Характеристика родини Poxviridae

Поксвіруси утворюють велику родину вірусів, які вражають хребетних і безхребетних тварин. Для них характерним є великі розміри і надзвичайно складна морфологія, а також те, що їх реплікація здійснюється в цитоплазмі. Найбільш відомий представник цієї родини є збудником натуральної віспи людини. Ця хвороба була в кінці кінців повністю викоренена завдяки запобіжним щепленням вірусу вісповакцини, які почали використовувати ще з кінця 18 сторіччя. З того часу вакцинація давно ввійшла в загальну практику і внесла величезний вклад в сучасне представлення про інфекційні захворювання і механізмі імунологічного захисту. Вірус вісповакцини був першим вірусом хребетних, який вдалося побачити в мікроскоп, ретельно очистити і піддати хімічному аналізу. В останні роки роботи по дослідженню поксвірусів внесли важливий вклад в наші знання про стратегію реплікації і експресії вірусного геному. Деякі властивості поксвірусів, а саме цитоплазматична локалізація синтезу вірусних РНК і ДНК, а також наявність ферментів, що приймають участь у цих процесах, в складі вірусної частинки продовжують ефективно використовуватись для вивчення механізмів основних біологічних процесів.

Морфологія. Віріони поксвірусів представляють собою овальні чи прямокутні частки розміром (220-450)-( 140-260) нм, що мають складну структуру. Вони складаються з центральної частини - нуклеотиду, овальних бокових тіл і зовнішньої оболонки. Нуклеотид містить ДНК, зв'язану з білком, і оточений гладкою мембраною, товщиною близько 5 нм. Бічні тіла як би здавлюють нуклеоїд, додаючи йому форму двоввігнутого диска, що має вид гантелі на розрізі. Нуклеоїд і бічні тіла оточені зовнішньою оболонкою, що складається з ліпідів і трубчастих білкових структур.

Геном. Представлений єдиною 2-спіральною лінійною молекулою ДНК, що складається з 130-375 тис. п.н. Кінці ДНК ковалентно зв'язані і містять інвертовані повтори різної довжини. Частка Г+Ц в нуклеотидному складі поксвірусів хребетних і комах складає відповідно 35-64 і 20%. ДНК поксвірусів не володіє інфекційністю. У складі віріонів виявлено більш 100 поліпептидів. З нуклеотидом віріону асоційовано 15 ферментів, деякі із них беруть участь у транскрипції ДНК і модифікації інформаційних РНК.

Хімічний склад. Великі розміри поксвірусів полегшують їх виділення, яке можна здійснити шляхом центрифугування при відносно малих швидкостях. Це дозволило вже на ранніх етапах дослідження достатньо точно визначити їх хімічний склад. Білки складають 88%, ДНК - 5, ліпіди - 4, вуглеводи - 3% маси віріону. Однією з основних особливостей цих вірусів є те, що вони мають велику кількість ферментів: РНК – полімераза, Poly(А) – полімераза, РНК- трифосфатаза, РНК – гуанілтрансфераза, аденозинтрифосфатаза, РНК(гуанін-7) метилтрансфераза, РНК(нуклерзид-2’-) метилтрансфераза, 5’- Фосфат-полінуклеотидкіназа, нуклеозидтрифосфатаза, ендорибонуклеаза (ММ 105КД), дезоксирибонуклеаза (ММ 50КД), ДНК – топоізомераза, протеїнкіназа, лужна протеаза.

Білки, антигени. В складі віріону є більш, ніж 30 структурних білків. З них 17 – в серцевині, в тому числі 2 білка, які складають 50% від сумарного білка серцевини. 5 білків локалізовані на поверхні віріону, 8 – в більш глибоких шарах зовнішньої оболонки. Поверхневі білки є глікопротеїдами, і з ними зв’язаний імунітет до віспи.

Віруси віспи і вісповакцини дуже схожі в антигенному відношенні і відрізняються один від одного не більш, ніж одним антигеном. Всі антигени можна розділити на структурні, розчинні і гемаглютинін. До структурних білків-антигенів відноситься NP-антиген, загальний для всієї родини; цей антиген зв’язаний з білком нукеокапсиду. Серед розчинних антигенів є термолабільний і термостабільний. Гемаглютинін є ліпопротеїдним комплексом, який має 3 глікопротеїда. Він преставляє собою загорнуту в клубок трубчату структуру, яка легко відділяється від віріона.

Стійкість до фізичних і хімічних чинників. Вірус віспи є відносно стійким.Стійкий до ефіру, більшості дезинфекційних речовин, до висихання, може зберігатися в рідині везикул на холоді кілька років.

