пищу, не соблюдаете постельный режим или ваш организм сильно "зашлакован". Поэтому выполнение рекомендаций по режиму и детоксикации организма будет способствовать более быстрому выходу из болезни. Мои наблюдения свидетельствуют о том, что при правильном и точном выполнении всех рекомендаций болезнь продолжается не больше 4-5 дней.

Бывают случаи, когда организм не способен отреагировать на болезнь повышением температуры тела. А такой подьем при гриппе крайне необходим. Один из отцов медицины сказал по этому поводу примерно следующее: "Дайте мне средство для повышения температуры и я вылечу любое заболевание". Именно поэтому термические процедуры в виде бани, так популярны у всех народов, как средство лечения и оздоровления. Поэтому, если при гриппе у вас не повысилась температура, вам прийдется предпринять все меры для ее повышения.

Если интоксикация не очень выражена и у вас есть силы, можно принять теплую ванну, постепенно повышая ее температуру, но не слишком усердствуя, чтобы не ослабнуть совсем. Прямо в ванне, если есть соответствующие условия, можно сделать клизму. Прогревшись таким образом нужно надеть на себя хлопчатобумажное белье или спортивный костюм, лечь в постель, укутавшись в одеяло и обложившись грелками. В подмышечную область необходимо поставить термометр для контроля температуры тела и лежать таким образом, не раскрываясь, до тех пор пока температура не подниметься до 38,5°С-39°С. Голова при этом должна быть открыта и, при необходимости ее можно охлаждать при помощи компрессов. Если вы не имеете сил для ванны, то можно сразу начать с прогревания в постели - будет немного медленнее. Очень неплохо для лучшего согрева выпить 150-200 мл горячего чая с медом лимоном.

Итак, вы почистились, согрелись, что же дальше? А дальше нужно начать понемногу пить потогонный чай. Это может быть малиновый, липовый чай, чай с цветами бузины... Пить нужно небольшими порциями - по 1-2 глотка через 10-15 минут, поэтому лучше чай держать в термосе или на водяной бане, чтобы он не остывал. Потогонный чай не должен быть очень горячим. Когда вы начнете потеть, постарайтесь как можно дольше не раскрываться, чтобы не остыть. Если очень постараться, то такое состояние потоотделения может продолжаться 3-4 часа. Если появится слабость или чувство голода, можно в чай добавить меда. Также можно при слабости выпить щелочной минеральной воды типа "Боржоми" или огуречный или капустный рассол, разведя его на половину или две трети водой.

При гриппе очень важно соблюдать постельный режим и как можно больше спать. Это нужно для уменьшения нагрузки на сердце, которое при гриппе работает очень интенсивно. Сон способствует меньшему притоку крови к голове и тем самым защищает мозг от воздействия токсинов. Когда нормализуется температура, исчезнут признаки интоксикации и появится чувство голода - не спешите наедаться - день два достаточно будет попить фруктовые соки или поесть сырые фрукты или овощи, пока вы полностью не удостоверитесь в своем выздоровлении. А оно, при правильном соблюдении приведенных здесь рекомендаций, настанет на 4-5 день. После этого нужно будет принять ванну или душ, чтобы смыть с себя весь пот и грязь собравшуюся на вашем теле за время болезни. Если есть силы, ванну можно пинимать ежедневно. После ванны вы почувствуете насколько обновилось ваше тело. Если вы когда-нибудь в жизни пробовали голодать не меньше 10 дней, то вы сможете оценить свое состояние после 3-5 дней правильного боления гриппом - его можно сравнить с состоянием, которое возникает после очищения организма голодом. Подтверждением этого может быть еще одно приятное для многих, но может быть несколько неожиданное последствие правильного поведения во время гриппа: снижение веса тела до 2-5 кг.

На последок хочу сказать, что основные принципы, описанные здесь, применимы для любого острого заболевания. Кратко перечислю их еще раз: пост, очищение через кишечник (клизмы, кишечный лаваж) и кожу (потоотделение), детоксикация (активированным углем), постельный режим, поддержка, а не сбивание, высокой температуры тела, питьевой режим, обеспечивающий достаточное потоотделение, но питье не должно быть чрезмерным и слишком обильным.

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;

Общая вирусология изучает природу вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику. Медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная вирусология исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства, разрабатывает меры предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими заболеваний.

Вирусология решает фундаментальные и прикладные задачи и тесно связана с другими науками. Открытие и изучение вирусов, в частности бактериофагов, внесло огромный вклад в становление и развитие молекулярной биологии. Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов, тесно связан с молекулярной генетикой. Вирусы не только предмет изучения, но и инструмент молекулярно-генетических исследований, что связывает вирусологию с генетической инженерией. Вирусы - возбудители большого количества инфекционных заболеваний человека, животных, растений, насекомых. С этой точки зрения вирусология тесно связана с медициной, ветеринарией, фитопатологией и другими науками.

Возникнув в конце XIX века как ветвь патологии человека и животных, с одной стороны, и фитопатологии - с другой, вирусология стала самостоятельной наукой, по праву занимающей одно из основных мест среди биологических наук.

Вирусология - молодая наука, ее история насчитывает немногим более 100 лет. Начав свой путь как наука о вирусах, вызывающих болезни человека, животных и растений, в настоящее время вирусология развивается в направлениях изучения основных законов современной биологии на молекулярном уровне, основываясь на том, что вирусы являются частью биосферы и важным фактором эволюции органического мира.

ИСТОРИЯ ВИРУСОЛОГИИ

История вирусологии необычна тем, что один из ее предметов - вирусные болезни - стал изучаться задолго до того, как были открыты собственно вирусы. Начало истории вирусологии - это борьба с инфекционными заболеваниями и только впоследствии - постепенное раскрытие источников этих болезней. Подтверждением тому служат работы Эдуарда Дженнера гг.) по предупреждению оспы и работы Луи Пастера гг.) с возбудителем бешенства.

К концу XIX-го столетия выяснилось, что целый ряд заболеваний человека, таких как бешенство, оспа, грипп, желтая лихорадка являются инфекционными, однако их возбудители не обнаруживались бактериологическими методами.

Благодаря работам Роберта Коха гг.), который впервые использовал технику чистых бактериальных культур, появилась возможность различать бактериальные и небактериальные заболевания. В 1890 г. на X конгрессе гигиенистов Кох вынужден был заявить, что «…при перечисленных болезнях мы имеем дело не с бактериями, а с организованными возбудителями, которые принадлежат к совсем другой группе микроорганизмов». Это высказывание Коха свидетельствует, что открытие вирусов не было случайным событием. Не только опыт работы с непонятными по своей природе возбудителями, но и понимание сущности происходящего способствовали тому, что была сформулирована мысль о существовании оригинальной группы возбудителей инфекционных заболеваний небактериальной природы. Оставалось экспериментально доказать ее существование.

Определенный период времени в зарубежных публикациях открытие вирусов связывали с именем голландского ученого Бейеринка гг.) который также занимался изучением мозаичной болезни табака и опубликовал свои опыты в 1898 г. Профильтрованный сок зараженного растения Бейеринк поместил на поверхность агара, проинкубировал и получил на его поверхности бактериальные колонии. После этого верхний слой агара с колониями бактерий был удален, а внутренний слой был использован для заражения здорового растения. Растение заболело. Из этого Бейеринк сделал вывод, что причиной заболевания являются не бактерии, а некая жидкая субстанция, которая могла проникнуть внутрь агара, и назвал возбудителя «жидкий живой контагий». В связи с тем, что Ивановский только подробно описал свои опыты, но не уделил должного внимания небактериальной природе возбудителя, возникло недопонимание ситуации. Известность работы Ивановского приобрели только после того, как Бейеринк повторил и расширил его опыты и подчеркнул, что Ивановский впервые доказал именно небактериальный характер возбудителя самой типичной вирусной болезни табака. Сам Бейеринк признал первенство Ивановского и в настоящее время приоритет открытия вирусов Д.И. Ивановским признан во всем мире.

