Вся микробиология

Факторы патогенности хламидий:

•компоненты клеточной стенки (блокируют слияние фагосом с лизосомами фагоцитов);

•экзотоксины;

•эндотоксины.

Лекция 22

Общая вирусология. Принципы диагностики, специфической профилактики и терапии вирусных инфекций. Противовирусный иммунитет.

— путем слияния вирусной и клеточной мембран. Чаще всего эти два механизма дополняют друг друга.

После проникновения в клетку вирус теряет свои оболочки и инфекционную активность. Эта фаза носит название эклипс-фазы. Нуклеиновая кислота вируса освобождается и генетическая информация вируса может быть реализована.

ДНК-содержащие вирусы по месту репродукции в клетке делят на 2 группы:

•ядерные ( не имеют в своем составе ДНК-полимеразы);

•цитоплазматические (содержат в своем составе ДНК-полимеразу). Синтез вирусных белков осуществляется в клетке на рибосомах.

Существует два способа формирования вирусных белков:

•иРНК транслируется в гигантский белок-предшественник, который затем нарезается на зрелые функционально активные белки;

•короткие иРНК сразу транслируются с образованием зрелых белков, которые лишь незначительно модифицируются.

Сборка вирионов происходит в клетке по принципу белокнуклеинового и белок-белкового узнавания. Выход вирусов из клетки происходит двумя путями:

•простые вирусы выходят путем «взрыва» или лизиса;

•сложные вирусы выходят путем почкования, сохраняя на какое-то время жизнеспособность клетки.

Классификация вирусных инфекций.

На уровне клетки:

•автономная;

•интеграционная.

При автономной инфекции вирусный геном реплицируется независимо от клеточного. Этот тип инфекции может протекать как продуктивная или как абортивная.

Различают понятия «дефектные вирусы» и «дефектные частицы». Дефектные вирусы — это вирусы, не способные вообще размножаться без участия других вирусов-помощников, а дефектные частицы — это отдельные частицы которые могут появляться в общей популяции полноценных вирусов, при заражении с «высокой множественностью инфекции» При интеграционной инфекции вирусный геном включается в состав

клеточного генома и реплицируется как составная часть клеточного. Вирусные последовательности в составе клеточного генома называются провирусом или провирусной ДНК.

В зараженных вирусами клетках как в организме, так и в клеточных культурах развиваются изменения специфические и неспецифические. Деструкцию клетки, возникающую при цитолитической инфекции, называют цитопатическим эффектом, а вирус, вызывающий этот эффект, называют цитопатогенным.

Кнеспецифическим изменениям относят:

•нарушение проницаемости клеточных мембран;

•хромосомные абберации;

•вакуолизацию цитоплазмы клетки;

•скопление в клетках продуктов распада.

Специфические изменения:

•вирусные включения, внутриядерные или цитоплазматические;

•образование симпластов.

Специфические и неспецифические изменения приводят к деструкции клеток, а вирусы, которые приводят к деструкции, называют

цитопатогенными.

Цитопатогенный эффект вирусов на клетки макроорганизма лежит в основе патогенеза большинства вирусных инфекций.

В лабораторной практике учет цитопатического эффекта позволяет проводить индикацию вируса в культуре клеток.

Экология вирусов и эпидемиология вирусных инфекций.

Вирусы лишены белоксинтезирующих систем, являются автономными генетическими структурами, навсегда привязанными к внутренней среде организма — от простейшей прокариотной клетки до организма человека. Эти все организмы и являются экологической нишей вирусов.

Эпидемиология вирусных инфекций не имеет отличий от эпидемиологии других инфекций. В этой цепи различают источники инфекции, факторы передачи и заражаемые восприимчивые объекты.

Источником инфекции может быть человек или животное. Факторы передачи вирусных болезней те же, что и при других

инфекционных заболеваниях: воздух, вода, пища, почва, предметы обихода.

