вирусология_модуль_1_сокращённая_методчика
.pdf
занятие 1. вирусологическая лаборатория и техника безопасности
цель
понять назначение и устройство вирусологической лаборатории, а также изучить правила безопасности при работе с вируссодержащим материалом.
задачи лаборатории
диагностика вирусных инфекций у животных;
контроль заболеваемости в межэпизоотический период;
оценка иммунитета после болезни или вакцинации;
участие в профилактических мероприятиях против вирусных болезней.
устройство лаборатории
в лаборатории должно быть не менее 5–6 отдельных комнат:
работа с вируссодержащим материалом;
серологические реакции;
культура клеток;
термостатная;
моечная;
склад.
всё оборудовано боксами, предбоксами, бактерицидными лампами, дезковриками. поверхности должны быть легко моющимися и устойчивыми к дезсредствам. обязательно наличие бокса с ламинарным потоком воздуха.
основные требования
1.не допускать рассеивания вирусов во внешнюю среду;
2.предотвращать контаминацию посторонней микрофлорой;
3.соблюдать личную безопасность.
правила работы
спецодежда обязательна, выходить в ней из лаборатории нельзя;
весь материал считается потенциально заражённым;
распаковка — только снаружи обработанных дезсредством ёмкостей;
рабочее место покрывается марлей, смоченной 5% раствором хлорамина;
отходы замачиваются в 5% растворах хлорамина, лизола или серной кислоты.
документация лаборатории
журнал вирусологических исследований;
журнал выделенных и уничтоженных вирусов;
журнал заражённых животных;
журнал штаммов вирусов.
асептика и антисептика
асептика — предотвращает попадание вирусов и микробов в материал и организм;
антисептика — уничтожает попавшие микроорганизмы (спирт, йод, хлорамин, формалин и др.).
в помещениях ежедневно проводится влажная уборка, раз в неделю — дезинфекция.
техника безопасности
1.входить только в халате и головном уборе;
2.не класть личные вещи на стол;
3.работать по разрешению преподавателя;
4.использовать только стерильные инструменты;
5.не выливать отходы в раковину;
6.при разливе материала — немедленно сообщить преподавателю;
7.по окончании работы — сдать инструменты и обработать руки.
взятие патологического материала
материал берут от больных, павших или вынужденно убитых животных;
оптимально — сразу после появления симптомов или не позднее 2–3 часов после смерти;
объём — 10–20 г (для бешенства — голову животного).
материал помещают в стерильную посуду, маркируют и сопровождают сопроводительной запиской.
занятие 2. приготовление вируссодержащего материала и диагностика вирусных болезней
цель
изучить методы приготовления, очистки и концентрирования вируссодержащего материала.
этапы диагностики вирусных болезней
1.эпизоотологический метод — анализ распространения, сезонности, вакцинаций, контактов, переносчиков.
2.клинический метод — диагностика по симптомам, иногда с гематологическими исследованиями.
3.патологоанатомический метод — учёт изменений в органах при вскрытии.
4.лабораторные методы — обязательны даже при точном предварительном диагнозе.
цели лабораторной диагностики
обнаружить вирус (вирионы, тельца-включения, элементарные тельца) с помощью микроскопии;
выделить вирус (заражение лабораторных животных, эмбрионов, культур клеток);
идентифицировать вирус серологическими реакциями (РСК, РДП, РНГА, нейтрализация и др.).
методы диагностики
экспресс-методы;
вирусологические методы;
ретроспективные методы.
методы очистки и концентрирования вирусов
фильтрация (фильтры Беркефельда, Шамберлана, Зельца);
центрифугирование (простое, дифференциальное, в градиенте плотности сахарозы);
адсорбция;
электрофорез;
высаливание нейтральными солями.
консервация вирусов
1.хранение при 4°C в 50% глицерине;
2.замораживание в жидком азоте (–196°C) — длительное хранение;
3.лиофилизация — лучший способ (высушивание в вакууме при низкой температуре). повторное замораживание и размораживание недопустимо.
приготовление вируссодержащего материала
1.измельчить 1 г ткани в ступке со стерильным песком;
2.добавить 10 мл раствора Хенкса, фосфатного буфера или физраствора;
3.профильтровать или центрифугировать;
4.приготовить 10% суспензию, добавить антибиотик (0,2 мл на 1 мл материала).
