38. Особенности вирусных инфекций. Инфекционность вирусов (понятие, чем обусловлена). Виды вирусных инфекций: продуктивная, персистенция (определение, характеристика).

Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами на генетическом (молекулярном) уровне. Среди них нет непатогенных, поэтому применительно к ним термин «патогенность» обычно не применяют, а вирулентность обозначают как инфекционность или инфекциозность. Инфекционный процесс при вирусных инфекциях связан прежде всего с поражением клеток, в которых они размножаются, и всегда является взаимодействием двух геномов — вирусного и клеточного.

Патогенные свойства вирусов складываются из следующих компонентов:

• способности вируса проникать в организм и адсорбироваться на клеточных мембранах, проникать в чувствительные к ним клетки;

• способности этих клеток депротеинизировать вирусный геном и делать его функционально активным;

• пермиссивности клеток или возможности этих клеток обеспечить транскрипцию и репликацию генетического материала, полноценную сборку вирионов;

• возможности воспроизведения в клетках нескольких циклов репродукции вирусов, цитопатического действия вируса;

• способности вирусов распространяться на новые клетки, расположенные рядом с пораженными;

• распространения вирусов за пределы первичного очага поражения по всему организму;

• способности вызывать местные и общие патологические процессы, лежащие в основе клинических проявлений вызываемых ими заболеваний;

• способности вируса к переходу в новый организм и обеспечение его эстафетной передачи.

Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты, способные паразитировать на генетическом уровне. Это определяет ряд особенностей вирусов как инфекционных агентов:

а) Нет вообще непатогенных вирусов, можно лишь говорить о вирулентности для определенных клеток и организмов, обычно говорят об инфекциозности (инфекционности) вирусов.

б) Вирионы вне клетки биологически инертны, инертность сохраняется, пока вирусный геном не начинает функционировать внутри клетки; при высокой концентрации вируса может проявиться токсическое действие вирусов на клетки без развития инфекционного процесса, но это редкий случай, в основном в эксперименте.

в) В основе вирусной инфекции лежит взаимодействие вирусного и клеточного геномов; это взаимодействие может ограничиваться переключением синтетических процессов в клетке на биосинтез компонентов вирионов, а может заключаться в интегративном типе взаимодействия, приводящем к объединению геномов вируса и клетки, воспроизводстве вирусного генома вместе с клеточным; такой процесс называется вирогения (по аналогии с лизогенией при взаимодействии фага с бактериальной клеткой, когда происходит интеграция профага в бактериальный геном).

г) В связи с возможностью интегрирования цельного генома вируса или его части в клеточный геном предполагается и доказывается возможность вертикальной передачи вирусной инфекции потомству вместе с генами - "наследственная" инфекция, что имеет значение для вирусного канцерогенеза и будет рассмотрено позднее.

д) для некоторых вирусов доказана возможность " молекулярной " инфекции - инфекциозности нуклеиновой кислоты вируса, лишенной белка (это касается, главным образом, экспериментальных исследований, нет надежных данных о возможности такой инфекции в естественных условиях).

Перечисленные особенности присущи только вирусам и отличают их как инфекционных агентов от всех остальных возбудителей.

Указывают также на то, что вирусы обладают более выраженным тропизмом к определенным органам и тканям, чем другие инфекционные агенты, что связано со специфичностью процесса комплементарного взаимодействия вирусных и клеточных рецепторов на стадии адсорбции вируса на клетке.

Подчеркивается лимфотропность подавляющего большинства вирусов человека и животных: вирусы гриппа, кори, простого герпеса, полиомиелита и др. угнетают функции Т-лимфоцитов, вирусы ветряной оспы и цитомегалии вызывают увеличение абсолютного числа Т-супрессоров, вирус клещевого энцефалита активирует их. Существуют специализированные Т-лимфотропные вирусы, включая ВИЧ (вирус СПИДа). Вирус Эпштейна-Барр, возбудитель инфекционного мононуклеоза, вызывает пролиферацию В-лимфоцитов, что используется в биотехнологии.

Наконец, вирусы вызывают в клетках образование вирусных включений, внутриядерных или же цитоплазматических, которые могут иметь диагностическое значение. Правда, внутриклеточные включения обнаруживаются и при хламидиальных инфекциях, но долгое время хламидии считали крупными вирусами. Наличие внутриклеточных включений характерно именно для вирусов.