Механизмы и пути передачи вирусов также не отличаются от таковых при бактериальных инфекциях за исключением возможности генетического пути передачи вирусов. Генетическая передача характерна для онкогенных вирусов и обусловлена интеграцией их генома с геномов половых клеток.

•продолжительность течения инфекции;

•проявление клинических симптомов;

•выделение вируса в окружающую среду. На уровне организма инфекции разделяют на:

•очаговые;

•генерализованные.

Распространение вируса в организме может происходить в основном

по трем системам:

•по лимфатической системе ( вирус кори, краснухи, аденовирусы);

•гематогенным путем (большинство вирусов);

•нейрогенным путем (вирус бешенства, простого герпеса,

полиомиелита).

Скорость распространения вирусов в организме и достижение ими чувствительных органов и тканей определяют длительность инкубационного периода.

По клиническому течению различают острые и персистентные

инфекции.

Острые инфекции чаще всего сопровождаются выделением вируса в окружающую среду, инфекция длится недолго, окончание ее сопровождается элиминацией — удалением вируса благодаря иммунным механизмам.

Острая инфекция может завершиться выздоровлением или гибелью организма а протекать может в клинической (манифестной) форме, или в инаппарантной.

При продолжительном взаимодействии вируса с организмом возникает персистентная инфекция (ПИ).

ПИ может быть латентной, хронической и медленной.

•Латентная инфекция — это скрытая инфекция, не сопровождающаяся выделением вирусов в окружающую среду. На уровне клетки это обычно абортивный нелитический процесс. Возможна активация вируса и переход инфекции в острую или хроническую формы.

•Хроническая инфекция — длительно текущий инфекционный процесс, характеризующийся сменой периодов ремиссий периодами обострений, при которых вирус выделяется в окружающую среду.

•Медленные инфекции — это своеобразное взаимодействие определенных вирусов с организмом, характеризующееся длительным инкубационным периодом, длящимся многие месяцы, годы и последующим медленным, но неуклонным развитием

симптомов заболевания, ведущих к тяжелому нарушению функций органов, в основном ЦНС, и к летальному исходу. Персистентные инфекции являются серьезной проблемой медицины

и вирусологии. Удельный вес таких инфекций намного превышает таковой острых. Персистенция вирусов обусловливает их сохранение как биологического вида, является причиной изменчивости свойств вирусов и их эволюции.

Патогенез вирусных инфекций

Патогенез вирусного заболевания определяется следующими факторами:

•тропизмом вируса;

•скоростью репродукции вируса и количеством инфекционных частиц в потомстве;

•реакцией клеток на размножение в них вирусов;

•реакцией организма на изменение клеток и тканей.

Тропизм вирусов — универсальное свойство их. В зависимости от

поражения тех или иных органов и тканей различают нейроинфекции,

кишечные инфекции, респираторные инфекции и др. Для вирусов фенотипическим проявлением патогенности является вирулентность и инфекционность. Вирусы не синтезируют белков, поэтому для них нет понятия токсигенности, как и токсичности. Интоксикация при вирусных инфекциях обусловлена всасыванием продуктов распада клеток макроорганизма, разрушенных вирусами.

Факторы противовирусной защиты.

Противовирусную защиту реализуют гуморальные, клеточные и общие факторы, которые осуществляют как специфические реакции — противовирусный иммунитет, — так и неспецифическую резистентность.

Противовирусная защита имеет следующие особенности:

•защитные барьеры направлены против двух форм вируса — внеклеточного и внутриклеточного;

•защита осуществляется на трех уровнях — организменном, клеточном и молекулярном;

•защита направлена против как самого вируса, так и против вирусинфицированной клетки;

•защита обусловлена преимущественно подавлением вирусной репродукции, а не уничтожением вируса;

•значительную роль играют неспецифические факторы защиты.

Неспецифические факторы защиты. Интерфероны.

Интерфероны (ИФН) — мощные индуцибельные белки, способные продуцироваться в любой ядерной клетке позвоночных. Известны четыре основных действия интерферона:

•антивирусное,

•иммуномодулирующее,

•антипролиферативное или противоопухолевое,

•радиопротекторное.