занятие 3. микроскопия элементарных и внутриклеточных телец-включений
цель
изучить методы прямого обнаружения вирусов при световой микроскопии.
основные понятия
вирион — отдельная вирусная частица.
вирусоскопия — обнаружение вирионов в микроскопе.
размеры вирионов: 10–350 нм (видны только под электронным микроскопом, кроме вируса оспы).
тельца-включения
внутриклеточные структуры, образующиеся при размножении вирусов:
могут быть скоплением вирионов, изменённым клеточным материалом или белками вируса;
имеют различную форму, размер и расположение;
указывают на конкретную инфекцию.
примеры телец-включений:
бешенство — тельца Бабеша–Негри;
оспа птиц — тельца Боллингера;
оспа млекопитающих — тельца Гварниери;
чума плотоядных — тельца Лентца;
инфекционный ларинготрахеит — тельца Зейфреда.
РНК-вирусы образуют цитоплазматические включения, ДНК-вирусы — внутриядерные.
окрашивание мазков
методы позволяют выявить включения и их структуру.
метод Муромцева: фиксация спиртом, окраска синькой Мансона и танином.
метод Михина: фиксация и окраска краской Гимза (1:10).
метод Морозова: использование жидкости Руге, протравы и аммиачного серебра.
тельца Бабеша–Негри видны как розово-красные включения с тёмно-синими точками на фоне нейронов.
занятие 4. методы электронной микроскопии в вирусологии
цель
ознакомиться с устройством и принципом работы электронного микроскопа, а также с методикой приготовления препаратов для исследования вирусов.
принцип метода
электронная микроскопия позволяет видеть объекты размером до 0,2–0,4 нм (разрешающая способность — 2 Å).
в отличие от светового микроскопа, изображение формируется потоком электронов, а не световых волн. метод даёт возможность наблюдать все вирусы, их форму и структуру.
применение
диагностика вирусных заболеваний;
изучение морфологии вирионов;
визуализация частиц в очищенных суспензиях или тканях.
методы подготовки препаратов
1.негативное контрастирование — используется для выявления свободных вирусных частиц.
на сеточку с коллодиевой плёнкой наносят каплю вирусной суспензии;
промывают водой;
наносят 10% раствор фосфорновольфрамовой кислоты (pH 7,0) или 5% раствор уранилацетата;
лишний раствор убирают фильтровальной бумагой и препарат исследуют.
2.напыление тяжёлыми металлами — золото, палладий, уран распыляются в парообразном виде на поверхность препарата, повышая контраст.
3.ультратонкие срезы — применяются для выявления вирусов внутри клеток.
материал фиксируют (чаще 4-окисью осмия),
обезвоживают в спирте или ацетоне,
заливают в эпоксидные смолы,
режут на ультрамикротоме на срезы толщиной 50–200 Å.
материал для исследования
смывы со слизистых (нос, рот, глаза);
содержимое кишечника, оспенные корочки;
кусочки органов и тканей больных животных;
культуральные жидкости клеточных культур;
аллантоисная жидкость куриных эмбрионов.
этапы лабораторной работы
1.изучить устройство электронного микроскопа;
2.приготовить препараты на сеточках;
3.провести контрастирование и рассмотреть под микроскопом.
занятие 5. методы люминесцентной микроскопии в вирусологии
цель
изучить устройство люминесцентного микроскопа и методы приготовления препаратов для визуализации вирусов.
суть метода
явление люминесценции — свечение веществ при переходе из возбужденного состояния в нормальное.
используется ультрафиолетовое или сине-фиолетовое освещение.
прибор оснащён светофильтрами (возбуждающий и запирающий) и теплозащитными фильтрами.
основные методы
1. флуорохромирование
обработка препарата флуорохромами для усиления свечения:
применяются акридиновые и тиозиловые красители;
акридиновый оранжевый даёт разное свечение:
ДНК — зелёное,
РНК — красное или оранжевое.
приготовление препаратов:
наносят раствор флуорохрома (1:10 000), накрывают покровным стеклом, исследуют в течение 10–20 мин;
либо фиксируют мазок спиртом, обрабатывают флуорохромом и микроскопируют.