Слово ВИРУС означает яд. Этот термин применял еще Пастер для обозначения заразного начала. Следует отметить, что в начале 19 века все болезнетворные агенты назывались словом вирус. Только после того, как стала понятна природа бактерий, ядов и токсинов терминами «ультравирус», а затем просто «вирус» стали обозначать «новый тип фильтрующегося возбудителя». Широко термин «вирус» укоренился в 30-е годы нашего столетия.

Вирусы − уникальный класс, мельчайший класс инфекционных агентов, которые проходят через бактериальные фильтры и отличаются от бактерий по своей морфологии, физиологии и способу размножения.

Вирусы − внеклеточные формы жизни, надцарство Безядерных (аккариоты), царство Вира.

В настоящее время ясно, что вирусы характеризуются убиквитарностью, то есть повсеместностью распространения. Вирусы поражают представителей всех царств живого: человека, позвоночных и беспозвоночных животных, растения, грибы, бактерии.

ПРИРОДА ВИРУСОВ

Вирусы – внеклеточная форма жизни.

Вирусы − мельчайшие инфекционные агенты

Способ размножения. Вирусы не размножаются делением, размножение вирусов – репродукция – сборка отдельных вирусных компонент в вирусную частицу.

Вирусы встречаются в природе в двух состояниях: вне клетки вирусная частица находится в форме вириона – структуры вируса, в которой можно обнаружить все основные вирусные компоненты; внутри клетки вирус находится в вегетативной форме – это реплецирующаяся вирусная нуклеиновая кислота.

Вирусы не могут размножаться на обычных питательных средах, а только - в клетках, тканях или организмах.

Химический состав. Вирусная частица имеет белковую оболочку – белок, один тип нуклеиновой кислоты, либо РНК, либо ДНК, а также – зольный компонент. Сложно устроенные вирусы имеют ещё капсиды и углеводы.

Структура нуклеиновой кислоты (НК). НК вирусов (РНК или ДНК) являются хранителями генетической информации. У вирусов встречаются атипичные формы НК – двухцепочечные РНК и одноцепочечные ДНК.

Вирусные частицы не растут.

РАЗМЕРЫ ВИРУСОВ

Вирусы – мельчайшие агенты,нм (0,01-0,35 мкм). Они не видны в обычный световой микроскоп, и для определения размера вирусов используют различные методы:

1. фильтрация через фильтры с известной величиной пор;

2. определение скорости осаждения частиц при центрифугировании;

3. фотографирование в электронном микроскопе.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРУСОВ

Вирусы имеют три основных компонента: белок, НК, зольный компонент.

Белки построены из аминокислот (а/к) L-ряда. Все а/к тривиальной природы, как правило, в структуре преобладают нейтральные и кислые дикарбоновые кислоты. В составе сложных вирусов имеются основные гистоноподобные белки, связанные с НК, для стабилизации структуры и для увеличения антигенной активности.

Все вирусные белки делятся на: структурные – формируют белковую оболочку – капсид; функциональные – белки ферменты, часть белков ферментов находятся в структуре капсида, этими белками связана ферментативная активность и способность вируса проникать внутрь клетки (например, АТФаза, сиалаза – неиромеидаза, которые встречаются в структуре вируса человека и животных, а также лизоцим).

Капсид состоит из длинных полипептидных цепей, что могут состоять из одного или нескольких белков с маленькой молекулярной массой. В структуре полипептидной цепи различают химическую, структурную и морфологическую единицы.

Химическая единица – это отдельный белок, формирующий полипептидную цепь.

Структурная единица – это повторяющаяся единица в структуре полипептидной цепи.

Морфологическая единица – это капсомер, который наблюдается в структуре вируса, что видна в электронном микроскопе.

Белки вирусного капсида имеют ряд свойств: они устойчивы к протеазам и причина устойчивости в том, что белок организован так, что пептидная связь, на которую действует протеаза, спрятана внутрь. В такой устойчивости большой биологический смысл: так как вирусная частица собирается внутри клетки, где высока концентрация протеолитических ферментов. Такая устойчивость предохраняет вирусную частицу от разрушения внутри клетки. Вместе с тем, эта устойчивость вирусной оболочки к протеолитическим ферментам теряется в момент прохождения вирусной частицы через клеточные покровы, в частности через ЦПМ.

Предполагают, что в процесс транспортировки вирусной частицы через ЦПМ, происходят изменения конформационной структуры и пептидная связь становится доступной для ферментов.

Функции структурных белков:

Защитная (предохраняют НК, которая расположена внутри капсида);

Некоторые белки капсиды несут адресную функцию, что рассматривается как рецепторы вирусов, с помощью которых вирусная частица прикрепляется на поверхности специфических клеток;

В составе вирионов обнаружен внутренний гистоноподобный белок связанный с НК, который обладает антигенной функцией и ещё участвует в стабилизации НК.

Функциональные белки-ферменты связанные с капсодом:

Сиалаза-неиромиедаза. Обнаружен в вирусах животных и человека, облегчает выход вирусной частицы из клетки и делает дырку (плешь) в вирусных структурах;

Лизоцим. Структурно связан с вирусной частицей, разрушает β-1,4-гликозидную часть в муреиновом каркасе и облегчает проникновение НК бактериофага внутрь бактериальной клетки.

АТФаза. Встроен в структуру бактериофага и некоторых вирусов человека и животных клеточного происхождения. Функции изучены на примере бактериофагов, с помощью АТФазы происходит гидролиз АТФ, которые интеркалированы в структуру вируса и имеют клеточное происхождение, выделяющаяся энергия расходуется сокращение хвостового отростка, это облегчает транспортировку НК внутрь бактериальной клетки.

Молекулярная масса вирусной ДНК колеблетсяД, а РНК – меньшеД.

НК вирусов в 10 раз меньше, чем НК самых мелких клеток.

Количество нуклеотидов в ДНК варьирует от нескольких тысяч до 250 тысяч нуклеотидов. 1 ген – 1000 нуклеотидов, это означает, что в структуре вирусов встречается от 10 до 250 генов.

В состав НК наряду с пятью азотистыми основаниями, имеют место и аномальные основания – основания, которые полностью способны замещать стандартные: 5-оксиметилцитозин – полностью замещает цитозин, 5-оксиметилурацил − замещает тимин.

Аномальные основания встречаются только у бактериофагов, у остальных – классические основания.

Функции аномальных оснований: блокируют клеточную ДНК, не дают возможность реализовать информацию заложенную в ДНК, в момент, когда вирусная частица попадает в клетку.

Помимо аномальных, обнаружены и минорные основания: малое количество 5-метилцитозина, 6-метиламино пурин.

У некоторых вирусов могут встречаться метилированые производные цитозина и аденина.

НК вирусов как РНК, так и ДНК, могут встречаться в двух видах:

В виде кольцевых цепей;

В виде линейных молекул.

Ковалентно-замкнутые цепи (не имеют 3’ – 5’ свободных концов, на них не действуют экзонуклеазы);

Релаксированая форма, когда одна цепь ковалентно замкнутая, а вторая имеет один или несколько разрывов в своей структуре.

Линейные молекулы делятся на две группы:

Линейная структура с фиксированной последовательностью нуклеотидов (начинается всегда одним нуклеотидам);

Линейная структура с пермитированной последовательностью (определенный набор нуклеотидов, но последовательность разлмчная).

В структуре РНК встречаются одноцепочечные +РНК и −РНК цепи.

РНК – с одной стороны хранитель генетической информации, а с другой стороны – выполнять функцию иРНК и узнается рибосомами клетки как иРНК.

−РНК − выполняют только функцию хранителя генетической информации, а иРНК синтезируется на её основе.

В вирусных частицах встречаются катионы металлов: калия, натрия, кальция, мангана, магния, железа, меди, и их содержанием может достигать несколько мг на 1 г вирусной массы.

Функции Ме2+: играют важную роль в стабилизации вирусной НК, формируют упорядоченную четвертичную структуру вирусной частицы. Состав металлов непостоянный и определяется составом окружающей среды. У некоторых вирусов имеются поликатионы связанные с полиаминами, которые играют огромную роль в физической стабильности вирусных частиц. Также ионы металлов обеспечивают нейтрализацию отрицательного заряда НК, которые формируют фосфорно-кислые (фосфатные группы) НК.