Репродукція. Поксвіруси розмножуються в цитоплазмі, і зрілі віріони виходять з клітини після її руйнування, а також в результаті екзоцитозу без розриву клітинної оболонки. Проходить в 2 стадії. В першій стадії протеолітичні ферменти клітини руйнують зовнішню оболонку віріонів, проходить часткова транскрипція генома з утворенням ранніх мРНК і синтезом роздягаючого білка, далі друга стадія роздягання, в результаті руйнуються оболонки нуклеоїду і починає повністю функціонувати вірусна ДНК. Репродукція закінчується через 6-8 годин. Генетична рекомбінація відбувається між поксвірусами, що входять до складу одного роду. Негенетична реактивація спостерігається не тільки в межах роду, але і між представниками різних родів поксвірусів хребетних.

Патогенез і клініка. Вірус проникає в клітини слизової оболонки верхніх дихальних шляхів і після розмноження по лімфатичній системі переноситься в регіонарні лімфатичні вузли. В них проходить подальше розмноження вірусу і наступає первинна вірусемія, яка приводить до інвазії ретикулоендотеліальної системи. Починається інтенсивне розмноження вірусу, яке приводить до вторинної вірусемії. Після цього вірус накопичується в епідермісі і визиває ураження шкіри. З появою висипу хворий стає заразним. Основним джерелом зараження є виділення носоглотки. Захворювання розвивається після інкубаційного періода 8-18 днів і починається лихоманкою, головною біллю, болями в м’язах, простацієй і появою характерного висипання. Висип проходить стадії макули, папули, везикули, пустули і завершується утворенням рубця – все це продовжується 3 тижні. З появою висипу температура знижується і знову підвищується, коли утворюються пустули. Тяжкість течії варіює. Є 2 форми віспи – натуральна з летальністю 20-40% і аластрим з летальністю 1-2%.

Епідеміологія. Натуральна віспа передається повітряно-крапельним шляхом, зараження наступає при спілкуванні з хворим, який при кашлі і розмові розбризкує в повітря виділення віспових уражень слизових оболонок. Зараження також проходить через предмети побуту і одяг хворого, тому що вірус має стійкість у зовнішньому середовищі. Хворий заразний на протязі всього періоду хвороби,але найбільш – в період перших 8-10 днів.

Лікування і профілактика. Для лікування, крім патогенетичної і симптоматичної терапії, використовували хіміотерапевтичний препарат з групи b-тіосемикарбазонов – метисазон. Його використовували для профілактики захворювань серед особ, які контактували з хворим на віспу.

Але основним засобом, за допомогою якого була досягнута перемога над віспою, була вісповакцина, яку запропонували ще в 1796 році англійським лікарем Дженнером. В наш час препарати вісповакцини значно вдосконалили, як і методи щеплення. Перемога над віспою була також досягнута в результаті правильної організації вияву і погашення її очагів. З ліквідацією віспи у всьому світі щеплення проти неї зупинені.

Класифікація. У родині Poxviridae виділено дві підродини: Chordopoxvirinae (поксвіруси хребетних) і Entomopоxvirinae (поксвіруси комах).

Подродина Chordopoxvirinae складається з 8 родів: Orthopoxvirus, Parapoxvirus, Avipoxvirus, Capripoxvirus, Leporipoxvirus, Suipoxvirus, Molluscipoxvirus, Yatapoxvirus.

Характеристика родини Herpesviridae

Приналежність до родини Herpesviridae визначається присутністю в складі віріону дволанцюгової лінійної ДНК, ікосаедричного капсида із 162 капсомерів, зборка якого відбувається в ядрі, і оболонки, що утворюється з ядерної мембрани.

Герпесвіруси дуже широко поширені в природі. Серед вищих еукаріот рідко зустрічаються такі, котрі не піддавалися би зараженню хоча б одним із представників цієї родини вірусів. Відомо близько 80 у тім чи іншому ступені охарактеризованих герпесвірусів: п'ять з них виділені від людини (вірус простого герпесу 1 (HSV-1), вірус простого герпесу 2 (HSV-2), цитомегаловірус (CMV), вірус вітряної віспи, оперізуючого лишаю (VZV) і вірус Епштейна-Барр (EBV), чотири від коня, щонайменше три від корів, два — від свиней (вірус псевдосказу (PSV) і цитомегаловірус свиней), два від курей (герпесвірус хвороби Марека (MDV) і вірус інфекційного ларинготрахеїту). Найбільш вивчені віруси і їхні властивості перераховані в табл. 2.