для различия вирусных и клеточных нуклеиновых кислот применяют обработку ДНК-азой или РНК-азой: после обработки клеточные кислоты перестают светиться, а вирусные сохраняют свечение.
2. метод флуоресцирующих антител (МФА, или РИФ)
принцип: антитела, меченные флуорохромом (конъюгаты), связываются со специфическими вирусными антигенами, и этот комплекс светится.
основные флуорохромы:
ФИТЦ (флуоресцеин изотиоционат) — зелёное свечение;
родамин — красное свечение.
прямой метод:
на препарат наносят конъюгат, инкубируют 20–60 мин при 37 °C;
отмывают физиологическим раствором;
исследуют под микроскопом.
непрямой метод:
препарат сначала обрабатывают обычной сывороткой с антителами;
затем добавляют антивидовую люминесцирующую сыворотку;
метод дешевле и универсальнее.
оценка результата:
(++++) яркое зелёное свечение; (+++) зелёное; (++) слабое жёлто-зелёное;
(+) очень слабое;
(–) нет свечения.
применение:
экспресс-диагностика вирусных болезней животных (оспа, грипп, бешенство, аденовирусы и др.);
исследование антигенов и антител;
изучение патогенеза и смешанных инфекций.
занятие 6–7. использование лабораторных животных в вирусологических исследованиях
цель
изучить применение лабораторных животных, методы их заражения и правила работы с ними.
требования к животным
здоровые, из благополучных хозяйств;
восприимчивые к исследуемому вирусу;
предпочтительно молодые (высокая чувствительность);
перед опытом — карантин и осмотр (температура тела, общее состояние).
наиболее часто применяются:
белые мыши, крысы, морские свинки, хомяки, хорьки.
иногда — птицы, собаки, поросята, овцы, телята и др.
цели использования
выделение и накопление вирусов;
изучение патогенеза и морфологии;
титрование вирусов;
получение вакцин и гипериммунных сывороток;
ослабление (аттенуация) вирусов.
условия содержания
отдельные помещения (здоровые и заражённые раздельно);
маркировка заражённых животных;
одинаковый материал вводят нескольким животным для надёжности.
способы заражения
зависят от тропизма вируса:
нейротропные — в мозг (интрацеребрально);
респираторные — интраназально;
дерматотропные — на кожу или внутрикожно.
основные методы:
1.подкожный;
2.внутримышечный;
3.внутрикожный;
4.внутрибрюшинный;
5.внутривенный;
6.интраназальный;
7.интрацеребральный;
8.в переднюю камеру глаза;
9.в кончик носа (при бешенстве);
10.алиментарный (через корм).
место инъекции всегда обрабатывают спиртом и йодом.
наблюдение и вскрытие
наблюдение ведут в течение 2–3 длительностей инкубационного периода;
павших животных вскрывают сразу;
вскрытие проводят стерильно, с соблюдением асептики;
берут органы с патологическими изменениями (печень, селезёнка, лимфоузлы, мозг и др.);
делают мазки-отпечатки для микроскопии;
трупы после вскрытия утилизируют (сжигание, автоклав).
техника вскрытия
мелких животных умерщвляют смещением шейных позвонков;
труп фиксируют на кювете;
вскрывают брюшную, грудную полость, череп;
материал помещают в стерильные пробирки (по две — для вирусологии и для фиксации).
практическая часть
1.заражение белых мышей различными способами (в/в, п/к, в/м, интраназально, в/б);
2.мечение заражённых животных;
3.вскрытие погибших или умерщвлённых мышей, отбор материала.
занятие 8. культивирование вирусов на куриных эмбрионах
цель
изучить применение куриных эмбрионов для размножения вирусов, методы их заражения и вскрытия.
преимущества метода
эмбрион защищён от бактерий скорлупой и оболочками;
высокая чувствительность к вирусам (нет развитой иммунной системы);
доступность и дешевизна;
не требует ухода и кормления.
недостатки: возможна контаминация другими патогенами.
требования к эмбрионам
возраст 9–12 суток (в зависимости от метода заражения);
скорлупа чистая, непигментированная;
хозяйство должно быть благополучным;
транспортировка без охлаждения;
инкубация при 37°C и влажности 60–70%.
