Размножение вирусов

Вирусная частица – это инертная статическая форма вируса. Когда вирионы находятся вне клетки, они не размножаются и в них не происходит никаких метаболических процессов. Все динамические события начинаются лишь тогда, когда вирус проникает в клетку. Даже у многоклеточного хозяина решающие события при вирусной инфекции происходят на клеточном уровне. Распространение вируса совершается в результате повторных циклов взаимодействия вируса с клетками и рассеяния вирионов во внеклеточной среде. (Рис 57-60).

В зараженных вирусом клетках происходит глубокая перестройка вирусного материала, а часто также и компонентов клетки-хозяина. Возникает новая система – комплекс вирус-клетка. Репродукция вирусов – процесс многоэтапный, который можно разделить на семь стадий:

1. Адсорбция. Это процесс прикрепления вирусов к поверхности восприимчивой клетки. Вначале вирионы адсорбируются посредством электростатического взаимодействия или за счёт167ан-дер-ваальсовых сил. Эта стадия обратима: вирус можно отделить обычным встряхиванием.

2. Инъекция. Связана с введением (инъекцией) в клетку инфекционной нуклеиновой кислоты вируса (как у фагов) или проникновением в клетку целой вирусной частицы с последующим «раздеванием» вируса от белковой оболочки и высвобождением инфекционной нуклеиновой кислоты.

3. Депротеинизация. В ходе её происходит освобождение носителя генетической информации вируса – его нуклеиновой кислоты. У бактериофагов этот процесс совпадает с предыдущей стадией.

4. Репликациявирусных молекул нуклеиновой кислоты. Репликация идёт за счет нуклеотидов, накопленных в клетке хозяина.

5. Синтез вирус специфических структурных белков и ферментов. Процесс синтеза идёт в рибосомах клетки хозяина.

6. Сборка (самоорганизации) вирусных частиц. Для этого необходимо, чтобы концентрация компонентов вириона достигла высокого (критического) уровня. Компоненты вирусной частицы синтезируются раздельно и в разных частях клетки.¹⁰Сначала происходит комплексирование нуклеиновых кислот с частью белков и образование нуклеопротеидов. Последние покрываются оболочками. В состав этих оболочек входят часто некоторые компоненты клеточной мембраны.

7. Лизис. У бактерий распад клеток происходит под влиянием ферментов фага, а у клеток высших организмов – путём выпячивания оболочки клеток и «выталкивания» вирусных частиц в окружающую среду.

Таблица17

Некоторые наиболее известные вирусные заболевания человека
Название болезни	Возбудитель	Поражаемые области тела	Способ распростране-ния	Тип вакцинации
Грипп	Миксовирус одного их трех типов - А, В и С - с различной степенью вирулентности	Дыхательные пути: эпителий, выстилающий трахеи и бронхи.	Капельная инфекция	Убитый вирус: штамм убитого вируса должен соответство-вать штамму вируса, вызывающего заболевание
Простуда	Самые разные вирусы, чаще всего риновирусы (РНК-содержащие вирусы)	Дыхательные пути: обычно только верхние	Капельная инфекция	Живой или инактивированный вирус вводится путем внутримышеч-ной инъекции; вакцинация не очень эффективна, так как существует множество самых разных штаммов риновирусов
Оспа	Вирус натуральной оспы (ДНК-содержащий вирус), один из вирусов оспы	Дыхательные пути, затем - кожа	Капельная инфекция (возможна контагиозная передача через раны на коже).	Живой ослабленный (аттенуиро-ванный) вирус вносят в царапину на коже; сейчас не применяется.
Свинка (эпидеми-ческий паратит)	Парамиксовирус (РНК-содержащий вирус)	Дыхательные пути, затем генерализованная инфекция по всему телу через кровь; особенно поражаются слюнные железы, а у взрослых мужчин также и семенники	Капельная инфекция (или контагиозная передача через рот с заразной слюной)	Живой аттенуиро-ванный вирус
Корь	Парамиксовирус (РНК-содержащий вирус)	Дыхательные пути (от ротовой полости до бронхов), затем переходит на кожу и кишечник	Капельная инфекция	Живой аттенуиро-ванный вирус
Коревая краснуха (краснуха)	Вирус краснухи	Дыхательные пути, шейные лимфатические узлы, глаза и кожа	Капельная инфекция	Живой аттенуиро-ванный вирус
Полиомиелит (детский паралич)	Вирус полиомиелита (пикорнавирус; РНК-содержащий вирус, известно три штамма)	Глотка и кишечник, затем кровь; иногда двигательные нейроны спинного мозга, тогда может наступить паралич	Капельная инфекция или через человеческие испражнения	Живой аттенуиро-ванный вирус вводится перорально, обычно на кусочке сахара
Желтая лихорадка	Арбовирус, т.е. вирус, переносимый членистоногими (РНК-содержащий вирус)	Выстилка кровеносных сосудов и печень	Переносчики – членистоногие, например клещи, комары	Живой аттенуиро-ванный вирус (очень важно также контролировать численность возможных переносчиков)

Рис. 57. Частицы вируса гриппаAPR-8 (исходный штамм). Вирусные частич­ки округлой формы. Электронный микроскоп УЭМ-100. Увел. 27 000X2

Рис. 58. Трахея котенка через 96 часов после заражения аллантоисной культурой вируса гриппа APR-8. Огрубевшая цитоплазма апи­кальной части клеток эпителия трахеи и слипание ворсинок эпителия. В цитоплазме клеток возле ядра группами располагаются базофильные включения. Окраска гематоксилинэозином. Увел. 1000

Рис. 59. Трахея кролика через 96 часов после заражения животного вирусом гриппа APR-8 (5-й пассаж). Видны базофильные включения с эозинофильной подкладкой в цитоплазме эпителия трахеи; мерцательные ворсинки огрубевшие. Окраска гематоксилинэозином. Увел. 1000

Рис.60. Легкое собаки через 96 часов после заражения животного

вирусом гриппа APR-8 (8-й пассаж). В цитоплазме альвеолярных клеток

видны базофильные включения с зоной просветления вокруг. Окраска

гематоксилинэозином. Увел. 1000.