В. занимает значительное место в биологии и медицине, т. к. вирусы вызывают многие заболевания людей, животных, растений, поражают плесневые грибы, простейшие организмы и бактерии, а также в связи с тем, что на модели вирусов изучаются основные проблемы генетики и молекулярной биологии.

История

Основоположник В.- русский ученый Д. И. Ивановский. Изучая мозаичную болезнь табака и использовав при этом метод фильтрации, он установил в 1892 г., что фильтрат из растертой взвеси листьев, пораженных этой болезнью, не содержал видимых в микроскоп микроорганизмов, однако вызывал типичные признаки мозаичной болезни у здоровых растений. На основании этих опытов Ивановский сделал вывод, что мозаичная болезнь табака вызывается мельчайшими микроорганизмами, проходящими через керамические фильтры, задерживающие все известные в то время бактерии, что они не способны расти на искусственных питательных средах, применяемых в бактериологии, и передаются в серии последовательных пассажей (прививок). В 1902 г. Ивановский обнаружил кристаллические включения в клетках табачных растений, пораженных мозаичной болезнью, в дальнейшем другими учеными было подтверждено, что это скопление вирусных частиц.

Использование метода фильтрации позволило в дальнейшем установить прохождение через керамические фильтры возбудителей других известных заболеваний человека и животных: ящура [Ф. Леффлер и Фрош (P. Frosch), 1898], желтой лихорадки [Рид (W. Reed, 1901) с сотр.]. В 1911 г. Ф. Раус доказал вирусную этиологию саркомы кур, т. е. впервые экспериментально установил, что вирусы могут вызывать неопластические процессы.

Для изучения вирусов, поражающих животных и растения, использовались в качестве модели соответствующие виды животных и растений. Для изучения и выделения вирусов, вызывающих заболевания человека, применялись восприимчивые к этому вирусу лабораторные животные (мыши, крысы, морские свинки, кролики, хорьки и т. д.). Широко использовались приемы введения различного инфекционного материала в роговицу глаза, кожу, мозг, дыхательные пути, а также принцип повторных пассажей на различных видах животных. Так, используя экспериментальных животных, выделили и изучили вирусы бешенства, оспы, герпеса, ящура, гриппа, энцефалитов, полиомиелита, хориоменингита и др. Однако к концу 30-х годов возможности этого метода были исчерпаны, т. к. не удавалось выделить многие вирусы, к к-рым экспериментальные животные были невосприимчивы, или нельзя было получить большого количества вирусов, очищенных от тканевых элементов, и в высоких концентрациях.

В 1931 г. был предложен метод культивирования вирусов на 8-13-дневном курином эмбрионе Вудраффом (М. F. Woodruff) и Э. Гудпасчером. В 40-х годах метод получил широкое распространение в вирусологии, т. к. имел ряд преимуществ: простота применения, большая чувствительность, возможность накопления большого количества вируса, относительная герметичность, предохраняющая от контаминации, относительная простота очистки от примесей, возможность быстрого определения наличия вируса в жидкостях эмбриона по данным реакции гемагглютинации.

Методом культивирования в курином эмбрионе (в клетках амниотической оболочки, в отдельных органах зародыша и клетках желточного мешка) были изучены вирусы гриппа человека и животных, чумы птиц, коровьей оспы, герпеса человека, энцефаломиелита лошадей и др. Эндерс, Роббинс, Уэллер (J. F. Enders, F. С. Robbins, Т. H. Weller, 1948-1952) применили для выделения и изучения вирусов метод культур клеток и тканей. Этот метод стал широко использоваться в различных вирусологических исследованиях и за несколько лет обогатил науку не только открытием сотен неизвестных ранее вирусов, но расширил возможности производства более качественных вирусных вакцин и диагностических препаратов; метод тканевых культур открыл новые возможности изучения различных аспектов и этапов процесса взаимодействия вируса и клетки (см. Культивирование вирусов , Культуры клеток и тканей).

Дальнейший прогресс В., и в частности изучение структуры, физиологии, биохимии и генетики вирусов, зависел от получения их в концентрированном и очищенном виде и был связан с внедрением новых физ.-хим. методов исследования: дифференциального и градиентного центрифугирования, молекулярно-адсорбционной и ионообменной хроматографии, электрофореза на бумаге и в полиакриламидном геле, радиоактивных изотопов и ряда других.

Быстрый прогресс В. был обусловлен применением электронных микроскопов с высокой разрешающей способностью (до 1,0-0,5 нм, в сочетании с методами оттенения и двойного оттенения, ультратонких срезов, позитивного и негативного контрастирования, а также авторадиографии, цитохим. и иммунохим. методов исследования. Использование комплекса перечисленных методов позволило изучить структурную организацию вирионов различных вирусов, предложить новую классификацию вирусов, основанную на их строении и биохим, составе, изучить закономерности репродукции вирусов и определить детали их онтогенеза, охарактеризовать основные параметры субвирусных компонентов (нуклеиновых кислот, белков и др.), начать углубленные исследования по генетике вирусов и приступить к разработке рациональных подходов к химиотерапии вирусных инфекций.

Развитие В. способствовало изучению и решению общебиол. проблем: доказательству генетической функции нуклеиновых кислот, расшифровке генетического кода, пониманию важнейших механизмов регуляции синтеза клеточных макромолекул, установлению передачи информации от клетки к клетке и др.

Практическое здравоохранение получило ряд надежных вакцин для специфической профилактики не только оспы, что было известно еще задолго до рождения В. как науки, но и желтой лихорадки, полиомиелита, кори; появились новые средства для неспецифического воздействия на вирусные инфекции, напр, интерферон (см.).

Основные направления современной вирусологии

Основные направления современной общей и мед. вирусологии: дальнейшее изучение тонкой структуры вирусов, их биохимии и генетики, репликации вирусных нуклеиновых кислот, взаимодействия вируса с клеткой, углубленное изучение противовирусного иммунитета, совершенствование методов выделения вирусов и диагностики вирусных заболеваний, разработка основ химиотерапии и химиопрофилактики вирусных инфекций; изучение экологии вирусов, разработка более совершенных методов профилактики, поиски и испытание препаратов для лечения вирусных заболеваний.

Особое внимание будет сосредоточено на изучении вирусов, вызывающих неопластические процессы, а также латентных вирусных инфекций и скрытого вирусного носительства, поисках возбудителей инфекционного и сывороточного гепатита, разработке профилактики гриппа.

В 30-х годах в СССР были созданы первые вирусологические лаборатории: по изучению вирусов растений- при Украинском ин-те защиты растений (1930), по изучению вирусов животных - в Ин-те экспериментальной ветеринарии в Москве в 1930 г. (Н. Ф. Гамалея), Центральная вирусологическая лаборатория НКЗ РСФСР в Москве (Л. А. Зильбер) и отдел вирусологии в Ин-те эпидемиологии и микробиологии им. Л. Пастера в Ленинграде (А. А. Смородинцев) в 1935 г. В послевоенные годы в СССР созданы и функционируют профильные научно-исследовательские, научно-производственные и практические учреждения. По данным на 1-е января 1973 г., в СССР исследования по общей и мед. В. проводились в 60 научных, научно-производственных учреждениях и учебных заведениях. Наиболее значительные: Ин-т вирусологии им. Д. И. Ивановского АМН СССР, Ин-т полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР, Ин-т эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР, Ин-т экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР, Ин-т молекулярной биологии АН СССР, Ин-т микробиологии АН СССР, Всесоюзный ин-т гриппа М3 СССР, Московский научно-исследовательский ин-т вирусных препаратов М3 СССР, Свердловский научно-исследовательский ин-т вирусных инфекций М3 РСФСР, Ин-т вирусологии и микробиологии АН Украинской ССР, Одесский научно-исследовательский ин-т вирусологии и эпидемиологии им. И. И. Мечникова М3 Украинской ССР, Ин-т инфекционных болезней М3 Украинской ССР, Ин-т микробиологии им. А. Кирхенштейна АН Латвийской ССР; во всех научно-исследовательских ин-тах микробиологии и эпидемиологии союзных республик созданы вирусологические лаборатории и отделы.