подготовка к заражению
овоскопирование — просмотр яйца для определения живого эмбриона и расположения сосудов;
карандашом отмечают: границу воздушной камеры, положение зародыша, участок бессосудистой зоны;
дезинфекция скорлупы йодированным спиртом или пламенем (фламбирование);
заражение проводят в боксе стерильными инструментами.
методы заражения куриных эмбрионов
выбор зависит от тропизма вируса.
1. в аллантоисную полость
применяют для вирусов гриппа, ньюкаслской болезни, ринопневмонии;
иглу вводят через отверстие в скорлупе на глубину 10–12 мм;
отверстие закрывают парафином.
2. на хорионаллантоисную оболочку (ХАО)
для вирусов оспы, чумы плотоядных, болезни Ауески;
делают «окно» в скорлупе (15–20 мм), снимают подскорлупную оболочку, наносят материал на ХАО;
закрывают стеклом или лейкопластырем.
существует вариант через искусственную воздушную камеру (создаётся отсасыванием воздуха).
3. в желточный мешок
используют для хламидий, вируса болезни Марека, катаральной лихорадки овец;
вводят иглу под углом 45°, 3,5–4 см вглубь;
либо горизонтально — через верхнюю часть желтка.
4. в амниотическую полость
для вирусов гриппа, ньюкаслской болезни, ринопневмонии;
закрытым способом (игла через скорлупу над воздушной камерой) или открытым (срез скорлупы, снятие оболочек). 5. в тело зародыша или сосуды ХАО — реже, при специфических задачах.
наблюдение
инкубация заражённых яиц проводится при 37°C; после гибели эмбрионов проводят вскрытие, отбор жидкости и оболочек для дальнейших исследований.
занятие 9. культивирование вирусов в культурах клеток
цель
изучить методы получения и поддержания культур клеток для выделения, размножения и исследования вирусов.
понятия
культура клеток — искусственно выращенные вне организма живые клетки.
используется для диагностики, производства вакцин и изучения взаимодействия вируса с клеткой.
типы культур
1.первичные культуры — получают из свежих тканей (например, почка эмбриона); ограниченно делятся.
2.перевиваемые линии — бессмертные клетки (HeLa, Vero и др.), активно делящиеся.
3. диплоидные линии — клетки с нормальным числом хромосом, пригодные для вакцин.
требования к клеткам
стерильность;
питательная среда с сывороткой, антибиотиками;
оптимальная температура (37°C); pH около 7,2.
методы культивирования вирусов
заражение клеток вируссодержащим материалом и наблюдение за изменениями (цитопатический эффект). при необходимости проводят несколько пассажей вируса.
цитопатический эффект (ЦПЭ):
округление клеток;
разрушение монослоя;
образование синцитиев (слияние клеток);
включения в цитоплазме или ядре.
применение метода
диагностика вирусных болезней;
титрование и идентификация вирусов;
получение антигенов для вакцин и серологических реакций.
занятие 10. серологические методы в вирусологии
цель
ознакомиться с основными серологическими методами, применяемыми для выявления вирусов и антител.
суть серологических реакций
реакции основаны на взаимодействии антигена и антитела, что позволяет:
определить наличие вирусного антигена (у заражённого животного);
определить антитела (у переболевшего или вакцинированного животного).
основные серологические реакции
1. РСК (реакция связывания комплемента)
выявляет комплексы антиген–антитело по использованию комплемента.
2. РДП (реакция диффузии в геле)
антиген и антитело диффундируют в агаре и образуют видимую линию преципитации.
3. РН (реакция нейтрализации)
основана на способности антител нейтрализовать вирус, предотвращая его действие в клетках или на животных.
4. РГА (реакция гемагглютинации)
некоторые вирусы склеивают эритроциты (гемагглютинируют).
по этому принципу определяют наличие вируса или антител (РТГА — реакция торможения гемагглютинации).
5. РНГА (реакция непрямой гемагглютинации)
антигены фиксируют на эритроцитах, и при взаимодействии с антителами наблюдается агглютинация.
применение серологических методов
диагностика вирусных инфекций;
определение напряжённости иммунитета;
контроль качества вакцин;
изучение антигенных свойств вирусов.