Герпесвіруси вкрай різноманітні по біологічних властивостях. Деякі з них мають досить широкий спектр господарів, вони дуже ефективно розмножуються, швидко руйнуючи клітини, які заражені ними (HSV-1, HSV-2, PSV). Інші, зокрема EBV, мають більш вузький спектр господарів. Деякі герпесвіруси розмножуються досить повільно, і в цьому випадку вони володіють менш вираженою цитопатичною дією (CMV). Є герпесвіруси (MDV), герпесвірус Люкке жаб, здатні викликати злоякісні пухлини. Одним з найбільш характерних властивостей герпесвірусів є їхня здатність залишатися в латентному стані в хазяїні, у якому вони розмножуються. Механізм, що забезпечує латентність, визначається дією спеціальних вірусних генів, а також асоціацією вірусів із клітинами придатного типу.

Морфологія. Віріон вірусу герпесу складається з чотирьох структурних елементів: з непрозорої для електронів серцевини; оточуючого серцевину ікосаедричного капсиду; асиметрично розподіленого навколо капсида електроннощільного матеріалу, що позначається як тегумент; і зовнішньої мембрани, чи оболонки, що оточує капсид і тегумент.

Серцевина зрілого віріону має тороідальну форму і містить вірусну ДНК. У деяких герпесвірусів цей тороїд як би підвішений на білковому веретені з волокон, закріплених на внутрішній стороні капсида, що проходять через отвір тороїда. Точне розташування ДНК уздовж тороїда невідомо.

У всіх герпесвірусів капсид володіє рядом загальних структурних ознак: він має 100 нм у діаметрі і складається з 162 капсомерів.

Пентамірні капсомери у вершинах ікосадельтаедра детально не охарактеризовані. Розміри гексамірних капсомерів складають 9,5х12,5 нм у поздовжньому розрізі; від поверхні капсомера уздовж довгої осі проходить канал діаметром 4 нм.

Оболонка вірусу герпесу містить численні виступи — «шипи» (пепломери); у порівнянні з іншими вірусами, що мають ліпідну оболонку, у герпесвірусів цих «шипів» більше, але вони коротші по довжині. Приблизна довжина «шипів» віріонів HSV становить 8 нм.

Хімічний склад і фізико-хімічні властивості. Віріони мають у своєму складі ДНК, білки, ліпіди, вуглеводи. Ліпіди знаходяться в складі ліпопротеїдної оболонки, вуглеводи – в складі глікопротеїдів, які формують шипи на ліпопротеїдній оболонці.

Молекулярна маса віріонів більш, ніж 1000х10⁸.

Геном. ДНК, виділена з віріонів вірусу герпесу, являє собою лінійну дволанцюгову молекулу. Виділена ДНК у безлічі місць має одноланцюгові розриви і пробіли.

ДНК різних герпесвірусів розрізняються по молекулярній масі і складу основ. Молекулярні маси варіюють приблизно від 8010⁶ до 15010⁶. Варіації молекулярної маси ДНК для кожного конкретного виду вірусів мінімальні, але все-таки помітні. Так, в багатьох випадках вірусні ДНК містять на кінцях і в середині ланцюга повторювані послідовності. У ДНК HSV після декількох пасажів поза організмом людини виявилися варіації в молекулярній масі, що досягають 2х10⁶

Склад основ ДНК герпесвірусів у молях-відсотках (G+C)-nap коливається від 32 до 74. Крім того, спостерігаються варіації в ступені гомогенності нуклеотидної послідовності.

Білки і антигени. По наявним даним очищені віріони декількох герпесвірусів містять від 15 до 35 видів структурних білків. Труднощі ідентифікації структурних поліпептидів HSV можна підсумовувати в такий спосіб: а) число структурних поліпептидів дуже велике, причому число молекул на віріон сильно варіює; б) ті, що присутні в менших кількостях (мінори), важко знайти на тлі інших, добре представлених у наборі (мажори); в) імовірно, деякі мінорні компоненти в дійсності являють собою попередники інших компонентів віріону; г) не можна виключити і того, що деякі мінорні форми взагалі не відносяться до структурних поліпептидів і потрапили як домішка в процесі очищення.

Віріони HSV-1 і HSV-2 містять на поверхні принаймні чотири глікопротеїни, що позначаються як gВ (VP7—VP8,5), gС (VP8), gD (VP17 і VP18) і gЕ (VP12,3 і VP12,6). Є повідомлення про існування ще одного глікопротеїну HSV-2, gG.

Капсид складається по меншій мірі із шести поліпептидів. Порожні капсиди, очевидно, менше по розмірах, і в них бракує принаймні одного білка. Розміщення інших білків віріону невідомо; імовірно, вони розташовуються на внутрішній стороні оболонки і зв'язують білки оболонки з тегументом. В очищеному вірусі присутні АТРаза і протеїнкіназа.