Наиболее крупные зарубежные учреждения, проводящие научные исследования по общей и мед. В.: National Institute for Medical Research (Лондон), National Communicable Disease Centre (Атланта, США), National Institute of Health (Токио), National Institute of Health (Бетесда, США), Institute of Epidemiology and Microbiology (Прага), Institute of Virology (Братислава), Institute Pasteur (Париж), Institute Inframicrobiology (Бухарест), Institute of Virology (Глазго, Англия), State Institute of Hygiene (Будапешт), Virus Research Centre (Пуна, Индия), Queensland Institute of Medical Research (Брисбейн, Австралия).

Результаты научных исследований по общей и мед. В. публикуются в следующих научных журналах: Доклады АН СССР (Москва), Бюллетень экспериментальной биологии и медицины (Москва), Вопросы вирусологии (Москва), Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии (Москва), Вестник АМН СССР (Москва), Archiv fur die gesamte Virusforschung (Вена), Acta Virologica (Прага), Virology (Нью-Йорк), Ann. Institute Pasteur (Париж), Revue Romanine de Virologie (Бухарест), Inter. Journal of Cancer (Хельсинки), Journal of Virology (Вашингтон), Advances Virus Research (Питтсбург, США), Journal of the National Cancer Institute (Бетесда, США), Intervirology (Берн).

В 1950 г. Советом Министров СССР была учреждена премия им. Д. И. Ивановского, присуждаемая АМН СССР раз в три года за лучшие работы в области В. За последние годы этой премии были удостоены следующие ученые: в 1969 г.- В. М. Жданов и С. Я. Гайдамович за руководство «Вирусология»; в 1973 г.- В. Д. Соловьев и Т. А. Бектемиров за монографию «Интерферон в теории и практике медицины».

Первые монографии по вирусологии: Rivers Т., Filterable Viruses, Baltimore, 1928; Hauduroy P., Les Ultra Virus, Paris, 1929; Гамалея H. Ф. Фильтрующиеся вирусы, М., 1930.

Результаты научных исследований по В. обсуждаются на конференциях, сессиях, проводимых профильными ин-тами, а такя^е на международных конгрессах.

В СССР первая научная конференция по вирусным болезням растений состоялась в марте 1935 г. в Харькове, первая научная конференция по ультрамикробам, фильтрующимся вирусам и бактериофагам - в декабре 1935 г. в Москве. В 1966 г. на 9-м Международном конгрессе по микробиологии впервые был избран Международный комитет по номенклатуре вирусов.

1-й Международный конгресс по В. состоялся в 1968 г. в Хельсинки, 2-й - в 1971 г. в Будапеште (был принят устав секции вирусологов, учрежденной в рамках Международной ассоциации микробиологов), 3-й в 1975 г. в Мадриде.

Развитие В. привело к открытию новых вирусов, количество которых быстро возрастало, в связи с чем создавались коллекции вирусов - музеи, где хранились вирусы, выделенные как в данной стране, так и полученные из других стран. Наиболее крупные коллекции вирусов: в СССР (Москва, Ин-т вирусологии АМН СССР) - Государственная коллекция вирусов, основана в 1956 г. как филиал Всесоюзного музея живых культур и условнопатогенных микроорганизмов; в США (Вашингтон) - коллекция вирусов и риккетсий, основана в 1959 г. на базе коллекции типовых культур (American type culture collection, Washington 7, Rockville, Maryland, USA); в ЧССР (Прага, Ин-т эпидемиологии и микробиологии) - Чехословацкая национальная коллекция типовых культур, основана в 1969 г. (Czechoslovak National collection of type cultures of the Institute Epidemiology and Microbiology, Prague); в Японии (Токио) - Японская коллекция культур микроорганизмов, основана в 1962 г. (The Japanes Federation of Culture collection of Microorganisms, Tokyo, Japan); в Англии (Лондон) - каталог национальной коллекции типовых культур, основан в 1936 г. (Medical Research Council, Catalog of the National collection of Type cultures, London, England); в Швейцарии (Лозанна, Международный центр живых культур) имеется международный каталог вирусов.

Преподавание В. в мед. вузах СССР проводится кафедрами микробиологии на II и III курсах, а по вирусным инфекциям лекции и клинические занятия проводят кафедры инфекционных болезней на V курсе.

На биол, ф-тах Московского и Киевского ун-тов созданы в течение последних 10 лет кафедры В., где готовят специалистов-вирусологов и ведется преподавание В. в течение одного семестра студентам других ф-тов.

Прогресс мед. В. в СССР сопровождался ростом числа специалистов высокой квалификации: с 1946 по 1960 г. подготовлено 16 докт, наук, с 1961 по 1972 г.- 140, кандидатов наук соответственно 217 и 836 (из них 54% путем обучения в аспирантуре). Важное значение в подготовке кадров вирусологов (специализация и усовершенствование) сыграла созданная в 1955 г. кафедра В. при ЦИУ, к-рая подготовила с октября 1955 г. по 1964 г.- 688 специалистов, а с 1965 г. по январь 1974 г.- 933, гл. обр. для обеспечения вирусологической работы в сан.-эпид, станциях.

Библиография: Авакян А. А. и Быковский А. Ф. Атлас анатомии и онтогенеза вирусов человека и животных, М., 1970, библиогр.; Бешенство, под ред. В. Д. Соловьева, М., 1954, библиогр.; Гаврилов В. И., Семенов Б. Ф. и Жданов В. М. Хронические вирусные инфекции и их моделирование, М., 1974, библиогр.; Гамалея Н. Ф. Фильтрующиеся вирусы, М.-Л., 1930; Гендон Ю. 3. Генетика вирусов человека и животных, М., 1967, библиогр.; Жданов В. М. и Гайда мо-вич С. Я. Вирусология, М., 1966; Жданов В.М.,Соловьев В. Д. и Эпштейн Ф. Г. Учение о гриппе, М., 1958; Зильбер Л. А. Учение о вирусах (общая вирусология), М., 1956; Иванове-к и й Д. И. О двух болезнях табака, Сельское хоз. и лесоводство, т. 169, № 2, с. 104, 1892; Косяков П. Н. и P о в н о в а 3. И. Противовирусный иммунитет, М., 1972; Морозов М. А. и Соловьев В. Д. Оспа, М., 1948; Першин Г. Н. и Б огдановаН. С. Химиотерапия вирусных инфекций, М., 1973, библиогр.; С о-ловьев В. Д. Весенне-летний клещевой энцефалит, М., 1944, библиогр.; С о-ловьев В. Д. и Баландин PI. Г. Биохимические основы взаимодействия вируса и клетки, М., 1969, библиогр.; они же, Клетка и вирус, М., 1973, библиогр.; Соловьев В. Д. и Б ек-темиров Т. А. Интерферон в теории и практике медицины, М., 1970, библиогр.; Тихоненко Т. И. Биохимия вирусов, М., 1965, библиогр.; Ш у б л а д- з e А. К. и Г а й д а м о в и ч С. Я. Краткий курс практической вирусологии, 2-е изд., М., 1954; Шубладзе А. К., Бычкова E. Н. и Баринский И. Ф. Вирусемия при острых и хронических инфекциях, М., 1974; Comprehen sive virology, ed. by H. Fraenkel-Conrat a. R. R. Wagner, v. 1 - 4, N. Y., 1974, bibliogr.; Starke G. u. HlinakP. Grundriss der allgemeinen Virologie, Jena, 1974, Bibliogr.

В. Д. Соловьев, А. М. Жуковский.

Введение

Общая вирусология изучает природу вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику. Медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная вирусология исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства, разрабатывает меры предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими заболеваний.

Вирусология решает фундаментальные и прикладные задачи и тесно связана с другими науками. Открытие и изучение вирусов, в частности бактериофагов, внесло огромный вклад в становление и развитие молекулярной биологии. Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов, тесно связан с молекулярной генетикой. Вирусы не только предмет изучения, но и инструмент молекулярно-генетических исследований, что связывает вирусологию с генетической инженерией. Вирусы - возбудители большого количества инфекционных заболеваний человека, животных, растений, насекомых. С этой точки зрения вирусология тесно связана с медициной, ветеринарией, фитопатологией и другими науками.

