Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы частной микробиологии. Учебное пособие
.pdf
Характеристика вируса
Возбудителем этой медленной инфекции является
вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), который относится
к РНК-содержащим вирусам, семейству Retroviridae. Он был
выделен от больных в 1983 г. одновременно двумя учеными
Люком Монтанье в Институте Пастера в Париже и Робертом
Гало, проводившем исследования в Национальном институте
рака в США.
Морфология. ВИЧ имеет сферическую форму диаметром 90–120 нм. Внешняя оболочка (суперкапсид) состоит
из двойного липидного слоя с включением белков из мембраны клетки-хозяина, которые встраиваются в процессе завершения цикла репликации. Поверхность суперкапсида покрыта шипами, состоящими из гликопротеинов. Молекулы
Gp120 (гликопротеин с молекулярной массой 120 кД) образуют «шляпки», каждая из которых связана с трансмембранным гликопротеином Gp41 с молекулярной массой 41 кД.
Под внешней оболочкой находится стержневая «коровая»
оболочка в виде 20-гранника. Она состоит из матричного
белка Р17 (протеина с молекулярной массой 17 кД). Нуклеокапсид (центральный кор) имеет форму усеченного конуса и
образован протеином Р24. Внутри него находятся нуклеокапсидные белки Р7, Р9, геном вируса и ферменты – обратная
транскриптаза, интеграза и протеаза. Геном представлен
двумя идентичными молекулами РНК, каждая из которых
состоит из 9 генов, которые контролируют синтез 9 структурных и 6 регуляторных белков. Выявлена генетическая
неоднородность РНК вируса, что позволило выделить ВИЧ I,
ВИЧ II, имеющих степень гомологии геномов не более 42%,
чем объясняется отсутствие перекрестного иммунитета. От
отдельных лиц выделены варианты ВИЧ III и ВИЧ IV.
161
Репродукция ВИЧ в клетке хозяина состоит из следующих этапов:
– связываение Gp120 с поверхностным рецептором СД4
клетки-хозяина;
– проникновение вируса в чувствительную клетку путем
слияния мембран или виропексисом (рецепторным эндоцитозом);
– высвобождение геномной РНК вируса;
– биосинтез ДНК-копии на матрице РНК с помощью
фермента обратной транскриптазы и интеграция ДНКпровируса в геном клетки-хозяина;
– активация транскрипции с ДНК-провируса и после-
дующая трансляция белков вируса;
– активная репликация вируса, т.е. наработка всех компо-
нентов вируса и формирование зрелых дочерних вирионов (морфогенез);
– высвобождение образовавшихся вирионов во внешнюю
среду. Цитопатогенные эффекты ВИЧ, т.е. активный
выход вируса из клетки, сопровождаются множественными нарушениями целостности мембраны и гибелью
клетки.
– Цикл репликации ВИЧ занимает около 10 ч.
В процессе репродукции вируса на 1 молекулу Gp41
образуется 3 молекулы Gp120. Возникает избыток молекул
Gp120, которые отрываются и свободно циркулируют в крови. Это явление получило название «утечка антигена»
(shedding – утечка). Эти молекулы адсорбируются
верхности неинфицированных вирусом клеток макроорганизма, имеющих рецептор СД4, которые в последующем
уничтожаются Т-хелперами.
на по-
Антигены ВИЧ:
• поверхностные (env-ag) – GP 120, GP 41;
162
• группоспецифические (gag-ag) белки нуклеокапсида Р7,
Р9, Р24 и матриксный белок Р17;
• антиген обратной полимеразы (pol-ag).
ВИЧ обладает высокой изменчивостью. Даже из организма одного больного могут быть выделены штаммы, различные по антигенным свойствам. Антигенные различия позволили выделить ВИЧ-I (подтипы A – K, О), ВИЧ-II (подтипы А – Е).
Формы изменчивости. Высокая генетическая изменчи-
вость вируса по типу «дрейфа» генов затрагивает от 1–2 до 25%
нуклеотидов генома. Образуются «квазивиды» вируса, дающие
более 100 антигенных вариантов. Выделяют «slow/low» – медленные/слабые варианты в бессимптомный период и
«rapid/high» – быстрые/сильные варианты на стадии выраженных проявлений СПИДа.