Взависимости от клеток-продуцентов интерфероны человека подразделяют на три группы:

•α-интерферон, продуцируемый лейкоцитами человека;

•β-интерферон, продуцируемый фибробластами;

•γ-интерферон, или иммунный интерферон, продуцируемый Т- лимфоцитами.

α-ИФН используются против вирусных заболеваний, γ-ИФН применяют для иммунного модулирования при иммунных дефицитах и злокачественных заболеваниях.

ИФН индуцируют «антивирусное состояние» клетки — резистентность к проникновению или блокаду репродукции вирусов.

Механизм действия ИФН универсален, независим от генетического материала вирусов, т.е. одинаково действуют на репродукцию разных вирусов, но ИФН обладают видотканевой специфичностью.

Противовирусный иммунитет

Против вирусов образуются антитела различных классов. Главную роль играют антитела против протективных антигенов, которыми обычно являются суперкапсидные антигены сложных вирусов или поверхностные наружные антигены простых.

Антитела препятствуют адсорбции, пенетрации, дезинтеграции вирусов, действуют совместно с комплементом, который покрывает вирионы и лизирует их.

Главное значение в противовирусном иммунитете имеют клеточные механизмы.

Их осуществляют:

•Т-цитотоксические клетки, связываются с клеткоймишенью через TCR и HLA I класса;

•К-клетки — осуществляют зависимую от антител клеточную цитотоксичность, связываясь с вирусными антигенами на поверхности инфицированных клеток через антитела;

•NK-клетки — распознают измененные молекулы MHC II на поверхности инфицированных вирусом клеток, связывают антиген на поверхности клетки с помощью NK-рецептора и убивают их, выделяя перфорины.

Иммунопатологические механизмы защиты.

•Накопление иммунных комплексов, содержащих инфекционный вирус.

Накопление иммунных комплексов, их сорбция на стенках сосудов и в тканях вызывают повреждение органов и тканей и обусловливают «болезни иммунных комплексов», которые сопровождают большинство вирусных инфекций.

•Второй иммунопатологический механизм — иммунная деструкция зараженных клеток. При действии Т-лимфоцитов на поздних стадиях, когда повреждены клетки многих органов и тканей, иммунный цитолиз может привести к некомпенсируемым нарушениям жизненно важных функций и усугубить инфекционный процесс.

•Третий вариант иммунопатологических нарушений — образование аутоантител против антигенно измененных клеток организма. Аутоиммунные процессы часто являются причиной осложнений при вирусных инфекциях.

Химиотерапия вирусных инфекций.

Антивирусные вещества должны специфически блокировать размножение вируса в клетках макроорганизма и не повреждать клетки организма. Это весьма сложная задача, поэтому до сегодняшнего дня набор антивирусных химиотерапевтических препаратов невелик.

В настоящее время применяются следующие группы антивирусных химиопрепаратов:

•аномальные нуклеозиды (пиримидиновые аналоги — идоксуридин; пуриновые аналоги — аденин-арабинозид; ацикловир; рибавирин);

•производные адамантанамина гидрохлорида (амантадин и ремантадин);

•тиосемикарбазоны (метисазон).

•ингибиторы протеаз вирусов: гордокс, контрикал и ,- аминокапроновая кислота. С целью повреждения вирусных генов применяют нуклеазы, в частности применение РНК-азы оказалось эффективным при лечении клещевого энцефалита.

•ингибиторы обратной транскриптазы.

Иммунопрофилактика вирусных инфекций.

В настоящее время разработан целый ряд вакцин, используемых для специфической профилактики вирусных заболеваний:

•вакцины из живых аттенуированных вирусов;

•корпускулярные (вирионные) убитые вакцины;

•субъединичные вакцины;

•генно-инженерные вакцины;

•синтетические вакцины.

Методы лабораторной диагностики вирусных инфекций.