Вирусы гепатитов. Энтеровирусы.
ВИРУС ГЕПАТИТА А, ВГА
(Hepatitis A virus)
- возбудитель гепатита А человека, относится к семейству пикорнавирусов, однако имеет ряд особенностей, которые отличают его от остальных членов этого семейства. Нa настоящий момент известно существование семи подтипов ВГА; штаммы, выделенные в России, принадлежат к подтипу IA.
Морфологически ВГА представляет собой сферические частицы диаметром 27-30 нм, построенные по типу икосаэдрической симметрии и лишенные оболочки. Вирусный геном представлен линейной одноцепочечной РНК, состоящей из приблизительно 7500 нуклеотидных оснований. Геном ВГА имеет положительную полярность, т.е. вирусная РНК непосредственно выполняет матричные функции. Белковая оболочка (капсид) ВГА построена из множественных копий четырех (по некоторым данным, трех) структурных протеинов, обозначаемых как VP1, VP2, VP3 и VP4;
ВГА считается одним из наиболее устойчивых вирусов человека к факторам внешнего воздействия. При 60°С он полностью сохраняется в течение часа, и лишь частично инактивируется за 10—12 часов. При кипячении погибает через 5 мин. При комнатной температуре в сухой среде сохраняется неделю, в воде - 3-10 мес., в экскрементах - до 30 суток.
ВГА остается инфекционным в течение по крайней мере одного месяца после высушивания на твердой поверхности в условиях обычного помещения (25°С и 42% влажности). На выживаемости ВГА не сказывается реакция среды в пределах рН 3,0-10,0. Он устойчив к жирорастворителям, таким как эфир, хлороформ, фреон, генетрон и др. Эффективным методом стерилизации материалов, содержащих ВГА, является автоклавирование (1200С - 20 мин). Дезинфицирующие средства также достаточно эффективны: хлорамин в концентрации 2,0-2,5 мг/л полностью устраняет инфекционность ВГА за 15 мин, перманганат калия (30 мг/л) - за 5 мин, 3% формалин - за 5 мин (при 25°С) йодистые соединения (3 мг/л) - за 5 мин; на поверхностях дезинфицирующий эффект может быть достигнут ультрафиолетовым облучением.
Изоляты ВГА удается адаптировать к росту в клеточных культурах, хотя адаптация происходит на протяжении нескольких пассажей, каждый из которых может длиться до 6-8 недель. В основе этого процесса, очевидно, лежит отбор вариантов вируса, способных размножаться в данной культуре. Даже после хорошей адаптации ВГА удовлетворительная продукция вируса отмечается на 10—14 день. Как правило, размножение ВГА в культивируемых клетках не сопровождается цитолитическими или каким-либо другим повреждающим клетки действием.
Известно очень немного вариантов ВГА, способных вызывать незначительный цитопатогенный эффект. При размножении существенная часть вирусного потомства остается в прочной связи с внутриклеточными мембранами. Размножение ВГА в клетках не подавляется такими известными ингибиторами пикорнавирусного роста, как гуанидин и НВВ (2-а-гидроксибензил-бензимидазол).
По предварительным данным, на размножение ВГА могут угнетающе воздействовать рибавирин, амантадин, пиразофурин, соли цинка и некоторые другие химические соединения.
Гепатит А передается исключительно фекально-оральным путем, через инфицированные продукты питания, воду, посредством бытового контакта. Вирус выделяется только с фекалиями, при этом попадание его в пищу обычно осуществляется при нарушении элементарных правил гигиены в момент ее обработки и приготовления; инфицирование воды происходит путем загрязнения водоисточников бытовыми сбросами.
Источником инфекции являются больные любой формой болезни: желтушной, безжелтушной, стертой. Наибольшую эпидемиологическую опасность представляют больные, начиная с конца инкубационного периода и на протяжении всего преджелтушного периода, особенно больные безжелтушными, стертыми формами, количество которых может в 2-10 раз превышать число больных с желтушными формами болезни.
Длительность фазы активной репликации и выделения вируса колеблется от 15 до 45-50 дней, чаще всего не превышая 2-3 недели. С появлением желтухи концентрация вируса в крови больного быстро снижается, и больной уже, как правило, не заразен. Восприимчивость не болевших к вирусу - абсолютная. Гепатитом А болеют преимущественно дети. В этом смысле инфекцию справедливо называют болезнью детского возраста. Гепатит А встречается на всех континентах и во всех странах.
Лабораторная диагностика.
Для обнаружения и количественного определения ВГА в разное время были предложены иммуноэлектронная микроскопия, твердофазные радиоиммунный и иммуноферментный анализы; инфекционная активность ВГА может определяться титрованием на восприимчивых обезьянах, а для вариантов, адаптированных к культуре ткани, титрованием в соответствующей культуре по методу конечных разведений или методом бляшек. В последнее время для идентификации ВГА стали применяться ДНК-гибридизация и амплификация РНК в полимеразной цепной реакции.