Возникнув в конце XIX века как ветвь патологии человека и животных, с одной стороны, и фитопатологии - с другой, вирусология стала самостоятельной наукой, по праву занимающей одно из основных мест среди биологических наук.

Глава 1. История вирусологии

1.1. Открытие вирусов

Вирусология - молодая наука, ее история насчитывает немногим более 100 лет. Начав свой путь как наука о вирусах, вызывающих болезни человека, животных и растений, в настоящее время вирусология развивается в направлениях изучения основных законов современной биологии на молекулярном уровне, основываясь на том, что вирусы являются частью биосферы и важным фактором эволюции органического мира.

История вирусологии необычна тем, что один из ее предметов - вирусные болезни - стал изучаться задолго до того, как были открыты собственно вирусы. Начало истории вирусологии - это борьба с инфекционными заболеваниями и только впоследствии - постепенное раскрытие источников этих болезней. Подтверждением тому служат работы Эдуарда Дженнера (1749-1823 гг.) по предупреждению оспы и работы Луи Пастера (1822-1895 гг.) с возбудителем бешенства.

С незапамятных времен оспа была бичом человечества, унося тысячи жизней. Описания оспенной заразы встречаются в рукописях древнейших китайских и индийских текстов. Первые упоминания об эпидемиях оспы на европейском континенте датируются VI столетием нашей эры (эпидемия среди солдат эфиопской армии, осаждавшей Мекку), после чего наблюдался необъяснимый период времени, когда упоминания об эпидемиях оспы отсутствовали. Оспа снова начала гулять по континентам в XVII веке. Например, в Северной Америке (1617-1619 гг.) в штате Массачусетс погибло 9/10 населения, в Исландии (1707 г.) после эпидемии оспы от 57 тыс. человек осталось только 17 тыс., в г. Истхем (1763 г.) от 1331 жителя осталось 4 человека. В связи с этим, проблема борьбы с оспой стояла очень остро.

Методика предупреждения оспы через прививку, называемая вариоляцией, была известна с давних времен. Упоминания о применении вариоляции в Европе датируются серединой 17-го века со ссылками на более ранний опыт применения в Китае, на Дальнем Востоке, в Турции. Суть вариоляции заключалась в том, что содержимое пустул от пациентов, болевших легкой формой оспы, вносили в маленькую ранку на коже человека, что вызывало легкое заболевание и предупреждало острую форму. Однако при этом сохранялась большая опасность заболевания тяжелой формой оспы и смертность среди привитых достигала 10%. Дженнер совершил переворот в методике предупреждения оспы. Он первый обратил внимание на то, что люди, переболевшие коровьей оспой, которая протекала легко, впоследствии никогда не болели оспой. 14 мая 1796 г. Дженнер внес в ранку Джеймса Фипса, никогда не болевшего оспой, жидкость из пустул больной коровьей оспой доярки Сары Селмес. На месте искусственной инфекции у мальчика появились типичные пустулы, которые через 14 дней исчезли. Тогда Дженнер внес в ранку мальчика высокоинфекционный материал из пустул больного оспой. Мальчик не заболел. Так зародилась и подтвердилась идея вакцинации (от латинского слова vacca - корова). Во времена Дженнера вакцинация понималась как внесение инфекционного материала коровьей оспы в организм человека с целью предотвращения заболевания натуральной оспой. Термин вакцина применяли к веществу, предохранявшему от оспы. С 1840 г. противооспенную вакцину стали получать заражением телят. Вирус оспы человека был открыт только в 1904 г. Таким образом, оспа - это первая инфекция, против которой была применена вакцина, т. е. первая управляемая инфекция. Успехи в вакцинопрофилактике черной оспы привели к ее искоренению в мировом масштабе.

В наше время вакцинация и вакцина употребляются как общие термины, обозначающие прививку и прививочный материал.

Пастер, по существу не знавший ничего конкретного о причинах бешенства, кроме неоспоримого факта его инфекционной природы, использовал принцип ослабления (аттенуации) возбудителя. В целях ослабления болезнетворных свойств возбудителя бешенства был использован кролик, в мозг которого ввели мозговую ткань умершей от бешенства собаки. После смерти кролика мозговая ткань его была введена следующему кролику и т. д. Было проведено около 100 пассажей, прежде чем возбудитель адаптировался к ткани мозга кролика. Будучи введен подкожно в организм собаки, он проявлял лишь умеренные свойства патогенности. Такой «перевоспитанный» возбудитель Пастер назвал «фиксированным», в отличие от «дикого», которому свойственна высокая патогенность. Позднее Пастер разработал метод создания иммунитета, состоящий из серии инъекций с постепенно увеличивающимся содержанием фиксированного возбудителя. Собака, прошедшая полный курс инъекций, оказалась в полной мере устойчивой к инфекции. Пастер пришел к выводу, что процесс развития инфекционной болезни, по существу, является борьбой микробов с защитными силами организма. «Каждая болезнь должна иметь своего возбудителя, а мы должны способствовать развитию иммунитета к этой болезни в организме пациента», - говорил Пастер. Еще не понимая, каким образом организм вырабатывает иммунитет, Пастер сумел использовать его принципы и направить механизмы этого процесса на пользу человека. В июле 1885 г. Пастеру представился случай испытать свойства «фиксированного» возбудителя бешенства на ребенке, укушенном бешеной собакой. Мальчику была проведена серия инъекций все более ядовитого вещества, причем последняя инъекция содержала уже полностью патогенную форму возбудителя. Мальчик остался здоров. Вирус бешенства был открыт Ремленже в 1903 г.

Следует отметить, что ни вирус оспы, ни вирус бешенства не были первыми открытыми вирусами, поражающими животных и человека. Первое место по праву принадлежит вирусу ящура, открытому Леффлером и Фрошем в 1898 г. Эти исследователи, используя многократные разведения фильтрующегося агента, показали его ядовитость и сделали заключение о его корпускулярной природе.

К концу XIX-го столетия выяснилось, что целый ряд заболеваний человека, таких как бешенство, оспа, грипп, желтая лихорадка являются инфекционными, однако их возбудители не обнаруживались бактериологическими методами. Благодаря работам Роберта Коха (1843-1910 гг.), который впервые использовал технику чистых бактериальных культур, появилась возможность различать бактериальные и небактериальные заболевания. В 1890 г. на X конгрессе гигиенистов Кох вынужден был заявить, что «…при перечисленных болезнях мы имеем дело не с бактериями, а с организованными возбудителями, которые принадлежат к совсем другой группе микроорганизмов». Это высказывание Коха свидетельствует, что открытие вирусов не было случайным событием. Не только опыт работы с непонятными по своей природе возбудителями, но и понимание сущности происходящего способствовали тому, что была сформулирована мысль о существовании оригинальной группы возбудителей инфекционных заболеваний небактериальной природы. Оставалось экспериментально доказать ее существование.

Первое экспериментальное доказательство существования новой группы возбудителей инфекционных заболеваний было получено нашим соотечественником - физиологом растений Дмитрием Иосифовичем Ивановским (1864-1920 гг.) при изучении мозаичных заболеваний табака. Это неудивительно, так как инфекционные заболевания эпидемического характера часто наблюдались и у растений. Еще в 1883-84 гг. голландский ботаник и генетик де Фриз наблюдал эпидемию позеленения цветов и предположил инфекционную природу заболевания. В 1886 г. немецкий ученый Майер, работавший в Голландии, показал, что сок растений, больных мозаичной болезнью, при инокуляции вызывает у растений такое же заболевание. Майер был уверен, что виновником болезни является микроорганизм, и безуспешно искал его. В 19 веке заболевания табака наносили огромный вред сельскому хозяйству и в нашей стране. В связи с этим, для изучения заболеваний табака на Украину была направлена группа исследователей, в которую, будучи студентом Петербургского университета, входил Д.И. Ивановский. В результате изучения заболевания, описанного в 1886 г. Майером как мозаичная болезнь табака, Д.И. Ивановский и В.В. Половцев пришли к выводу, что оно представляет собой два различных заболевания. Одно из них - «рябуха» - вызывается грибком, а другое - неизвестного происхождения. Изучение мозаичной болезни табака было продолжено Ивановским в Никитском ботаническом саду под руководством академика А.С. Фамицина. Используя сок пораженного болезнью листа табака, профильтрованный через свечу Шамберлана, задерживающую самые мелкие бактерии, Ивановский вызвал заболевание листьев табака. Культивирование зараженного сока на искусственных питательных средах не дало результатов и Ивановский приходит к выводу, что возбудитель болезни имеет необычную природу - он фильтруется через бактериальные фильтры и не способен расти на искусственных питательных средах. Прогревание сока при 60-70 °C лишало его инфекционности, что свидетельствовало о живой природе возбудителя. Ивановский сначала назвал новый тип возбудителя «фильтрующиеся бактерии». Результаты работы Д.И. Ивановского были положены в основу его диссертации, представленной в 1888 г., и опубликованы в книге «О двух болезнях табака» в 1892 году. Этот год и считается годом открытия вирусов.