Все эти свойства необходимы, но в то же время сами по себе они могут быть недостаточными для патогенного действия вируса. Некоторые из этих свойств обусловлены клетками, в которых они размножаются, что получило название хозяинного или хозяйского ограничения клеткой.

Многие вирусы проникают в организм непосредственно через слизистые оболочки, которые служат входными воротами инфекции и защищены целым рядом неспецифических факторов резистентности, поэтому вирусы должны быть устойчивы к действию данных неблагоприятных факторов, что детерминируется генами вирусов. Например, кишечные вирусы обычно устойчивы к кислым значениям pH, детергентному действию солей желчных кислот и к разрушающему их действию протеолитических ферментов.

Способность вирусов адсорбироваться на мембранах чувствительных к вирусам клеток является специфическим процессом для вирусов. Этот процесс протекает при участии прикрепительных белков (антирецепторов) у вирусов и чувствительных к ним клеточных рецепторов. Простые вирусы содержат прикрепительные белки в составе капсида, а сложноустроенные вирусы — в составе суперкапсида. Такие сложные вирусы, как вирус осповакцины и вирус простого герпеса, могут иметь прикрепительные белки нескольких видов. Способность вирусов менять круг хозяев и адаптироваться к новому хозяину обусловлена изменением первичной структуры в области участка прикрепительного белка, узнающего клеточный рецептор. Эти участки консервативны по своему строению и расположены в углублениях-каньонах, которые чрезвычайно малы по своим размерам, благодаря чему недоступны для активных центров антител, реагирующих лишь с окружающими эти углубления гипервариабельными участками, что позволяет вирусам избежать иммунологического пресса. Мутации в генах, кодирующих антирецепторы, иногда приводят к полной потере способности вирусов взаимодействовать с клеточными рецепторами.

Особенности вирусных инфекций связаны со строгим внутриклеточным паразитизмом вирусов на молекулярном уровне. Отсюда - выраженный тропизм вирусов к определенным клеткам. При вирусных инфекциях обязательным является проникновение вируса в клетку. Для некоторых вирусных инфекций характерно образование внутриклеточных включений, например, включений Бабеша-Негри в нервных клетках при бешенстве.

Взаимодействие вируса с клеткой может протекать в виде продуктивной инфекции и интегративной инфекции. Продуктивная инфекция - процесс взаимодействия вируса с клеткой, завершающийся образованием зрелых вирионов и выходом их из клетки, как, например, при гриппе. Интегративная инфекция возникает в результате встраивания (интеграции) вирусного генома в геном клетки. Такой процесс происходит с вирусом гепатита В, с онкогенными вирусами. Интеграция РНК-вирусов в клеточный геном происходит при участии фермента РНК-зависимой ДНК-полимеразы, иначе называемой обратной транскриптазой или ревертазой. Так происходит с вирусом иммунодефицита человека, с РНК-содержащими онкогенными вирусами.

При некоторых вирусных инфекциях наблюдается персистенция (лат. persisto - оставаться). Персистирующая инфекция проявляется в форме латентной, хронической или медленной инфекции. Пример латентной инфекции - герпес, хронической - гепатит В. Медленные инфекции характеризуются длительным инкубационным периодом, постепенным нарастанием симптомов и летальным исходом. Это такие прогрессирующие болезни, как подострый склерозирующий панэнцефалит (ПСПЭ), рассеянный склероз, болезнь Крейтцфельда-Якоба и другие.

39. Понятие об иммунитете. Особенности иммунной системы. Виды иммунитета: по происхождению, направленности действия (начертить схему форм иммунитета и дать их характеристику), стерильный и нестерильный иммунитет.

ИММУНИТЕТ – целостная система биологических механизмов защиты организма с помощью которых он распознаёт и уничтожает всё генетически чужеродное, если оно проникает в организм или возникает в нём.

Иммунитет (по Воробьеву) — это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ — антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и вида в целом.

Функцию специфической защиты от антигенов выполняет иммунная система, представляющая собой лимфоидную ткань, способную комплексом клеточных и гуморальных реакций, осуществляемых с помощью набора иммунореагентов, нейтрализовать, обезвредить, удалить, разрушить генетически чужеродный антиген, попавший в организм извне или образовавшийся в самом организме.

К центральным органам у человека относятся тимус и костный мозг, к периферическим - селезенка, лимфоузлы, лимфоидная ткань кишечника, миндалин, совокупность лимфоцитов и макрофагов крови и лимфы. В центральных органах образование зрелых T- и B-лимфоцитов идет раздельно.