Вірус має ряд антигенів, які зв’язані як з внутрішніми білками так і з глікопротеїдами. Основними імуногенами є глікопротеїди gB, gC, gD. Ці білки індукують віруснейтралізуючі антитіла і клітинну імунну відповідь організму. Є 2 серотипа віруса простого герпеса, які мають як загальні так і типоспецифічні антигени. І ті, і інші зв’язані з глікопротеїдами.

Стійкість до хімічних і фізичних факторів. Віруси термолабільні, чутливі до ефіру, детергентів.

Репродукція. Зараження починається з прикріплення вірусу до клітинних рецепторів. Слідом за цим відбувається злиття оболонки вірусу з плазматичною чи ендосомною мембраною, і позбавлений оболонки капсид переноситься до щілин у ядерній мембрані, через які ДНК вірусу попадає в ядро.

Транскрипція і реплікація вірусної ДНК, а також зборка капсидів відбуваються в ядрі. Вірусна ДНК транскрибується в ході репродуктивного циклу клітинною РНК-полімеразою II при участі на всіх стадіях циклу ряду вірусних факторів. Синтез продуктів вірусних генів строго регулюється; експресія вірусних генів координована і являє собою послідовно розгорнутий у часі каскад подій.

Деякі з генних продуктів відносяться до ферментів чи ДНК-єднальним білкам, які безпосередньо приймають участь у синтезі ДНК. Основна маса вірусної ДНК синтезується по механізму кільця, що котиться. Одночасно можуть відбуватися ізомеризація й упакування ДНК.

Збірка вірусу складається з декількох стадій: усередині капсидів, що вже сформувалися упаковується ДНК, віруси дозрівають і виходять із клітини через плазматичну мембрану. Весь процес може тривати від 12 годин для вірусу хвороби Ауескі до більш ніж 70 годин для цитомегаловірусу людини. Реплікація HSV вимагає близько 18 годин.

Патогенез і клініка. Основні шляхи зараження – повітряно-крапельний і статевий. Можливе зараження через предмети побуту, заражені слюною носіїв збудника інфекції. Первинна репродукція вірусу при стоматитах проходить в епітелії слизової оболонки рота і глотки. По лімфатичним шляхам вірус потрапляє в кров і викликає генералізовану інфекцію. Можливими ускладненнями є герпетичні менінгіти і енцефаліти. Генералізована вірусна інфекція новонароджених уражує всі органи і викликає в тканинах точкові некрози і запальні процеси. Для вірусу герпеса характерна його пожиттєва персистенція у вигляді двониткових кільцевих форм ДНК в нейронах чутливих гангліїв.

Викликають різні клінічні форми хвороби. У людини в дитинстві – стоматит і фарингіт з наступним розвитком латентної інфекції, яка чергується з загостреннями у вигляді висипу на губах і крилах носу.

Лікування і профілактика. В гострому періоді інфекції застосовують хіміотерапевтичні препарати – аномальні нуклеозиди (ацикловір, ідоксуридин), індуктори інтерферону. Для профілактики рецидивів в періоді ремісії використовують багатократне введення вбитої герпетичної вакцини.

Класифікація. Представники родини Herpesviridae розбиті на основі їх біологічних властивостей на три підродини - ,  і  (Alphaherpesvirinae, Betaherpesvirinae, Gammaherpesvirinae).

Характеристика родини Coronaviridae.

Коронавіруси – відносно великі РНК – місткі віруси, які мають ліпопротеїнову оболонку. Встановлена їх етіологічна роль в захворюваннях людей та тварин. Спочатку перші виділені коронавіруси були віднесені до ортоміксовірусів, оскільки вони нагадували останніх по структурі і розмірам частинок, а також були виділені від хворих при респіраторних інфекціях. Однак зараз очевидно, що коронавіруси представляють із себе окрему групу вірусів, що по багатьом показникам відрізняються як від ортоміксо – так і від параміксовірусів. Коронавіруси містять плюс – нитку РНК і мають унікальний механізм реплікації. У них відсутня нейрамінідазна активність, і вони не зв’язуються з рецепторами, що мають в своєму складі сіалову кислоту.

Морфологія. Із оболонки вірусних частинок, що мають діаметр 80 – 160 нм виступають великі, чітко видимі під електронним мікроскопом глікопротеїнові виступи в вигляді булав – пепломери. Довжина пепломерів коливається від 15 до 23 нм.. Свою назву коронавіруси отримали завдяки подібності цих виростів з corona spinarum – вінцем навколо голови святого на релігійних картинах. Деяким авторам ці виступи нагадують сонячну корону. Протягом багатьох років вперше відкриті віруси відносили до родини коронавірусів тільки по їх характерній морфології.

