Глава 19 Семейство Reoviridae

§ 1. Характеристика семейства.

Название семейства происходит от английских слов respiratory – респираторный, enteric - кишечный, orphan - сиротский, и латинского слова virus – вирус. Термин Reoviridae был предложен в 1959 г А. Сэбиным для обозначения вирусов, способных вызывать поражения верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта и первоначально классифицированных как кишечные ЕСНО-вирусы-«сиротки» 10-го типа.

Классификация. Семейство Reovridae состоит из 9 родов. Представители родов Orthoreovirus, Orbivirus, Rotavirus, Coltivirus и Aquareovirus поражают позвоночных. Вирусы родов Fijivirus, Phytoreovirus и Oryzavirus патогенны для растений, а вирусы рода – для насекомых. Представители родов Orthoreovirus, Orbivirus, Rotavirus, Coltivirus вызывают заболевания у человека.

С троение вириона реовирусов. Вирионы сферической формы, диаметром 60-100 нм, суперкапсида не имеют (рис. 1). Вирион состоит из 2-3 концентрических белковых капсидов, каждый из которых организован по икосаэдрическому типу симметрии. Внутренний капсид имеет шипы с центрально расположенными каналами, проецирующимися на наружный капсид в виде углублений или кратеров. Наружный капсид расщепляется химотрипсином, внутренний капсид к нему устойчив. Геном реовирусов представлен 10-12 дискретными сегментами двухниточной линейной «-»-РНК, общей длиной 19,2-24_*10³ нуклеотидов каждая, заключенной во внутреннем капсиде. Сегменты РНК по размеру разделены на 3 класса: 1) большие L-сегменты; 2) средние М-сегменты; 3) малые S-сегменты. Каждый сегмент генома кодирует 1 или 2 белка. Геном реовирусов диплоидный, поскольку каждый ген повторяется в пределах каждой из нитей двойной РНК. Внутри вирионов содержатся вирусоспецифичные ферменты: транскриптаза, РНК-полимераза, РНК-3-фосфатаза, гуанилилтрансфераза, 2 метилтрансферазы.

Репродукция реовирусов. Реовирусы проникают внутрь клеток путем рецепторного эндоцитоза. Внутри фаголизосомы наружный капсид вирионов полностью разрушается. Вирионы, состоящие из внутреннего капсида и генома, выходят из фаголизосомы в цитоплазму клетки. Там, внутри полураскрытого внутреннего капсида, под действием вирионных ферментов образуются двухниточные «-»-РНК, которые собираются в комплексы. С комплексировавшихся РНК образуются однониточные «+»-РНК, одна часть которых связывается с рибосомами и участвует в трансляции вирусных белков, а другая часть является матрицей для образования двухниточных «-»-РНК, составляющих геном новых вирионов. В процессе морфогенеза вирионы концентрируются вокруг ядра, что может быть выявлено методом иммунофлюоресценции. Реовирусы вызывают клеточный некроз, в результате которого происходит выход вирионов.

§ 2. Род Rotavirus.

Название рода происходит от латинского слова rota – колесо. Род включает большое количество вирусов, вызывающих гастроэнтериты у человека, млекопитающих и птиц.

Ротавирусы, вызывающие гастроэнтериты у людей

История открытия. Впервые данные ротавирусы были выделены в 1973 г. Р. Бишопом.

О собенности вирусов. Вирионы сферической формы, диаметром 102 нм (рис. 2). Имеют 3 капсида икосаэдрического типа симметрии. На внешнем капсиде расположены шипы длиной 10 нм и поры, пенетрирующие от поверхности вириона во внутренний капсид, которые необходимы для транспорта метаболитов при репликации. Капсиды состоят из 6 белков (VP1-4, 6, 7). VP4 и VP7 являются поверхностными белками вириона, а VP6 – основной белок внутреннего капсида. VP6 и VP7 – основные антигены ротавирусов. Геном состоит из 11 сегментов двухниточной «-»-РНК общей длиной 24_*10³ нуклеотидов каждая. 10 сегментов имеют 1 рамку считывания, а 1 – 2 рамки.

Антигенная структура. По групповым антигенам ротавирусы разделяются на 6 серогрупп (А, B, C, D, E, F). Ротавирусы человека входят в группы А, В, С. Группа А разделена на 2 подгруппы – AI и AII на основании различия белка VP6. Гликопротеин VP7 – основной нейтрализующий протеин внешнего капсида, составляет 20 % массы вируса и индуцирует серотипоспецифические нейтрализующие антитела. VP4 составляет 2 % вирусной массы и является вирусным гемагглютинином, важной детерминантой вирулентности. Серологическая классификация ротавирусов была принята на основании VP7-VP4 специфического иммунитета. По этой классификации серотип VP7 называется G (гликопротеин), а VP4 – Р (протеаза). В группе А было выделено 14 типов G, 10 из которых были изолированы от людей (G1-G4 являются основными патогенами человека во всем мире; G8, 9, 12 были случайно выделены от человека; свиной G5 и бычий G6, 10 были выделены у детей с диареей). Было выделено 18 Р-типов ротавирусов у человека (Р4, 6, 8, 9, 10, 11 и НСR3). 70-80 % изолятов вирусов от человека составляют G1P8 и G2Р4. Количество серотипов по Р увеличивается с увеличением количества изолятов.