Основная функция иммунной системы — распознать антиген, т. е. установить его генетическую чужеродность, генетическое отличие от собственных антигенов, и комплексом реакций и механизмов, присущих иммунной системе, устранить его влияние на биологические процессы, протекающие в организме, с целью сохранения гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, а также сохранить специфическую память об этом антигене, иногда на всю жизнь.

Помимо этого, иммунная система охраняет и поддерживает антигенную индивидуальность собственных биополимеров организма, поскольку каждый человек на планете (кроме однояйцовых близнецов) имеет присущие только ему генетически детерминированные антигенные особенности биополимеров. В случае возникновения антигенно отличных молекул или клеток (в результате мутационных или патологических процессов, например, появления клеток злокачественных опухолей) иммунная система распознает их и уничтожает.

Виды иммунитета в зависимости от агента, против которого он направлен: антитоксический, противобактериальный, противовирусный, противогрибковый, противоопухолевый, трансплантационных, противогельминтовый

• Врожденный - невосприимчивость человека к некоторым возбудителям, нечувствительность человека к бактериофагам, поражающим клетки, бактерий. К генетическому иммунитету можно также отнести отсутствие взаимных иммунных реакций на тканевые антигены у однояйцовых близнецов. Видовой иммунитет может быть абсолютным и относительным.

• Приобретенный – формируется в ответ на действие генетически чужеродного агента (антигена), это антигензависимый иммунитет. Он специфичен по отношению к антигену. Так, человек, переболевший корью, приобретает иммунитет только против кори. Не передается по наследству, он является индивидуальным. Сила и продолжительность иммунного ответа регулируется генами иммунного ответа. Это Ir-гены. Они кодируют образование Ia-белка, участвующего в иммунном ответе

• активный – вырабатывается организмом в ответ на антиген. Вследствие перенесенного инфекционного заболевания вырабатывается активный естественный (постинфекционный иммунитет).

• постинфекционный (естественный) – в результате образуются антитела, которые соединяются с микробами и их токсинами, обезвреживая их или усиливая фагоцитоз. При коклюше, кори, дифтерии – иммунитет пожизненный или длится годами; при гриппе – иммунитет непродолжителен

• стерильный

• нестерильный

• поствакцинальный (искусственный) – формируется не сразу, а через некоторое время (дни, недели) после введения вакцины или анатоксина, сохраняется при применении живых вакцин несколько лет, убитых – до одного года

• стерильный

• нестерильный

• пассивный

• трансплацентарный (естественный) – создается, когда антитела передаются от матери плоду через плаценту или ребенку с материнским молоком. Благодаря этому грудные дети в первые месяцы жизни невосприимчивы к некоторым инфекционным болезням, например, к кори, дифтерии

• постсывороточный (искусственно) – возникает, если организм получает от другого иммунного организма готовые антитела. При введении иммунных сывороток создается искусственный иммунитет. Например, при лечении ребенка, больного дифтерией, путем введения ему сыворотки крови лошади, иммунизированной дифтерийным токсином. Пассивно приобретенный иммунитет, в отличие от активного, создается быстро, но не сохраняется долго

Примером клеточного иммунитета может служить противоопухолевый, а также трансплантационный иммунитет, когда ведущую роль в иммунитете играют цитотоксические Т-лимфоциты-киллеры; иммунитет при токсинемических инфекциях (столбняк, ботулизм, дифтерия) обусловлен в основном антителами (антитоксинами); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты) с участием специфических антител; при некоторых вирусных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы.

Следует отметить, что клеточные и гуморальные факторы иммунитета функционируют в тесном взаимодействии, всегда в виде комплекса иммунных реакций, причем какая-либо одна или несколько из них играют ведущую роль, поскольку наиболее эффективно и целенаправленно обеспечивают защиту организма от данного антигена.

Наконец, иммунное состояние, т. е. активный иммунитет, может поддерживаться, сохраняться либо в отсутствие, либо только в присутствии антигена в организме. В первом случае антиген играет роль пускового фактора, а иммунитет называют стерильным. Во втором случае иммунитет трактуют как стерильный. Примером стерильного иммунитета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин, а нестерильного— иммунитет при туберкулезе, который сохраняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулеза.

Иммунитет (резистентность к антигену) может быть системным, т.е. генерализованным, и местным, при котором наблюдай более выраженная резистентность отдельных органов и тканей, например, слизистых верхних дыхательных путей (поэтому иногда его называют мукозальным).