Характерною рисою коронавірусів є широкий спектр їх природних господарів в поєднанні з вираженим видовим обмеженням патогенності. По здатності вражати різні органи коронавіруси можуть бути віднесеними до пантропних вірусів. Захворювання, що викликають коронавіруси, мають в основному гострий перебіг, однак вони можуть переходити в хронічні та латентні форми. Всім видам коронавірусів присуща чітка залежність між віком сприятливого організму та інтенсивністю прояви клінічного синдрому. Так, тяжкі смертельні гастроентерити і енцефаломієліти відмічаються тільки у поросят ( при вірусному інфекційному гастроентериті і гемаглютинуючому енцефаломієліті свиней), діарея із летальним кінцем спостерігається лише у новонароджених телят ( при коронавірусній діареї новонароджених телят), тяжкі бронхіти – тільки у курчат (при інфекційному бронхіті курей). У дорослих тварин тих же видів інфекції протікають в стертій формі або ж латентно.

Хімічний склад і фізико-хімічні властивості. В склад віріонів входить РНК, білки, ліпіди, вуглеводи. Ліпіди у складі ліпопротеїнової мембрани, вуглеводи у складі глікопротеїнів.

Геном. Вірусний геном представляє із себе одноланцюгову РНК (плюс - нитку). Як і в випадку інших вірусів, що мають плюс – нитку РНК, геномна РНК коронавірусів інфекційна при введенні в клітини еукаріот. РНК має до 70 поліаденілових послідовностей на 3’-кінці. Геном має позитивну полярність, проявляє інфекційну активність.

Білки і антигени. Молекули основного фосфопротеїну N, взаємодіючи з геномною РНК, утворюють досить довгий нуклеокапсид із спіральною симетрією. Товщина спіралі нуклеокапсиду складає 9 – 11 нм. Нуклеокапсид знаходиться в ліпопротеїновій оболонці, що формується із ендоплазматичного ретикулуму (ЕР) або апарату Гольджі заражених клітин. Оболонка віріонів складається із ліпідного подвійного шару, який включає в себе два вірусних глікопротеїни M (Е1) та S (Е2). Ці глікопротеїни виконують у вірусі важливі функції. Так, пепломерний глікопротеїн S виконує такі функції: - зв’язується з рецепторами клітини – господаря (антирецептор); - викликає злиття клітин; - може викликати злиття вірусної оболонки з мембраною клітини; - індукує утворення нейтралізуючих антитіл. Матриксний глікопротеїн M забезпечує відбруньковування від мембран ЕР і апарату Гольджі; утворює вірусну оболонку, а також взаємодіє з вірусним нуклеокапсидом.

Глікопротеїн M є трансмембранним білком, який в деякій мірі суттєвим чином відрізняється від глікопротеїнів інших вірусів. Він занурений в оболонку досить глибоко, так що на зовнішній поверхні ліпідного шару знаходиться лише невелика гліколізована N – кінцева ділянка білка. Така локалізація глікопротеїну M підтверджується дослідами по синтезу M in vitro. Функції M, очевидно, такі ж, як і в негліколізованих матриксних білків ортоміксо - , параміксо – і рабдовірусів, які сприяють включенню нуклеокапсиду в оболонку вірусу при брунькуванні. На відміну від інших вірусних глікопротеїнів M не переноситься на плазматичну мембрану. Його накопичення проходить в апараті Гольджі, і тому саме тут, а не на плазматичній мембрані проходить процес брунькування коронавірусів. Антитіла до M нейтралізують інфекційність вірусних частинок тільки в присутності комплементу.

Інший глікопротеїн коронавірусів – S– нагадує глікопротеїни великих вірусів, що мають мінус – нитку РНК: в ліпідний шар занурена тільки невелика частина молекули глікопротеїну, тоді як більша частина молекули знаходиться ззовні. S гліколізується по аспарагіновим залишкам, а потім переноситься на плазматичну мембрану заражених клітин. Він є структурним білком пепломерів і тому грає роль антирецептора, за допомогою якого вірусна частинка прикріплюється до рецепторів на поверхні клітини. Антитіла до S нейтралізують інфекційність вірусу, а наявність S на плазматичній мембрані робить заражені коронавірусом клітини чутливими до цитотоксичних лімфоцитів. Як і в інших вірусів з плюс – ниткою РНК, в віріоні коронавірусів немає РНК – залежної РНК – полімерази.

Стійкість до фізичних і хімічних чинників. Віруси чутливі до ефіру і деяких детергентів, нестійкі до рН 3,0, УФ-променям.