В экспериментальных условиях ВГА способен размножаться в организме приматов, воспроизводя те или иные черты гепатита. Наиболее адекватной лабораторной моделью инфекции, вызываемой ВГА, считается шимпанзе.
Профилактика
Соблюдение правил личной гигиены, употребление доброкачественной питьевой воды и пищевых продуктов. При наличии сомнений в качестве воды ее необходимо прокипятить, а продукты не употреблять в сыром виде.
Против гепатита А выпускается вакцина. Вакцинация рекомендуется в первую очередь детям. Иммунитет сохраняется в течение 10 лет.
За лицами, находившимися в контакте с больным гепатитом А, устанавливается медицинское наблюдение в течение 35 дней. Детям, посещающим детские учреждения, не позже 10-14 дня после контакта, вводят иммуноглобулин человека нормальный, содержащий антитела к вирусу. Иммуноглобулин, введенный до заражения или в инкубационном периоде гепатита А, в 85% предупреждает его развитие или смягчает течение заболевания. Его защитное действие ограничивается 3-5 мес.
Вирус гепатита в
Вирус гепатита В (HBV) относится к семейству гепадновирусов. Частицы, циркулирующие в крови больных ВГВ, морфологически подразделяются на три типа:
1) мелкие полиморфные сферические частицы со средним диаметром 22 нм;
2) тубулярные (филаметозные) формы разной длины, но практически того же диаметра;
3) крупные сферические частицы диаметром 42-45 нм (частицы Дейна), имеющие оболочку и ядро.
Вирус гепатита В (частицы Дейна) имеет сложное строение, включая двухцепочную ДНК, ассоциированную ДНК- полимеразу (необходима для достройки внутренней цепи ДНК вируса, которая на 15-45 % короче наружной) и 4 антигена –
поверхностный (НBsAg),
сердцевинный (HBcAg или HBcorAg),
антиген инфекционности (HBeAg, входит в состав HBcAg),
а также HВxAg.
Хорошо изучены первые три антигена (HBsAg, HBcAg, HBeAg) и антитела к ним. Роль HВxAg и антиНВх пока полностью не выяснена.
Циркулирующие в мире штаммы HBV неоднородны по антигенной характеристике HBsAg. Известно несколько подтипов, отличающихся субдетерминантами: ad, ay, adw, adr и т.п. Однако детерминанта “а” является группоспецифической, то есть общей для всех подтипов.
ВГВ - сферическая частица, состоит из ядра (нуклеоида) и внешней оболочки. Внешняя оболочка образована поверхностным антигеном вируса гепатита В - HBsAg. Вначале этот антиген назывался австралийским, так как впервые был обнаружен в сыворотке крови австралийских аборигенов. Нуклеоид содержит два чужеродных человеческому организму белка - HBcAg и HBeAg, и двуцепочечную ДНК с однонитчатым участком.
«Минус-нить» полная, с короткими перекрывающимися участками на 5'-концах. «Плюс-нить» неполная, ее З'-конец имеет разную длину, разрыв достигает 30—40% длины ДНК. Дефект заполняется in vivo и in vitro благодаря активности вирусной эндогенной ДНК-полимеразы. Геном содержит 3150 пар нуклеотидов.
Количество HBs-антигена в крови больных и носителей обычно на несколько порядков превышает содержание вируса и может достигать невероятно высоких цифр 1013 в 1 мл.
Устойчивость к физическим и химическим факторам.
Вирионы чувствительны к эфиру и детергентам. Необычным свойством вирионов является устойчивость к высокой температуре: они выдерживают нагревание до 100°С в течение 1—2 мин, при этом устойчивость к температуре повышается, если они находятся в сыворотке крови. После 10-минутного кипячения инфекционная активность вируса утрачивается, но антигенность сохраняется. Антигенность сохраняется при низких значениях рН(2,4). Инфекционная активность и антигенность не утрачиваются при ультрафиолетовом облучении плазмы крови, хранении при температуре -20°С в течение многих лет, повторном замораживании и оттаивании.
Репродукция.
Вирус гепатита В не культивируется в лабораторных условиях, что является препятствием для его накопления и изучения. Единственным восприимчивым животным является обезьяна шимпанзе. Получены перевиваемые культуры первичного рака печени, в которых геном вируса находится в интегрированном состоянии; культуры продуцируют HBs-антиген.