Выявлены ВИЧ, геном которых в процессе репродукции встроился в оболочку вируса другого рода. Такие ВИЧ
получили название псевдовирионов. Это дает возможность
ВИЧ инфицировать другие клетки-мишени организма человека.
Культивирование ВИЧ проводят на культурах перевиваемых линий Т- и В-лимфоцитов, культурах моноцитов,
клеток мозга, легких, клеток карциномы тостой кишки и др.
Выявлено 3 формы взаимодействия ВИЧ с культурами
клеток:
– продуктивный тип, выявленный у Т-лимфоцитов, при ко-
тором происходит активная репродукция вирусов и быстрая гибель клеток;
– образование симпластов (гигантских многоядерных кле-
ток) с последующим распадом;
– неопластическая трансформация клеток, если в составе
генома ВИЧ имеется онкоген.
ВИЧ инактивируется при температуре 56˚С в тече-
ние 30 мин., при 100˚
С погибает через 1–5 мин. Дезинфици-
163
рующие вещества в обычных концентрациях (лизол, перекись водорода, этанол, ацетон и др.) и прямое УФ-облучение
быстро уничтожают культуры вируса. Наилучшие результаты при обработке биологических материалов, содержащих
вирус, дает кипячение в течение 1 ч с добавлением щелочных моющих средств. Противовирусным эффектом обладают
ингибиторы обратной транскриптазы (сурамин, фосфоноформат, виразол) и ингибиторы синтеза вирусных белков
(азидотимидин и др.). ВИЧ устойчив к действию ионизирующей радиации и высушиванию.
Эпидемиология, патогенез, клинические проявления,
иммунитет
Источником инфекции являются больные люди и вирусоносители, из организма которых вирус может выделяться с кровью, спермой, слюной, вагинальным и цервикальным
секретами, молоком кормящей матери. В организм здорового
человека вирус проникает половым путем, при переливании
крови и ее препаратов, трансплацентарно от матери к ребенку, при использовании инфицированных медицинских инструментов.
Группами риска являются наркоманы, использующие
внутривенное введение препаратов, больные гемофилией и
другие реципиенты крови и органных трансплантатов, лица,
ведущие беспорядочную сексуальную жизнь (гетеро- и гомосексуальные контакты) или работающие в сфере сексуальных услуг, дети при грудном вскармливании и др.
Восприимчивость к ВИЧ высокая. По данным ВОЗ,
в мире зарегистрировано более 41 млн инфицированных ВИЧ.
При ВИЧ-инфекции отмечается развитие иммунологических нарушений в связи с вовлечением в инфекционный
процесс различных звеньев клеточного и гуморального иммунитета. ВИЧ поражает клетки, несущие рецептор СД4 – Т-
164
хелперы, дендритные клетки, моноциты/макрофаги, эозинофилы, В-лимфоциты, клетки ЦНС. Основным механизмом
в патогенезе инфекции является разрушение вирусом Тхелперов. Без этих важнейших регуляторных клеток невозможно включение иммунных реакций. Образующиеся вируснейтрализующие антитела не способны остановить прогрессию инфекционного процесса. Антитела работают как
фактор отбора, позволяющий выжить наиболее вирулентным
клонам ВИЧ.
У инфицированных лиц рано развивается тотальный
иммунодефицит, резко угнетается иммунологическая реактивность по отношению к разнообразным патогенным факторам, снижается контроль образования атипичных клеток.
Иммунная система перестает различать «свое» и «чужое».
Это приводит к развитию оппортунистических инфекций и
опухолей. Проникновение в ЦНС и повреждение клеток коры головного мозга сопровождается развитием слабоумия у
50% инфицированных.