Репродукція. Коронавіруси можуть викликати як літичну, так і не літичну інфекцію в залежності від штаму вірусу і від типу клітин – господаря. При літичній інфекції клітини можуть зливатися, утворюючи синцитій, і (або) лізуватися. Деколи в заражених клітинах накопичуються вірусні нуклеокапсиди. На відміну від літичних інфекцій, що згубно діють на клітини, в деяких клітинних культурах при зараженні вірусом НСV – 229Е вірусні частки утворюються протягом декількох тижнів і навіть довше, але загибелі клітин чи ЦПД не спостерігається. Персистентна інфекція, що викликається іншими коронавірусами, приводить до утворення культури – носія, в якій в будь - який момент часу тільки частина клітин утворює інфекційні вірусні частинки. Із такої клітинної культури можна виділити мутантні віруси із зміненою вірулентністю.

Коронавіруси прикріпляються до рецепторів клітин – мішеней кінцями своїх пепломерів. Основним способом проникнення в клітину коронавірусів є абсорбційний ендоцитоз.

У всіх вірусів, що мають плюс – нитку РНК, після проникнення першим етапом вірусного циклу є прикріплення геномної РНК до рибосом, що приводить до синтезу вірусної РНК – залежної РНК – полімерази. Про цю стадію реплікації коронавірусів мало що відомо. Геномна РНК коронавірусів аденільована і має кеп. При її трансляції іn vitro утворюється тільки неструктурний поліпептид з ММ 200000, ген якого розміщений на 5’ – кінці молекули.

Вірусну РНК – полімеразну активність знаходять в мембранній фракції інфікованих клітин через 2 – 3 години після інокуляції вірусу. При транскрипції геномної РНК цим ферментом утворюється комплементарна мінус – нитка РНК повної довжини, яка має на 5’ – кінці послідовність poly (U). Синтез цієї РНК закінчується через 5 – 6 годин після зараження.

Мінус – нитка РНК слугує матрицею для синтезу як нових геномних РНК, так і шести поліаденільованих субгеномних РНК, що мають кеп. ММ яких лежить в діапазоні 0,6 – 3,7 · 10⁶. Загальна довжина цих мРНК значно перевищує розмір геномної РНК, деякі із субгеномних РНК значно довші, ніж більшість мРНК еукаріот. Кожна мРНК має всю нуклеотидну послідовність більш короткої мРНК плюс один додатковий ген на 5’ – кінці. У всіх мРНК транслюється лише послідовність, що прилягає до 5’ – кінця. На 5’ – кінці геномної РНК до лідерної послідовності довжиною біля 70 основ приєднаний кеп. Лідерна послідовність присутня також на 5’ – кінці кожної субгеномної мРНК, тоді як на будь – якому іншому місці геному вона не знайдена. Лідерна послідовність транскрибується з 3’ – кінця мінус – нитки, що служить як матриця , і, по всій вірогідності, є затравкою для синтезу плюс – ниток РНК.

При трансляції іn vitro кожна вірус - специфічна мРНК дає тільки один поліпептид, що кодується на її 5’ – кінці. В цьому заключається одне із відмінностей коронавірусів від інших вірусів , що мають плюс – нитку РНК; таких як пікорна – і альфавіруси, на мРНК яких при трансляції утворюються поліпротеїни, що дають після протеолітичного розщеплення структурні та неструктурні білки.

Патогенез і клініка. Викликають гостре респіраторне заєворювання,характерним симптомом якого є профузна нежить, без підвищення температури. В кишечник вірус потрапляє вторинно в результаті вірусемії.

Епідеміологія. Коронавірусні інфекції носять сезонний характер і поширені в основному в осіннє-зимовий період, але можуть траплятися на протязі всього року. Джерелом інфекції є хвора людина. Шлях передачі повітряно-крапельний. Захворювання високо контагіозне.

Профілактика не розроблена.

Класифікація. Родина коронавірусів (Соrоnaviridae) включає в себе два роди: Сoronavirus та Torovirus.

Характеристика родини Orthomyxoviridae

Термін «міксовіруси» був запропонований у 1955 р. Ендрюсом для вірусів грипу А, В і С. Назва походить від грец. оrthos – правильний, myxa – слиз і було запропоновано для цієї родини у зв’язку з спорідненістю його представників до муцину. До міксовірусів були віднесені віруси грипу,кіру, паротиту, парагрипу, респіраторно-синцитіальний вірус, які пізніше виділили в окрему родину параміксовірусів.