Резистентность. Вирусы очень стабильны на предметах окружающей среды в течение длительного времени.

Культивирование. Ротавирусы человека с трудом культивируются в клеточных культурах. Используются первичные перевиваемые культуры клеток почек зеленых мартышек (Vero). ЦПД характеризуется округлением и уплотнением клеток с образованием конгломератов, соединенных между собой тяжами.

Эпидемиология. Источник инфекции – больной человек или вирусоноситель; реже – больные животные (свиньи, крупный рогатый скот). Механизм передачи инфекции – фекально-оральный, реализуемый водным, пищевым и контактно-бытовым путями. Аэрогенный механизм передачи не подтвержден.

Патогенез. Ротавирусы поражают эпителий кишечника, в котором размножаются. Репродукция вызывает некроз эпителия, особенно двенадцатиперстной кишки, что сопровождается развитием диарейного синдрома. Инкубационный период составляет 24-72 ч.

Клиника. Заболевание характеризуется острым началом, лихорадкой, тошнотой, рвотой, болями в животе, поносом, наличием крови в фекалиях.

Иммунитет. Иммунный ответ возникает на VP4, VP7 и в меньшей степени – на VP6.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования являются: фекалии, рвотные массы, сыворотка крови, биоптаты стенки тонкой кишки. Используются вирусоскопический, вирусологический, серологический и молекулярно-генетический методы диагностики. Экспресс-диагностика ротавирусной инфекции включает иммунную электронную и люминесцентную микроскопии, ИФА, РИА, РНГА (рис. 3). Вирусологический метод используется крайне редко в связи с плохой культивируемостью ротавирусов в культурах клеток. Идентификация выделенных в культурах клеток ротавирусов проводится в РН и РИФ. Для серологической диагностики используются РН, РСК, РПГА, РТГА, ИФА, РИФ, РИА. За рубежом широко применяется ПЦР.

Л ечение симптоматическое и патогенетическое.

Профилактика. Используются живые аттенуированные вакцины против ротавирусной инфекции.

§ 3. Род Orbivirus.

Название рода происходит от латинского слова orbis – кольцо, круг. Род включает 158 видов вирусов. Патогенными для человека являются: вирусы болезни африканских лошадей, вирусы Чангинола, Коррипарта, Большого Острова, Лебомбо, Орунго. Все эти вирусы обладают большей или меньшей нейровирулентностью и передаются человеку насекомыми. Вновь созданный вид «вирусы Большого Острова» содержит изоляты, которые раньше классифицировались как «вирусы Кемерово». Геном орбивирусов представлен 10 сегментами двухниточной линейной «-»-РНК общей длиной 19,2_*10³ нуклеотидов каждая.

Вирусы Большого Острова (вирусы Кемерово)

История открытия. Вирусы впервые изолированы 1962 г. в совместной советско-чешской экспедиции М.П. Чумаковым, Либиковой и сотрудниками от клещей Ixodes persulcatus.

Особенности вирусов. Вирионы сферической формы, диаметром 80 нм, имеют 2 протеиновых капсида икосаэдрического типа симметрии. Поверхность внутреннего капсида состоит из протеина VP7, образующего кольцевидные капсомеры, что легло в основу названия рода.

Антигенная структура. Известно 36 серотипов.

Культивирование. Вирусы размножаются в организме белых мышей и в куриных эмбрионах. ЦПД проявляется образованием вирусных «тубул» и телец-включений в цитоплазме инфицированных клеток.

Эпидемиология. Резервуаром и источником инфекции являются различные птицы, грызуны, люди; переносчики – иксодовые, аргасовые и орнитодоровые клещи. Механизм передачи инфекции к человеку – трансмиссивный. Заболевание встречается: в Западной Сибири, Дании, Италии, Румынии.

Патогенез. Вирусы тропны к эндотелию сосудов и к нейронам.

Клиника. Инкубационный период – 4-5 дней. Заболевание характеризуется острым началом, лихорадкой, пятнисто-папулезной сыпью; в тяжелых случаях - миокардитом и менингоэнцефалитом.

Иммунитет типоспецифический, развивается через 2 недели.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования является кровь. Используются вирусологический и серологический методы диагностики. Выделение вируса проводят в культуре клеток или при внутримозговом заражении мышей. Серологическое исследование включает использование РСК, РНГА и РН в парных сыворотках.

Лечение. Средства для этиотропной терапии отсутствуют.

Профилактика неспецифическая.

