Частная вирусология 2

В настоящее время описано несколько сотен генотипов папилломавирусов человека. Из них более 40 генотипов вызывают поражения половых органов и перианальной области у мужчин и женщин, обусловливая развитие различных заболеваний, в том числе рака. По степени онкогенного риска все папилломавирусы подразделяются на 4 группы:

-типы папилломавирусов, никогда не вызывающие рак: 1, 2, 3, 4, 5,

10, 28, 49;

-типы низкого онкогенного риска (очень редко вызывают рак): 6,

11, 42, 43, 44, 54, 61, 70, 72, 81;

-типы среднего онкогенного риска (процент ракового перерождения средний): 26, 53, 65;

-типы высокого онкогенного риска (высокий процент развития рака): 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 66, 68.

Роль папилломавирусов в развитии рака шейки матки установил немецкий ученый Х. цур Хаузен (рисунок 255), за что он в 2008 г. был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

312

Рисунок 255 – Харальд цур Хаузен (Harald zur Hausen, род в 1936 г.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Папилломавирусы человека 16 и 18 типов вызывают более 70% аногенитального рака у людей. Папилломавирус человека 16 типа является самым распространенным в России высокоонкогенным типом.

Структура. Вирион папилломавируса имеет сферическую форму диаметром 55 нм (рисунок 256).

Рисунок 256 – Электронная микроскопия папилломавируса человека. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

313

Папилломавирус не имеет суперкапсидной оболочки. Он окружен икосаэдрическим капсидом, состоящим из 2 структурных (капсидных) белков L1 и L2. Белок L1 называется главным капсидным белком, формирующим 72 капсомера. Анти-L1-антитела обладают вируснейтрализующей активностью. L2-белок не входит в состав капсида, но участвует в его стабилизации и стыковке с геномом. Строение папилломавирусов представлено на рисунке 257.

Капсидный протеин

Гистоны

ДНК

Рисунок 257 – Строение папилломавируса. Заимствовано с сайта

ViralZone.

Геном папилломавирусов представлен двунитевой кольцевой молекулой ДНК; имеет до 8 ранних – early (Е1 – Е8) генов, в зависимости от типа вируса, и 2 поздних гена - late (L1, L2). Поздние гены являются структурными (капсидными), так как они детерминируют синтез структурных белков L1 и L2. В составе вирусного генома содержатся клеточные гистоны H2a, H2b, H3, H4.

Репродукция. Папилломавирус инфицирует многослойный плоский эпителий (эпидермис кожи и многослойный плоский эпителий слизистых оболочек). В первую очередь заражаются недифференцированные активно пролиферирующие клетки базального (зародышевого) слоя. После адсорбции вирус проникает в клетку и транспортируется к ядру клетки. По мере передвижения к клеточному ядру происходит депротеинизация вируса. В процессе дифференцировки эпителиальных клеток и их продвижения на поверхность постепенно протекают этапы созревания дочерних вирусных частиц с выходом дочерних вирионов (транскрипция вирусного генома, синтез капсидных белков, сборка вирионов, лизис инфицированной клетки с

314

высвобождением вируса) или превращения клеток в кератиновые чешуйки, лишенные ядра и цитоплазматических органелл (рисунок 258).

Рисунок 258 – Процессы дифференцировки эпителиальных клеток и репродукции папилломавируса. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

После инфицирования эпителиальных клеток папилломавирус человека может существовать в двух формах: в виде кольцевой молекулы в количестве 50-200 копий на пораженную клетку (эписомальная, внехромосомная, доброкачественная форма, репродуктивная инфекция) или в виде линейной молекулы, интегрированной в клеточный геном (интегрированная, интросомальная, злокачественная форма, интегративная инфекция). Варианты развития папилломавирусной инфекции представлены на рисунке 259.

В случае персистенции вируса в виде эписомы возможно развитие инфекции по двум вариантам:

-нормальная репродукция вируса с выходом новых вирусных частиц из клетки и инфицированием новых клеток;

-сохранение эписомы в клетке в “молчащем” состоянии.

316

Эпидемиология. Папилломавирусы по тканевому тропизму подразделяются на кожные и мукозальные HPV-типы. Папилломавирусная инфекция проявляется в виде повреждений и пролиферации клеток базального слоя кожи или клеток слизистых оболочек генитального тракта и негенитальной локализации. Например, HPV-1 чаще вызывает плантарные (подошвенные) бородавки, HPV-2 – бородавки кистей рук, при аногенитальных поражениях превалируют типы 6, 11, 16, 18, 31, 33, 35. Кожные бородавки чаще возникают у детей и причиняют в основном косметические неудобства. Генитальные или аногенитальные бородавки (остроконечные кондиломы) развиваются на половых органах, носят доброкачественный или злокачественный характер.

Нередко заболевание приводит к возникновению злокачественных опухолей анальной области, шейки матки, наружных половых органов, гортани и кожи. Вирусы передаются при микротравмах кожи и слизистых оболочек при тесном непосредственном или опосредованном контактах (при пользовании гимнастическими снарядами, при посещении бассейнов) или половым путем. Основной путь заражения аногенитальной области – половой. При родах вирусы могут передаваться от матерей новорожденным. Орогенитальные половые контакты обусловливают HPV-инфицирование ротовой полости и верхних дыхательных путей.