Морфологія. Подібно усім вірусам з негативним РНК-геномом, віріони міксовірусів містять два структурних елементи: внутрішній рибонуклеопротеїн (чи нуклеокапсид), що складає серцевину віріону і містить одноланцюгову геномну РНК, і зовнішню, близьку до сферичної ліпопротеїнову оболонку.

У середньому розмір віріону вірусу грипу невеликий (80—120 нм у діаметрі), однак досить часто, особливо в недавно виділених штамах, виявляються протяжні нитковидні форми. Такий плеоморфізм відбиває відносну варіабельність брунькування в процесі зборки віріону, що приводить до появи вірусних часток, що містять два і більш еквіваленти генома.

При негативному контрастуванні поверхня міксовірусів виглядає нерівною. Це пояснюється наявністю на ній глікопротеїнових комплексів (чи «шипів»), що беруть участь у приєднанні вірусу до клітинної поверхні і проникненні його в клітину. Вірусна оболонка досить міцна, щоб захистити нуклеокапсиди від руйнування в процесі переносу з клітини в клітину.

Нуклеокапсиди міксовірусів мають спіральну симетрію.

Хімічний склад і фізико-хімічні властивості. Вірус має по масі 1-2% РНК, 50-70% білків, 18-37% ліпідів, 5-9% вуглеводів. Ліпіди - в ліпопротеїновій оболонці, вуглеводи – в складі глікопротеїдів. І ліпіди і вуглеводи мають клітинне походження.

Геном. Геном вірусу грипу сегментований, при цьому кожен ген розташовується в окремому сегменті. За певних умов комплекси зчеплених і інкапсидованих генних сегментів виходять з віріонів вірусу грипу чи виявляються усередині них за допомогою негативного контрастування.

Ці комплекси утворять великі спіралі, щільно укладені усередині віріону чи ж більш розтягнуті. Вони істотно відрізняються від вузьких спіралей власне нуклеокапсидних сегментів. РНК у складі нуклеокапсидів вірусу грипу легко гідролізується рибонуклеазою аж до нуклеотидів. Отже, асоційовані структурні білки чи білки не зв'язані з РНК розташовуються таким чином, що фосфодіефірні зв'язки РНК виявляються експонованими. Геном вірусу грипу А містить 10 генів, розподілених по восьми сегментах РНК. Генетична інформація закодована в негативному РНК-геномі у формі, комплементарної такій для вірусної інформаційний РНК (мРНК). Тому геном негативної полярності повинний транскрибуватися РНК-полімеразою з утворенням позитивної мРНК. По деяким даним клітини рослин містять РНК-залежну РНК-полімеразу; у той же час у клітинах тварин, де розмножуються віруси, що цікавлять нас , така ферментативна активність не виявлена. Отже, вірусні гени повинні кодувати особливі білкові молекули, здатні транскрибувати негативні геномні РНК-матриці.

Білки і антигени. У випадку вірусу грипу А ферментативний апарат синтезу вірусних РНК представлений Р-білками (від polymerase) — трьома найбільш великими білковими молекулами, що кодуються трьома самими великими сегментами РНК. Ці білки представлені в нуклеокапсидах меншим числом молекул, ніж структурний білок нуклеокапсида NP (від nucleoprotein), що кодується п'ятим сегментом РНК.

Вірус грипу кодує три білки оболонки. Два з них є поверхневими глікопротеїнами й утворять виступаючі назовні шипи, а третій являє собою неглікозильований внутрішній компонент, названий М-білком (від membrane). Один із глікопротеїнів, НА (від hemagglutinin), є посередником зв'язування вірусної частки з клітинним рецептором. Крім того, НА піддається посттрансляційній активації і здобуває іншу важливу функцію, а саме полегшує злиття вірусної оболонки з клітинною мембраною і проникнення нуклеокапсида в цитоплазму. Інший глікопротеїн вірусу грипу, NA (від neuraminidase), має тільки ферментативну активність і відщеплює кінцевий залишок сіалової (N-ацетилнейрамінової) кислоти від будь-якого олігосахаридного ланцюга, що має такий залишок, включаючи власні олігосахаридні ланцюги NA і НА.

Вірус грипу кодує також три неструктурних білки. Один з них, М2, кодується, як і М-білок (далі Ml), сьомим сегментом РНК. У дійсності гени Ml і М2 частково перекриваються в межах тієї самої ділянки РНК, а їхня диференціальна експресія регулюється по механізму сплайсинга. Аналогічно білки NS1 і NS2 (від nonstructural) кодуються рамками зчитування, що перекриваються, у восьмому сегменті РНК.