Вирусы болезни африканских лошадей

Известно 9 серотипов вирусов. Резервуаром и источником инфекции являются копытные, псовые, реже – люди. Переносчики вирусов - комары рода Culex. Инфицирование может произойти при вдыхании лиофилизированных препаратов нейротропных вакцинных штаммов. Заболевание у человека проявляется ретинитом и энцефалитом. При употреблении в пищу мяса, инфицированного вирусами, клинические признаки болезни отсутствуют, а степень риска заболевания не изучена. Имели место случаи завоза зараженных животных из Африки на другие континенты, например, в Испанию, где вспышка заболевания продолжалась 4 года. Вирусы болезни африканских лошадей размножаются в организме мышей и в клеточных культурах (клетки миеломы мышей, Vero). Лабораторную диагностику проводят в РН на животных и в культурах клеток.

Вирусы Чангинола

Имеют 12 серотипов. Резервуар и источник инфекции – грызуны, реже – люди. Переносчики – флеботомные мухи, комары.

Вирусы Коррипарта

Имеют 3 серотипа. Резервуар и источник инфекции – грызуны, люди. Переносчики – комары рода Culex.

Вирусы Лебомбо

Имеют 1 серотип. Резервуар и источник инфекции – грызуны, люди. Переносчики – комары рода Culex.

Вирусы Орунго

Имеют 4 серотипа. Резервуар и источник инфекции – обезьяны, крупный и мелкий рогатый скот, верблюды, реже – люди. Переносчики – комары рода Culex.

§ 3. Род Coltivirus.

Название рода происходит от аббревиатур английских слов Colorado и tick – клещ. Род подразделен на 2 группы - А и В. Колтивирусы группы А включают Вирусы Колорадской клещевой лихорадки (типовой вид) и вирусы Ияч. К колтивирусам группы В относится вирус JKT-6423. Колтивирусы делятся на нуклеотипы, которые считаются отдельными вирусными видами.

Вирусы Колорадской клещевой лихорадки

История открытия. Вирусы были изолированы в 1948 г. из клещей Dermacentor andersoni.

Особенности вирусов. Вирионы сферической формы, диаметром 60-80 нм, имеют 2 капсида. Внутренний капсид диаметром 50 нм. Большинство вирионов суперкапсида не имеют, но часть вирионов при прохождении через эндоплазматическую сеть получают липидный суперкапсид. Геномная двухниточная негативная РНК представлена 12 сегментами.

Антигенная структура. Имеется 2 серотипа.

Эпидемиология. Резервуаром и источником инфекции являются грызуны и люди. Переносчики – иксодовые клещи. Механизм передачи инфекции - трансмиссивный. Заболевание распространено на западе США, в Канаде. Возможно внутриутробное заражение.

Клиника. Заболевание начинается остро, характеризуется ознобом, лихорадкой, головной болью, миалгиями, слабостью, болями в животе. Лихорадка двух- или трехфазная, длящаяся 5-10 дней. Возникают диарея или запор. Возможно поражение центральной нервной системы, развитие геморрагического синдрома или их сочетания (обычно у детей до 12 лет).

Профилактика. Применяется инактивированная вакцина.

Вирусы Ияч

Были впервые изолированы в 1976 г. в Европе от клещей Ixodes. Имеют 3 нуклеотипа. Возможный источник инфекции – люди. Переносчики – иксодовые клещи. Распространены в Западной Германии и Франции.

Вирусы JKT-6423

Являются индонезийскими изолятами колтивирусов. Имеют 4 нуклеотипа. Источник инфекции – люди, другие позвоночные. Переносчики – комары Culex, Anopheles.

§ 4. Род Orthoreovirus.

Ортореовирусы отличаются от других членов семейства по нуклеотидным последовательностям геномной РНК.

Особенности вирусов. Вирионы сферической формы, диаметром 85 нм, имеют 2 протеиновых концентрических капсида. Геномная РНК представлена 10 сегментами.

Антигенная структура. Ортореовирусы делятся на 3 серотипа на основании их взаимодействия с типирующими антисыворотками и различий в способности агглютинировать эритроциты быка и человека.

Эпидемиология. От больного человека вирусы выделяются с фекалиями и капельками носоглоточной слизи. Механизмы передачи инфекции – фекально-оральный и аэрогенный.

Патогенез. Ортореовирусы способны индуцировать апоптоз, особенно в клетках головного мозга.

Клиника. Инфекция может протекать бессимптомно. Доказана связь между инфицированием ортореовирусами и такими заболеваниями человека, как менингит, энцефалит, кератоконъюнктивит, пневмония. Ортореовирусы одновременно вызывают ринорею (81 %), фарингит (56 %) и диарею (19 %). Инкубационный период – 24-48 часов; длительность заболевания – 4-7 дней. Болезнь характеризуется лихорадкой, головной болью, ринитом, кашлем, общей слабостью, диареей, экзантемой.

236