Определенный период времени в зарубежных публикациях открытие вирусов связывали с именем голландского ученого Бейеринка (1851-1931 гг.), который также занимался изучением мозаичной болезни табака и опубликовал свои опыты в 1898 г. Профильтрованный сок зараженного растения Бейеринк поместил на поверхность агара, проинкубировал и получил на его поверхности бактериальные колонии. После этого верхний слой агара с колониями бактерий был удален, а внутренний слой был использован для заражения здорового растения. Растение заболело. Из этого Бейеринк сделал вывод, что причиной заболевания являются не бактерии, а некая жидкая субстанция, которая могла проникнуть внутрь агара, и назвал возбудителя «жидкий живой контагий». В связи с тем, что Ивановский только подробно описал свои опыты, но не уделил должного внимания небактериальной природе возбудителя, возникло недопонимание ситуации. Известность работы Ивановского приобрели только после того, как Бейеринк повторил и расширил его опыты и подчеркнул, что Ивановский впервые доказал именно небактериальный характер возбудителя самой типичной вирусной болезни табака. Сам Бейеринк признал первенство Ивановского и в настоящее время приоритет открытия вирусов Д.И. Ивановским признан во всем мире.

Слово ВИРУС означает яд. Этот термин применял еще Пастер для обозначения заразного начала. Следует отметить, что в начале 19 века все болезнетворные агенты назывались словом вирус. Только после того, как стала понятна природа бактерий, ядов и токсинов терминами «ультравирус», а затем просто «вирус» стали обозначать «новый тип фильтрующегося возбудителя». Широко термин «вирус» укоренился в 30-е годы нашего столетия.

В настоящее время ясно, что вирусы характеризуются убиквитарностью, то есть повсеместностью распространения. Вирусы поражают представителей всех царств живого: человека, позвоночных и беспозвоночных животных, растения, грибы, бактерии.

Первое сообщение, имеющее отношение к вирусам бактерий было сделано Ханкин в 1896 г. В Летописи Института Пастера он заявил, что «... вода некоторых рек Индии обладает бактерицидным действием...», что без сомнения связано с вирусами бактерий. В 1915 г. Туорт в Лондоне, изучая причины лизиса бактериальных колоний, описал принцип передачи «лизиса» новым культурам в ряду поколений. Его работы, как это часто бывает, фактически оказались не замеченными, и два года спустя, в 1917 г., канадец де Эрелль повторно обнаружил явление лизиса бактерий, связанного с фильтрующимся агентом. Он назвал этот агент бактериофагом. Де Эрелль предполагал, что бактериофаг один. Однако исследования Барнета, работавшего в Мельбурне в 1924-34 гг., показали широкое разнообразие бактериальных вирусов по физическим и биологическим свойствам. Открытие многообразия бактериофагов вызвало большой научный интерес. В конце 30-х годов трое исследователей - физик Дельбрюк, бактериологи Лурия и Херши, работавшие в США, создали так называемую «Фаговую группу», исследования которой в области генетики бактериофагов в конечном итоге привели к рождению новой науки - молекулярной биологии.

Изучение вирусов насекомых существенно отстало от вирусологии позвоночных животных и человека. В настоящее время ясно, что вирусы, поражающие насекомых, условно можно разделить на 3 группы: собственно вирусы насекомых, вирусы животных и человека, для которых насекомые являются промежуточными хозяевами, и вирусы растений, которые также поражают насекомых.

Первый вирус насекомых, который был идентифицирован - вирус желтухи шелковичного червя (вирус полиэдроза тутового шелкопряда, названный Bollea stilpotiae). Еще в 1907 г. Провачек показал, что фильтрованный гомогенат больных личинок является инфекционным для здоровых личинок тутового шелкопряда, но только в 1947 г. немецкий ученый Бергольд обнаружил палочковидные вирусные частицы.

Одним из наиболее плодотворных исследований в области вирусологии является изучение Ридом природы желтой лихорадки на волонтерах армии США в 1900-1901 гг. Убедительно было продемонстрировано, что желтая лихорадка вызывается фильтрующимся вирусом, который передавался комарами и москитами. Было также установлено, что москиты после впитывания инфекционной крови в течение двух недель остаются неинфекционными. Таким образом, был определен внешний инкубационный период заболевания (время, необходимое для репродукции вируса в насекомом) и установлены основные принципы эпидемиологии арбовирусных инфекций (вирусных инфекций, передаваемых кровососущими членистоногими).

Способность размножения вирусов растений в своем переносчике - насекомом была показана в 1952 г. Мараморошу. Исследователь, используя технику инъекций насекомым, убедительно показал способность вируса желтухи астр размножаться в своем переносчике - шеститочечной цикаде.

1.2. Этапы развития вирусологии

История достижений вирусологии напрямую связана с успехами развития методической базы исследований.

^ Конец XIX - начало XX-го века. Основным методом идентификации вирусов в этот период был метод фильтрации через бактериологические фильтры (свечи Шамберлана), которые использовались как средство разделения возбудителей на бактерии и небактерии. С использованием фильтруемости через бактериологические фильтры были открыты следующие вирусы:

1892 г. - вирус табачной мозаики;

1898 г. - вирус ящура;

1899 г. - вирус чумы рогатого скота;

1900 г. - вирус желтой лихорадки;

1902 г. - вирус оспы птиц и овец;

1903 г. - вирус бешенства и вирус чумы свиней;

1904 г. - вирус оспы человека;

1905 г. - вирус чумы собак и вирус вакцины;

1907 г. - вирус денге;

1908 г. - вирус оспы и трахомы;

1909 г. - вирус полиомиелита;

1911 г. - вирус саркомы Рауса;

1915 г. - бактериофаги;

1916 г. - вирус кори;

1917 г. - вирус герпеса;

1926 г. - вирус везикулярного стоматита.

30-е годы - основным вирусологическим методом, используемым для выделения вирусов и их дальнейшей идентификации, являются лабораторные животные (белые мыши - для вирусов гриппа, новорожденные мыши - для вирусов Коксаки, шимпанзе - для вируса гепатита B, куры, голуби - для онкогенных вирусов, поросята-гнотобионты - для кишечных вирусов и т. д.). Первым, кто начал систематически использовать лабораторных животных при изучении вирусов, был Пастер, который еще в 1881 г. проводил исследования по инокуляции материала от больных бешенством в мозг кролика. Другая веха - работы по изучению желтой лихорадки, следствием которых явилось использование в вирусологической практике новорожденных мышей. Кульминацией этого цикла работ стало выделение Сайклзом в 1948 г. на мышах-сосунках группы вирусов эпидемической миалгии.

1931 г. - в качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы, лейкоза, саркомы кур и некоторым другим вирусам. И в настоящее время куриные эмбрионы широко используются для выделения вирусов гриппа.

1932 г. - английский химик Элфорд создает искусственные мелкопористые коллоидные мембраны - основу для метода ультрафильтрации, с помощью которого стало возможным проводить определение размера вирусных частиц и дифференцировать вирусы по этому признаку.