Механизм активной репликации (воспроизведения) вируса гепатита В в настоящее время представляется следующим:
HB вирус проникает в гепатоцит, где более короткая по сравнению с наружной внутренняя цепь ДНК HBV достраивается с помощью фермента ДНК- полимеразы. Затем вирус проникает в ядро, в ДНК гепатоцита. ДНК вируса встраивается в ДНК гепатоцита, и с нее начинают синтезироваться новые вирусные частицы. Сначала образуется РНК вируса (так называемый pre- геном). С этой РНК синтезируется затем ДНК HBV, которая попадает в новую вирусную частицу. Вирусная частица выходит из клетки, достройка внутренней цепи ДНК прекращается, вирус поступает из гепатоцита в кровь, при остром ВГВ этот процесс обычно самолимицируется, и ДНК вируса выходит из генома гепатоцита. Если ДНК HBV остается в геноме гепатоцита, то развивается хронический гепатит В. Предполагают, что небольшие дозы HBsAg вызывают слабое антигенное раздражение, поэтому легкие и среднетяжелые формы острого ВГВ чаще хронизируются, чем тяжелые. Считают, что поражение гепатоцита при ВГВ - результат действия иммунной системы на HBsAg. На элиминацию НВ- вируса влияет и состояние иммунной системы макроорганизма. Повышение уровня трансаминаз связывают с поражением гепатоцитов, содержащих HBsAg, иммунокомпетентными клетками организма. Очищение гепатоцита от вируса происходит путем его гибели за счет реакции клеточного цитолиза. Освобождающиеся при этом антигены НВ - вируса (HBcAg, HBeAg, HBsAg) и вырабатывающийся к ним специфические антитела приводят к образованию иммунных комплексов, которые фагоцитируются макрофагами и выводятся почками. Иммунные комплексы обуславливают развитие при HBV- инфекции гломерулонефрита, артралгий, артериита, кожных высыпаний и т.п.
Патогенез и клиника определяются возможностью протекания заболевания в виде продуктивной и интегративной инфекции. Вирус попадает в кровь парентеральным путем и с током крови транспортируется в печень. Заболевание развивается после продолжительного (3—6 мес) инкубационного периода и сопровождается симптомами, связанными с поражением и гибелью гепатоцитов. Цитолиз осуществляется иммунокомпетентными клетками, распознающими вирусные антигены на клеточной поверхности. Гибель гепатоцитов обусловливает выход из них вируса и повторную волну вирусемии, приводящую к вторичной генерализации инфекции. Заболевание протекает тяжело, с высокой летальностью в результате острой дистрофии печени и имеет тенденцию к переходу в хроническую форму (в 6—15% случаев). Хронический гепатит является одним из факторов, приводящих к первичному раку печени. При интегративной инфекции цитолиз гепатоцитов не наступает и клетки длительное время продуцируют HBs-антиген, который секретируется в плазму крови. Носительство HBs-антигена может возникнуть и в результате перенесенной инаппарантной (бессимптомной) инфекции, и может продолжаться многие годы и даже пожизненно.
Особым обстоятельством, отягощающим течение гепатита В, является присутствие РНК-содержащего вируса — дельта-фактора, который передается парентерально от человека к человеку. Дельта-фактор является дефектным вирусом и его репродукция зависит от вируса гепатита В. Частица имеет диаметр 36 нм, содержит РНК с молекулярной массой 550 000 и дельта-антиген, и покрыта HBs-антигеном. Дельта-фактор локализован в ядрах гепатоцитов, он высоко патогенен и в сочетании с вирусом гепатита В вызывает тяжелые формы заболевания — хронический активный гепатит и цирроз печени. Маркером на присутствие дельта-фактора являются анти-дельта-антитела.
Иммунитет. При заболевании формируется специфический иммунитет, который в большинстве случаев приводит к освобождению организма от вируса. Образование антител индуцируют три вирусных антигена — HBs, НВс, и НВе. Основным антигеном, индуцирующим протективные антитела, является HBs-антиген. В период реконвалесценции обнаруживаются антитела ко всем трем антигенам. Показателями перенесенной острой инфекции являются анти-НВс и анти-НВе-антитела, в то время как анти-HBs-антитела могут обнаруживаться и у носителей. Большое значение в развитии болезни имеют особенности иммунного ответа и аутоиммунные процессы. Снижение Т-клеточного иммунитета и уменьшение числа хелперов является неблагоприятным прогностическим признаком, активный Т-клеточный и стойкий гуморальный иммунитет определяют благоприятный исход и выздоровление. Переход в хроническую форму обусловлен иммунопатологическим состоянием организма, при котором повышается активность Т-клеток — супрессоров, тормозящих мобилизацию киллеров и элиминацию зараженных клеток. Иммунные реакции при хроническом гепатите отличаются от иммунных процессов при острой инфекции: отсутствуют сенсибилизация иммуноцитов к печеночному липопротеину, анти-НВs-антитела и т. д.