Білок НА вірусу грипу дуже добре вивчений як у структурному, так і у функціональному відношенні. Це головний вірусний антиген, проти якого спрямовані захисні антитіла, і його варіабельність є основною рушійною силою еволюції вірусу, що відбувається в ході епідемій. Деяку інформацію про структуру НА удалося одержати за допомогою прямого визначення його амінокислотної послідовності.

Чутливість до фізичних і хімічних факторів. Вірус грипу відносно стабільний і може зберігатися при температурі 4С на протязі тижня. Інфекційна активність деякий час зберігається при збереженні при температурі -70С. Чутливі до ефіру і детергентів.

Репродукція. Механізм транскрипції у вірусу грипу унікальний, оскільки передбачає специфічну кооперацію вірусних і клітинних факторів. Тут ми маємо справу з вірусом, що містить негативний РНК- геном, транскрипція якого здійснюється вірусною РНК-залежною РНК-полімеразою, функціонально подібною з РНК-транскриптазами інших вірусів з негативною РНК.

У всіх вірусів з негативним Рнк-геномом реплікація здійснюється вірус-специфічними білками. Очевидно, більшість білків, відповідальних за синтез сегментів мРНК вірусу грипу, беруть участь і в реплікації. На початку інфекції, коли транскрипція тільки починається, такі білки у вільній формі відсутні. І доти, поки концентрація новосинтезованих білкових молекул, зчитаних із транскрибуючих мРНК, не досягне критичної, апарат синтезу РНК буде працювати на транскрипцію. По досягненні ж критичної концентрації один чи декілька вільних нуклеокапсидних білків зв'яжуться з матрицею, продуктом чи білковим компонентом транскрипційного комплексу і переключать апарат синтезу з транскрипції на реплікацію. Реплікація веде до зборки нових нуклеокапсидів, що виснажує пул нуклеокапсидних білків; у результаті їхня концентрація зменшується до рівня, при якому відбувається переключення апарата синтезу з реплікації на транскрипцію.

Реплікація і транскрипція РНК вірусу грипу здійснюються в ядрі. Як ми уже відзначали, швидкість синтезу сегментів РНК змінюється в часі.

Патогенез і клініка. Вірус грипу потрапляє в організм через дихальні шляхи разом з краплинами вологи і часточками пилу. Чим менше величина крапель, тим глибше потрапляє вірус в дихальні шляхи. Завдяки короткому інфекційному циклу віруса (6-8 год) при потраплянні у верхні дихальні шляхи однієї вірусної частинки вже через 8 год кількість досягає 10000. Тому інкубаційний період дуже малий – 1-2 доби. Репродукція проходить у клітинах епітелію слизової оболонки дихальних шляхів.

Може розвинутись первинна пневмонія з некрозом епітелія бронхіол. Вірус потрапляє в кров і розноситься по всьому організму. Активація вірусом всієї системи протеоліза і ушкодження клітин ендотелія капілярів призводить до підвищенної проникності судин, крововиливом і додатковому ушкодженню тканини. Виникають патологічні зміни в нирках і мозку. Вірус грипа, потрапляючи в кров, викликає пригнічення кровотворення і імунної системи, розвивається лейкопенія, може приєднатися інтеркурентне захворювання, спостерігаються ускладнення, викликані бактеріями і іншими вірусами – затяжні риніти, гнійні синусити, отити, вторинні вірусні бронхіти і пневмонії.

Епідеміологія. Епідеміологія грипу своєрідна і не має аналогів серед інших інфекційних захворювань. Грип передається повітряно-крапельним шляхом. Хворий чи носій виділяє вірус разом з слизом носоглотки і верхніх дихальних шляхів не лише при кашлі і чханні, але й при розмові. Епідемія розповсюджується дуже швидко, і охоплює все нові й нові сприйнятливі контингенти населення. Причиною повторних епідемій грипу і повторних захворювань є унікальна мінливість білків вірусів грипу в результаті шифту і дрейфу.

Профілактика і лікування. Застосовуються як вбиті, так і живі вакцини. Ті і інші мають свої переваги і недоліки. Для лікування і профілактики грипу використовують хіміопрепарати – амантадін і ремантадін. Останній є менш токсичним препаратом, його назначають внутрішньо в дозі 150-300 мг на добу на протязі 2-3 діб. Лікування слідує починати як можна раніше після початку захворювання. Для лікування і профілактики грипу використовують інтраназальне введення інтерферону.

Класифікація. Віруси класифікуються на віруси грипу типів А, В і С по антигену РНП, який не дає перехресних міжтипових серологічних реакцій. Гемаглютинуючі антигени всіх штамів вірусу грипу згруповані в 13 підтипів Н1-Н13, а нейрамінідазні антигени – в 10 підтипів N1-N10.