1935 г. - применение метода центрифугирования дало возможность кристаллизации вируса табачной мозаики. В настоящее время методы центрифугирования и ультрацентрифугирования (ускорение на дне пробирки превышает 200000 g) широко используются для выделения и очистки вирусов.

В 1939 г. для изучения вирусов впервые был применен электронный микроскоп, обладающий разрешающей способностью 0,2-0,3 нм. Использование ультратонких срезов тканей и метода негативного контрастирования водных суспензий позволило проводить изучение взаимодействия вирусов с клеткой и исследовать структуру (архитектуру) вирионов. Сведения, полученные с помощью электронного микроскопа, были значительно расширены с помощью рентгеноструктурного анализа кристаллов и псевдокристаллов вирусов. Совершенствование электронных микроскопов завершилось созданием сканирующих микроскопов, позволяющих получать объемные изображения. С использованием метода электронной микроскопии изучена архитектура вирионов, особенности их проникновения в клетку хозяина.

В этот период была открыта основная масса вирусов. В качестве примера могут быть приведены следующие:

1931 г. - вирус гриппа свиней и вирус западного энцефаломиелита лошадей;

1933 г. - вирус гриппа человека и вирус восточного энцефаломиелита лошадей;

1934 г. - вирус паротита;

1936г. - вирус рака молочной железы мышей;

1937г. - вирус клещевого энцефалита.

40-е годы. В 1940 г. Хогланд с коллегами установили, что вирус осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что вирусы отличаются от бактерий не только размерами и неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат только один вид нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК.

1941 г. - американский ученый Херст на модели вируса гриппа открыл феномен гемагглютинации (склеивания эритроцитов). Это открытие легло в основу разработки методов выявления и идентификации вирусов и способствовало изучению взаимодействия вируса с клеткой. Принцип гемагглютинации положен в основу ряда методов:

^ РГА - реакция гемагглютинации - применяется для обнаружения и титрования вирусов;

РТГА - реакция торможения гемагглютинации - применяется для идентификации и титрования вирусов.

1942 г. - Херст устанавливает наличие у вируса гриппа фермента, который позднее идентифицирован как нейраминидаза.

1949 г. - открытие возможности культивирования клеток животных тканей в искусственных условиях. В 1952 г. Эндерс, Уэллер и Роббинс получили Нобелевскую премию за разработку метода культуры клеток.

Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось важным событием, давшим возможность получения культуральных вакцин. Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита, кори и краснухи.

Создателями вакцин против полиомиелита являются американские вирусологи Сэбин (трехвалентная живая вакцина на основе аттенуированных штаммов полиовирусов трех серотипов) и Солк (убитая трехвалентная вакцина). В нашей стране советскими вирусологами М.П. Чумаковым и А.А. Смородинцевым разработана технология производства живой и убитой вакцин против полиомиелита. В 1988 г. Всемирная ассамблея здравоохранения поставила перед ВОЗ задачу ликвидации полиомиелита во всем мире с полным прекращением циркуляции дикого полиовируса. К настоящему времени достигнут огромный прогресс в этом направлении. Применение глобальной вакцинации против полиомиелита с применением «туровых» схем вакцинации позволило не только кардинально снизить заболеваемость, но и создать территории, свободные от циркуляции дикого полиовируса.

Открыты вирусы:

1945 г. - вирус Крымской геморрагической лихорадки;

1948 г. - вирусы Коксаки.

50-е годы. В 1952 г. Дульбекко разрабатывает метод титрования бляшек в монослое клеток эмбриона цыпленка, что позволило ввести в вирусологию количественный аспект. 1956-62 гг. Уотсон, Каспар (США) и Клуг (Великобритания) разрабатывают общую теорию симметрии вирусных частиц. Структура вирусной частицы стала одним из критериев в системе классификации вирусов.

Этот период характеризовался значительными достижениями в области бактериофагов:

Установлена индукция профага лизогенизирующих фагов (Львов и др., 1950г.);

Доказано, что инфекционность присуща фаговой ДНК, а не белковой оболочке (Херши, Чейз, 1952 г.);

Открыто явление общей трансдукции (Циндер, Ледерберг, 1952 г.).

Реконструирован инфекционный вирус табачной мозаики (Френкель-Конрад, Вильяме, Сингер, 1955-57 гг.), в 1955 г. получен в кристаллическом виде вирус полиомиелита (Шаффер, Шверд, 1955 г.).

Открыты вирусы:

1951 г. - вирусы лейкоза мышей и ECHO;

1953 г. - аденовирусы;

1954 г. - вирус краснухи;

1956 г. - вирусы парагриппа, цитомегаловирус, респираторно-синцитиальный вирус;

1957 г. - вирус полиомы;

1959 г. - вирус аргентинской геморрагической лихорадки.

60-е и последующие годы характеризуются расцветом молекулярно-биологических методов исследования. Достижения в области химии, физики, молекулярной биологии и генетики легли в основу методической базы научных исследований, которые стали применяться не только на уровне методик, но и целых технологий, где вирусы выступают не только как объект исследований, но и как инструмент. Ни одно открытие молекулярной биологии не обходится без вирусной модели.

1967 г. - Катес и МакАуслан демонстрируют присутствие в вирионе осповакцины ДНК-зависимой РНК-полимеразы. В следующем году обнаруживается РНК-зависимая РНК-полимераза у реовирусов, а затем у парамиксо- и рабдовирусов. В 1968 г. Якобсон и Балтимор устанавливают наличие у полиовирусов геномного белка, соединенного с РНК, Балтимор и Бостон устанавливают, что геномная РНК полиовируса транслируется в полипротеин.

Открыты вирусы:

1960 г. - риновирусы;

1963 г. - австралийский антиген (HBsAg).

70-е годы. Балтимор одновременно с Темином и Мизутани сообщают об открытии в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов фермента обратной транскриптазы (ревертазы). Становится реальным изучение генома РНК содержащих вирусов.

Изучение экспрессии генов у вирусов эукариот дало фундаментальную информацию о молекулярной биологии самих эукариот - существование кэп-структуры мРНК и ее роль в трансляции РНК, наличие полиадениловой последовательности на 3"-конце мРНК, сплайсинг и роль энхансеров в транскрипции впервые выявлены при изучении вирусов животных.

1972 г. - Берг публикует сообщение о создании рекомбинантной молекулы ДНК. Возникает новый раздел молекулярной биологии - генная инженерия. Применение технологии рекомбинантных ДНК позволяет получать белки, имеющие важное значение в медицине (инсулин, интерферон, вакцины). 1975 г. - Келер и Мильштейн получают первые линии гибридов, продуцирующих моноклональные антитела (МКА). На основе МКА разрабатываются самые специфичные тест-системы для диагностики вирусных инфекций. 1976 г. - Бламберг за открытие HBsAg получает Нобелевскую премию. Установлено, что гепатит A и гепатит B вызываются разными вирусами.

Открыты вирусы:

1970 г. - вирус гепатита B;

1973 г. - ротавирусы, вирус гепатита A;

1977 г. - вирус гепатита дельта.

80-е годы. Развитие заложенных отечественным ученым Л.А. Зильбером представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей, назвали онкогенами. Вирусные онкогены оказались в числе лучших модельных систем, помогающих изучению механизмов онкогенетической трансформации клеток млекопитающих.

1985 г. - Мюллис получает Нобелевскую премию за открытие полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это - молекулярно-генетический метод диагностики, позволивший, кроме того, усовершенствовать технологию получения рекомбинантных ДНК и открыть новые вирусы.

Открыты вирусы:

1983 г. - вирус иммунодефицита человека;

1989 г. - вирус гепатита C;

1995 г. - с использованием ПЦР открыт вирус гепатита G.