Инкубационный период составляет от 1–3 нед. до
3 мес. Растворимые антигены ВИЧ обнаруживаются в крови
через 2 нед., а антитела – позже 8-й недели от момента инфицирования. Далее развивается продрома, характеризующаяся как болезнь сероконверсии, так как в этот период в
крови появляются анти-ВИЧ
развитием гриппомононуклеозоподобного синдрома: повышается температура, развивается фарингит, недомогание,
увеличиваются лимфатические узлы. Этот период продолжается 3–10 дней, после чего наступает длительный латентный
период. Для него характерны потеря массы тела, ночные
поты, периодически возникающая лихорадка, быстрая утомляемость, диарея, прогрессирующая генерализованная лимфоаденопатия, умеренный иммунодефицит. Далее развивается
СПИД с явлениями тяжело протекающего инфекционного
или опухолевого процесса, который сопровождается разви-
антитела. Это сопровождается
165
тием «СПИД-дементного» синдрома и завершается летальным исходом.
Выделена группа основных возбудителей индикаторных инфекционных процессов и опухолей, развивающихся
при СПИДе:
А. Инфекционные процессы, вызываемые простейшими:
1. Пневмонии, возбудителями которых являются
пневмоцисты Pneumocystis carinii, Pneumocystis jiroveci.
2. Диарея, обусловленная Cryptosporidia, Isospora,
Giardia, Entamoeba histolytica.
3. Токсоплазмоз или стронгилоидоз мозга.
Б. Грибковые инфекции:
1. Кандидоз.
2. Криптококкоз.
3. Кокцидиомикоз, гистоплазмоз, мукоромикоз или
аспергиллез.
В. Бактериальные инфекции:
1. Микобактериозы атипичные (M. avium, M. kansasii).
2. Cальмонеллезы.
Г. Вирусные инфекции:
1. Цитомегаловирусная инфекция (ЦМВ).
2. Инфекция вирусом простого герпеса.
3. Инфекция вирусом Эпштейна-Барра.
Д. Опухоли:
1. Саркома Капоши.
2. Лимфома мозга.
Лабораторная диагностика
Основными являются иммунологические методы, на-
правленные на обнаружение антител в сыворотке крови:
• иммуноферментный анализ (ИФА) на анти-ВИЧ анти-
тела;
166
• иммуноблотинг (метод «вестерн-блот») на анти-ВИЧ
антитела;
• иммунорадиопреципитация;
• реакция пассивной гемагглютинации (РПГА);
• реакция латекс-агглютинации (РЛА);
• реакция ммунофлюоресценции.
Разработаны молекулярно-генетические методы:
• метод гибридизации нуклеиновых кислот;
• цепная полимеразная реакция (ПЦР).
Возможно выделение ВИЧ от больных в культуре мо-
нонуклеарных клеток.
В организме инфицированных рано проявляются нарушения функции иммунной системы, выявить которые
можно при определении основных параметров иммунного
статуса организма пациента. При этом наблюдается:
• снижение количества Т-хелперов в крови до 400–
200 кл/мкл и ниже;
• снижение соотношения Т-хелперов/ Т-супрессоров;
• увеличение общего количества иммуноглобулинов;
• снижение цитопатических эффектов лимфоцитов;
• снижение активности Т-киллеров;
• снижение кожных реакций гиперчувствительности за-
медленного типа (ГЗТ) к различным аллергенам.
Профилактика и лечение ВИЧ-инфекции и СПИДа
Создание вакцин для борьбы со СПИДом затруднено
в связи с высокой изменчивостью самого вируса и отсутствием биологической модели для воспроизведения инфекционного процесса. Однако работа в этом направлении ведется
довольно активно. Предложено несколько десятков вакцин
(более 38 кандидатов) разного типа:
167
• векторные – (на основе вирусных или бактериальных
векторов (вируса оспы, простого герпеса, БЦЖ и др.) –
для стимуляции клеточного иммунитета;
• ДНК-овые вакцины, содержащие гены env, gag, pol и
др.;
• белковые вакцины – из белков оболочки Gp 120 или из
коровых белков. Предложена вакцина AIDSvax (США),
содержащая синтетический аналог белка Gp120. Такие
вакцины стимулируют образование вируснейтрализующих антител, которые предотвращают проникновение вируса в чувствительные клетки. К настоящему
времени AIDSvax проходит третий этап испытания на
волонтерах.