В России признаки папилломавирусной генитальной инфекции регистрируются у 15,0 – 34,4% женщин в возрасте старше 19 лет. Средний промежуток времени между первым половым контактом и выявлением папилломавируса составляет 3 месяца.

Клиника. Инкубационный период составляет от половины месяца до нескольких лет. Клинически папилломавирусная инфекция проявляется в виде негенитальных кожных бородавок или инфекций аногенитального тракта. Кожные бородавки наблюдаются чаще у детей (рисунок 261).

317

Рисунок 261 – Кожные бородавки. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Примерно половина кожных бородавок исчезает в течение двух

лет.

Поражение полового тракта отмечается у людей старшего возраста. Более высокая заболеваемость наблюдается в возрасте от 18 до 30 лет. Папилломавирусная инфекция часто сочетается с инфекциями, передающимися половым путем (сифилис, гонорея, хламидиоз, генитальный герпес и др.). Папилломавирусы у женщин вызывают образование генитальных бородавок в области влагалища, шейки матки, наружного отверстия уретры. У мужчин развиваются поражения головки полового члена, крайней плоти, мошонки и ануса (рисунок 262).

Рисунок 262 – Генитальные поражения при папилломавирусной инфекции. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

318

При респираторном рецидивирующем папилломатозе развивается доброкачественное опухолевидное заболевание – распространение папиллом от полости носа до гортани и легких (рисунок

263).

Рисунок 263 - Папилломатоз гортани. Заимствовано из Интернетресурсов.

Диагностика. Папилломавирусная инфекция легко диагностируется визуально на основе клинических и гистологических признаков. Вирусы содержатся в кератинизированных клетках папиллом, однако не культивируются в клеточной культуре. Антитела образуются в низком титре. При диагностике чаще всего используют метод ПЦР. Этот метод позволяет идентифицировать отдельные типы папилломавирусов. Для ПЦР используют материал с места поражения (например, мазок с шейки матки, с цервикального канала).

Большую помощь в постановке диагноза оказывают гистологические исследования, в том числе методы, совмещающие молекулярные и морфологические исследования (например, выявление ДНК вируса методом гибридизации in situ).

Лечение. Этиотропная терапия папилломавирусной инфекции не разработана. Лечение направлено на удаление экзофитных папиллом с применением хирургических и деструктивных методов (криодеструкция, лазеротерапия, обработка химическими веществами и др.). Возможно саморазрушение генитальных кондилом.

Профилактика. Для специфической профилактики папилломавирусной инфекции разработаны вакцины Гардасил и Церварикс.

Вакцина Гардасил (рисунок 264) содержит L1-белки ВПЧ типов 6, 11, 16 и 18, а также адъювант (алюминия гидроксифосфата сульфат).

319

Рисунок 264 – Вакцина Гардасил. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Вакцина Гардасил является генно-инженерной четырехвалентной. Белки L1 продуцируются рекомбинантными штаммами Saccharomyces cerevisiae. Вакцина предназначена для защиты от рака шейки матки и других заболеваний, вызываемых ВПЧ. Вирусы типов 6 и 11 обусловливают развитие генитальных кандилом, а вирусы типов 16 и 18 – рака шейки матки, рака вульвы, рака влагалища (у женщин), рака пениса и рака ануса (у мужчин). Вакцина вводится девочкам с 11-12 лет. Вакцина Гардасил зарегистрирована в России в 2006 г. Вакцина Гардасил-9 охватывает дополнительно типы вируса 31, 33, 45, 52 и 58.

Вакцина Церварикс эффективна против ВПЧ типов 16 и 18 (генноинженерная бивалентная вакцина). Она разрешена к применению с 10 лет (рисунок 265).

Рисунок 265 – Вакцина Церварикс. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Вакцина Церварикс представляет собой рекомбинантную адсорбированную вакцину, состоящую из смеси рекомбинантных поверхностных белков L1 ВПЧ типов 16 и 18 в адъювантной системе (гидроксид алюминия и 3-О-дезацил-4'-монофосфориллипид А). L1-

320

белки, входящие в состав вакцины Церварикс, экспрессированы в культуре клеток насекомых, инфицированных рекомбинантными бакуловирусами.

В вакцинах Гардасил и Церварикс L1-белки собраны в макромолекулярные структуры - вирусоподобные структуры (VLP – virus like particles), морфологически и антигенно похожие на капсид вируса, но не содержат вирусной ДНК.

Вопросы для контроля усвоения материала

1.Таксономическое положение папилломавирусов человека.

2.Структура папилломавирусов человека.

3.Цикл репродукции папилломавирусов человека.

4.Формы папилломавирусной инфекции.

5. Патогенез папилломавирусной инфекции.

6. Клиническая картина папилломавирусной инфекции человека.

7. Диагностика папилломавирусной инфекции.

8. Профилактика и лечение папилломавирусной инфекции.

Тренировочные тесты

1.Вирусы папилломы человека относятся к семейству:

1.1.Papillomaviridae

1.2.Astroviridae

1.3.Picornaviridae

1.4.Filoviridae

1.5.Orthomyxoviridae

2.Геном ВПЧ представлен:

2.1.фрагментированной плюс-РНК

2.2.нефрагментированная минус-РНК

2.3.двунитевой кольцевой ДНК

2.4.фрагментированной ДНК

2.5.линейной одноцепочечной ДНК

3. Для ВПЧ характерно:

3.1. отсутствие суперкапсида 3.1. наличие суперкапсида

3.3.сферическая форма

3.4.РНК-геном