1.3. Развитие концепции о природе вирусов

Ответы на вопросы «Что такое вирусы?» и «Какова их природа?» составляли предмет дискуссии многие годы со времени их открытия. В 20-30 гг. никто не сомневался, что вирусы являются живой материей. В 30-40 гг. считалось, что вирусы - это микроорганизмы, так как способны размножаться, обладают наследственностью, изменчивостью и приспособляемостью к меняющимся условиям среды обитания, и, наконец, подвержены биологической эволюции, которая обеспечивается естественным и искусственным отбором. В 60-е годы первые успехи молекулярной биологии определили закат концепции о вирусах как организмах. В онтогенетическом цикле вируса выделены две формы - внеклеточная и внутриклеточная. Для обозначения внеклеточной формы вируса введен термин ВИРИОН. Установлены отличия его организации от строения клеток. Обобщены факты, указывающие на совершенно отличный от клеток тип размножения, названный дисъюнктивная репродукция. Дисъюнктивная репродукция - это временная и территориальная разобщенность синтеза вирусных компонентов - генетического материала и белков - от последующей сборки и формирования вирионов. Показано, что генетический материал вирусов представлен одним из двух типов нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК). Сформулировано, что основным и абсолютным критерием отличия вирусов от всех других форм жизни является отсутствие у них собственных белоксинтезирующих систем.

Накопившиеся данные позволили прийти к выводу, что вирусы не являются организмами, пусть даже мельчайшими, так как любые, даже минимальные организмы типа микоплазм, риккетсий и хламидий имеют собственные белоксинтезирующие системы. Согласно определению, сформулированному академиком В.М. Ждановым, вирусы являются автономными генетическими структурами, способными функционировать только в клетках с разной степенью зависимости от клеточных систем синтеза нуклеиновых кислот и полной зависимостью от клеточных белоксинтезирующих и энергетических систем, и подвергающимися самостоятельной эволюции.

Таким образом, вирусы представляют собой многообразную и многочисленную группу неклеточных форм жизни, не являющихся микроорганизмами, и объединенных в царство Vira, Вирусы изучаются в рамках вирусологии, которая представляет собой самостоятельную научную дисциплину, имеющую свой объект и методы исследования.

Вирусологию разделяют на общую и частную, а вирусологические исследования - на фундаментальные и прикладные. Предметом фундаментальных исследований в вирусологии является архитектура вирионов, их состав, особенности взаимодействия вирусов с клеткой, способы переноса наследственной информации, молекулярные механизмы синтеза элементов и процесс их объединения в целое, молекулярные механизмы изменчивости вирусов и их эволюция. Прикладные исследования в вирусологии связаны с решением проблем медицины, ветеринарии и фитопатологии.

ГЛАВА 2

^ СТРУКТУРНАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВИРУСОВ

В онтогенетическом цикле вируса выделены две стадии - внеклеточная и внутриклеточная и, соответственно, две формы его существования - вирион и вегетативная форма. Вирион - это целая вирусная частица, в основном состоящая из белка и нуклеиновой кислоты, часто устойчивая к воздействию факторов внешней среды и приспособленная для переноса генетической информации из клетки в клетку. Вегетативная форма вируса существует в едином комплексе вирус-клетка и только в их тесном взаимодействии.

2.1. Архитектура вирионов

Внеклеточная форма вируса - вирион, предназначенная для сохранения и переноса нуклеиновой кислоты вируса, характеризуется собственной архитектурой, биохимическими и молекулярно-генетическими особенностями. Под архитектурой вирионов понимают ультратонкую структурную организацию этих надмолекулярных образований, различающихся размерами, формой и сложностью строения. Для описания архитектуры вирусных структур разработана номенклатура терминов:

Белковая субъединица - единая, уложенная определенным образом полипептидная цепь.

Структурная единица (структурный элемент) - белковый ансамбль более высокого порядка, образованный несколькими химически связанными идентичными или неидентичными субъединицами.

Морфологическая единица - группа выступов (кластер) на поверхности капсида, видимая в электронном микроскопе. Часто наблюдаются кластеры, состоящие из пяти (пентамер) и шести (гексамер) выступов. Это явление получило название пентамерно-гексамерной кластеризации. Если морфологическая единица соответствует химически значимому образованию (сохраняет свою организацию в условиях мягкой дезинтеграции), то применяют термин капсомер.

Капсид - внешний белковый чехол или футляр, образующий замкнутую сферу вокруг геномной нуклеиновой кислоты.

Кор (core) - внутренняя белковая оболочка, непосредственно примыкающая к нуклеиновой кислоте.

Нуклеокапсид - комплекс белка с нуклеиновой кислотой, представляющий собой упакованную форму генома.

Суперкапсид или пеплос - оболочка вириона, образованная липидной мембраной клеточного происхождения и вирусными белками.

Матрикс - белковый компонент, локализованный между суперкапсидом и капсидом.

Пепломеры и шипы - поверхностные выступы суперкапсида.

Как уже отмечалось, вирусы могут проходить через самые микроскопические поры, задерживающие бактерии, за что и были названы фильтрующимися агентами. Свойство фильтруемости вирусов обусловлено размерами, исчисляемыми нанометрами (нм), что на несколько порядков меньше, чем размеры самых мелких микроорганизмов. Размеры вирусных частиц, в свою очередь, колеблются в относительно широких пределах. Самые мелкие просто устроенные вирусы имеют диаметр чуть больше 20 нм (парвовирусы, пикорнавирусы, фаг Qβ), вирусы средних размеров - 100-150 нм (аденовирусы, коронавирусы). Наиболее крупными признаны вирусные частицы осповакцины, размеры которых достигают 170x450 нм. Длина нитевидных вирусов растений может составлять 2000 нм.

Представители царства Vira характеризуются разнообразием форм. По своей структуре вирусные частицы могут быть простыми образованиями, а могут представлять собой достаточно сложные ансамбли, включающие несколько структурных элементов. Условная модель гипотетического вириона, включающего все возможные структурные образования, представлена на рисунке 1.

Существует два типа вирусных частиц (ВЧ), принципиально отличающихся друг от друга:

1) ВЧ, лишенные оболочки (безоболочечные или непокрытые вирионы);

2) ВЧ, имеющие оболочку (оболочечные или покрытые вирионы).

Рис. 1. Строение гипотетического вириона

2.1.1. Строение вирионов, лишенных оболочки

Выделено три морфологических типа вирионов, лишенных оболочки: палочковидные (нитевидные), изометрические и булавовидные (рис. 2). Существование первых двух типов непокрытых вирионов определяется способом укладки нуклеиновой кислоты и ее взаимодействием с белками.

1. Белковые субъединицы связываются с нуклеиновой кислотой, располагаясь вдоль нее периодическим образом так, что она сворачивается в спираль и образует структуру под названием нуклеокапсид. Такой способ регулярного, периодического взаимодействия белка и нуклеиновой кислоты определяет образование палочковидных и нитевидных вирусных частиц.

2. Нуклеиновая кислота не связана с белковым чехлом (возможные нековалентные связи очень подвижны). Такой принцип взаимодействия определяет образование изометрических (сферических) вирусных частиц. Белковые оболочки вирусов, не связанные с нуклеиновой кислотой, называют капсидом.

3. Булавовидные вирионы обладают дифференцированной структурной организацией и состоят из ряда дискретных структур. Основными структурными элементами вириона являются изометрическая головка и хвостовой отросток. В зависимости от вируса в структуре вириона также могут присутствовать муфта, шейка, воротничок, хвостовой стержень, хвостовой чехол, базальная пластинка и фибриллы. Наиболее сложную дифференцированную структурную организацию имеют бактериофаги T-четной серии, вирион которых состоит из всех перечисленных структурных элементов.

Вирионам или их компонентам могут быть присущи два основных типа симметрии (свойство тел повторять свои части) - спиральный и икосаэдрический. В том случае, если компоненты вириона обладают разной симметрией, то говорят о комбинированном типе симметрии ВЧ. (схема 1).

Спиральная укладка макромолекул описывается следующими параметрами: числом субъединиц на виток спирали (u, число необязательно целое); расстоянием между субъединицами вдоль оси спирали (p); шагом спирали (P); P=pu. Классическим примером вируса со спиральным типом симметрии является вирус табачной мозаики (ВТМ). Нуклеокапсид этого палочковидного вируса размером 18x300 нм состоит из 2130 идентичных субъединиц, на виток спирали приходится 16 1/3 субъединиц, шаг спирали составляет 2,3 нм.

Икосаэдрическая симметрия - самая эффективная для конструирования замкнутог