Цели вакцинации:
– защита от заражения (против большинства подтипов);
– снижение концентрации вируса в организме до такого
уровня, чтобы больной перестал быть заразительным.
Основные направления в лечении ВИЧ-инфекции и
СПИДа:
• антивирусные ингибиторы репликации: азидотимидин,
зидовудин, фосфазид и др.;
• ингибиторы обратной транскриптазы: сурамин, акти-
номицин;
• ингибиторы вирусных протеаз: индинавит, ритонавир;
• подавление адсорбции: дидезоксицитидин;
• нарушение депротеинизации и блокада выхода из
клетки: ремантадин;
• иммуномодуляторы: интерфероны, интерлейкин-2;
• серотерапия;
• лечение оппортунистических инфекций и опухолей.
168
Глава 11. ПАТОГЕННЫЕ ГРИБЫ
Общая характеристика грибов
Заболевания, вызываемые грибами, носят название
«микозы». В зависимости от основной среды обитания грибы
подразделяют на геофильные (живущие в почве и на растениях), зоофильные (локализующиеся на животных) и антропофильные (обитающие у человека). В случае, когда средой
обитания грибов служат и животные и человек, они называются зооантропофильными. Среди 100 000 видов грибов
опасность для человека представляют около 400. Грибы обладают рядом отличительных морфофизиологических особенностей, присущих как растительным, так и животным организмам. Клетки грибов (гифы) имеют строение, характерное для эукариот. Разрастаясь, гифы образуют мицелий, который условно подразделяют на субстратный, прилегающий
к питательной среде или врастающий в нее, и воздушный,
поднимающийся над поверхностью среды. Мицелий бывает
одноклеточный (несептированный) и многоклеточный (септированный). В состав клеточной оболочки входят полисахариды, аналогичные целлюлозе, и азотистые хитиноподобные вещества. Встречаются как одноядерные, так и многоядерные клетки. Грибы могут размножаться различными
способами: вегетативным, бесполым, половым и почкованием. В результате бесполого и полового размножения образуется огромное количество спор, созревающих в специальных
органах спороношения (спорангиях, конидиеносцах и др),
имеющих разнообразное строение. Большинство грибов имеет аэробный тип дыхания, но некоторые виды, например
дрожжи, живут в анаэробных условиях. Грибы способны существовать в широком диапазоне рН среды, но все патогенные активнее растут при рН 6,0–6,5. Оптимальная темпера-
169
тура для развития мицелиальных форм – 25–30˚С, а для
дрожжевых и дрожжеподобных – 37˚С.
В настоящее время нет единой классификации грибов.
На основании биологической классификации, в основу которой положены такие признаки, как строение мицелия, органов спороношения, спор, наличие или отсутствие полового
процесса и др., царство грибов подразделяют на 2 отдела
грибы-слизевики (Myxomycota) и Eumycota – истинные грибы. Последний включает 7 классов. Грибы, патогенные для
человека, принадлежат к 4 классам: Oomycetes, Zygomycetes,
Ascomycetes и Deuteromycetes. В медицинской практике
грибковые заболевания классифицируют на основании локализации возбудителей в организме человека и особенностей клинических проявлений. Выделяют микозы: глубокие
(висцеральные, системные), поверхностные и вызванные условно-патогенными грибами.
11.1.
ГЛУБОКИЕ (СИСТЕМНЫЕ, ВИСЦЕРАЛЬНЫЕ)
МИКОЗЫ
:
К глубоким микозам относятся: гистоплазмоз, крип-
тококкоз, бластомикоз, кокцидиоидомикоз и паракокцидиоидомикоз.
Название «глубокие» (системные, висцеральные) микозы говорит о локализации и распространенности патогенных грибов в организме. Первичной мишенью поражения
являются чаще всего легкие. Течение микоза при этом аналогично течению острой пневмонии. При хронизации
в легких иногда образуются абцессы и каверны, способствующие дальнейшему распространению возбудителей в организме. Грибы с током крови могут попадать в различные
органы и вызывать их поражение. Глубокие микозы, проте-
170
процесса
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]