1.7.13. Загальні методи вивчення вірусів

Про присутність вірусів як при спонтанних захворюваннях, так і при експе-риментальному зараженні хазяїна судять по появі тих або інших патологічних симптомів. Всякий раз, коли виникає підозра про присутність вірусу в об'єкті, що вивчається, приходить підбирати певний комплекс умов - відповідний організм і відповідний спосіб зараження, - при якому вірус викликає в зараженому організмі розпізнавані зміни.

Як відомо, для доказу того що це захворювання викликається певним мікроорганізмом, необхідно виконати так звані постулати Коха:

1. Показати, що цей мікроорганізм регулярно виявляється в хворому організмі.

2. Отримати культуру цього мікроорганізму на штучному живильному середовищі.

3. Відтворити це захворювання зараженням экспериментальної тварини виділеною культурою.

4. Повторно виділити цей мікроорганізм, але вже з організму експериментально зараженого хазяїна.

Ті ж постулати, з деякими змінами, справедливі і у разі діагностики ві-русних захворювань. У цьому випадку згідно Риверсу, постулати формулюються таким чином:

1. Виділити вірус з організму хворого.

2. Культивувати вірус в організмі або в клітинах експериментальної тварини.

3. Довести фільтрованість інфекційного агента (щоб виключити ратогенні агенти більшого розміру, наприклад, бактерії).

4. Відтворити подібне захворювання у представника даного або близького виду.

5. Повторно виділити той самий вірус.

Матеріал, в якому підозрюється наявність вірусу (шматочок тканини, біологічна рідина або лизат бактерій) при необхідності подрібнюютб або гомогенізують.

Великі фрагменти клітин, а також що можливі забруднююий матеріал, мікроорганізми видаляють за допомогою фільтрування і центрифугування.

Очищену суспензію вводять відповідному хазяїну, або додають в суспензію клітин, або наносять на моношар відповідних клітин.

В результаті у шарі чутливих клітин можуть з'явитися локальні ураження, так звані "бляшки", характерні для цього вірусу. Бляшки утворюються в результаті зараження розташованих в цій області клітин, розмноження в них вірусу і їх повного або часткового лізису. Якщо при розмноженні вірусу бляшки не утворюються, присутність вірусу може бути виявлена за допомогою інших тестів.

При введенні досліджуваного матеріалу не в клітинну культуру, а в організм хазяїна виявляють загальні симптоми, що свідчать про розвиток інфекції.

1.7.14. Дія вірусів на заражену клітину

Цитолітичний (цитоцидний) - руйнівний ефект, при якому клітина випробовує множинні ураження і часто руйнується.

Трансформуючий ефект, при якому клітина набуває здатність до необмеженого ділення.

Персистентна інфекція, що займає проміжне місце між цитолітичною і трансформуючою дією. Заражені клітини продовжують рости і ділитися, одночасно продукуючи вірус.

У ранні періоди розвитку вірусології в заражених вірусами клітинах були виявлені включення, місце локалізації яких (ядро або цитоплазма (рис. 8). Деякі включення, наприклад тільця Негри в цитоплазмі нейронів, заражених вірусом сказу, завжди супроводжують цю інфекцію і є діагностичним ознаком захворювання тварин. Внутрішньоклітинні включення можуть бути різної природи: включення в цитоплазмі клітин, заражених вірусом осповакцини (тельця Гварниери), - місце збірки або накопичення віріонів; ядерні включення при аденовірусній інфекції - скупчення зрілих віріонів або вірусних білків.

Продуктивна вірусна інфекція, як правило, супроводжується пригніченням синтезу клітинних білків, РНК і ДНК, порушенням структури клітинної мембрани. Багато вірусів викликають ушкодження клітинних хромосом (герпес, кір) або різке припинення мітозів (реовіруси).

Реакцією у відповідь клітин на вірусну інфекцію є синтез інтерферонів - білків, що пригнічують розвиток внутрішньоклітинного вірусу. Інтерферони нині відносять до класу індуцибельних білків клітин хребетних; як цитокіни в організмі, вони виконують контрольно-регуляторні функції, спрямовані на збереження клітинного гомеостазу.

Окрім противірусної дії інтерферонам властиві протипухлинні і радіопротекторні ефекти, а останнім часом виявлена і їх антибактеріальна і антитоксична активність широкого спектру специфічності.

Інтерферони синтезуються клітинами різних типів: лейкоцитами (γ-інтерферони), фібробластами (β-інтерферони) і лімфоцитами (α-інтерферони) різних видів тварин. Інтерферони видоспецифічні; кожен біологічний вид, здатний до їх утворення, продукує свої унікальні продукти, дуже схожі по структурі і властивостям, але не здатні проявляти антивірусну дію в умовах організму іншого виду.

Інтерферон має дуже високу противірусну активність: в стійкий проти вірусного зараження стан клітину можуть привести менш ніж 50 молекул інтерферону, і механізм його дії полягає в пригніченні трансляції з ранніх вірусних іРНК. З початку, у присутності вірусної РНК, протеїназа аутофосфорилюєтся, а потім фосфорилює 2 чинник елонгації, порушуючи збірку білкової молекули.

2'-5'-олигоаденілат активується у присутності двониткової РНК, і дві молекули ферменту утворюють аденін-тринуклеотід з унікальними 2'-5'-фосфодиефірними зв'язками, що активує латентну ендонуклеазу, що руйнує вірусні іРНК.

Механізм антивірусної дії ɣ-інтерферонів дещо відмінний: індукція нитроксид синтетази призводить до підвищення внутрішньоклітинного вмісту окислу азоту, що інгібірує реплікативний цикл вірусів.

В деяких випадках інтерферони блокують депротеїнізацію інфекційних вірусних часток, або вивільнення дозрілих вірусів.

Окрім РНК або ДНК- вірусів індукторами інтерферонів можуть бути бактеріальні ендотоксини з Staphilococcus, Brucella abortus і Listeria monocytogenes, мікоплазми, синтетичні полімери, лектини багатьох рослин (квасолі, сої, сочевиці) та ін.

Природні і рекомбінантні інтерферони застосовуються в багатьох областях медицини і ветеринарія хоча відома низька ефективність рекомбінантних інтерферонів при терапії багатьох захворювань з порушеннями імунного гомеостазу, особливо інфекційних. На жаль, рекомбінантні інтерферони до того ж можуть викликати деякі побічні ефекти (лихоманка, гіпотонія, тахікардія, порушення функцій печінки). Мабуть, перспективнішим є використання природних інтерферонів, позбавлених багатьох перерахованих недоліків.