20.1.4. Семейство Picornaviridae (Picornaviridae)
Вирусите от семействоPicornaviridae(произлизащи от две думи:picos- малък,RNA- съдържа РНК) са с размер 17-40 nm; кубичен тип симетрия; съдържат (+) РНК, линейни, едноверижни, инфекциозни; се състои от 60 капсомера; няма суперкапсид. Вирусите нямат липиди, устойчиви са на етер и детергенти.
Семейството включва родове:Enterovirus, Parechovirus, Hepatovirus,Rhinovirus,Cardiovirus,Aphtovirus.
20.1.4.1. Ентеровируси
Родът на ентеровирусите включва: 3 вида (1, 2, 3) вирус на полиомиелит, патогенен за хората; Coxsackie A вируси 1-22, 24; Coxsackie B 1-6 серотипове; ECHO вирус 1-33 серотипове (с изключение на 10, 22, 23, 28 типове); пареховируси - типове 22, 23; ентеровирусни серотипове 68-71.
Вирусът на полиомиелита причинява полиомиелит, едно от най-старите човешки заболявания, както се доказва от археологически материали. Полиомиелитът е възпаление на сивото вещество на главния мозък (поли- сиво,миелит- възпаление на гръбначния мозък). Открит през 1909 г. от Ландщайнер и Попър, когато маймуни са били заразени с мозъчната тъкан на дете, починало от полиомиелит. Полиовирусът е представен от три серотипа, които принадлежат към родEnterovirusот семействоPicornaviridae.
Морфология и свойства. Вирионът е икосаедрична частица с диаметър 27 nm, капсидът се състои от 60 субединици, всяка от които съдържа 4 протеина (VP1-VP4) и обгражда генома, представен от едноверижна (+)РНК. Капсидните и некапсидните протеини на вириона се образуват чрез разцепване на големи прекурсорни полипротеини. Три по-големи протеина (VP1-VP3) са подобни по структура. Полипептидната верига на всяка от тях образува плътно разположени бримки и образува структура "бъчва" от 8 вериги, които се държат от водородвръзки. Между "цевта" и аминните и карбоксилните крайни участъци на протеина, аминокиселинната верига образува бримки, върху които са разположени повърхностните антигенни детерминанти на вириона, които предизвикват синтеза на антитела, които неутрализират инфекциозността на вируса. Малкият вътрешен протеин VP4 е свързан с вирусна РНК и участва в интегрирането й в капсида на вириона.
Вирусът има характеристики:не съдържа хемаглутинин, не се култивира в пилешки ембрион и в тялото на опитни животни.
Съпротивление. Стабилен в околната среда: във вода, мляко, канализация остава активен при 0°C за една година, при киселинно pH за 1-3 часа, има плаваща плътност от 1,34 g/cm 3 . Тъй като вирионът няма обвивка, съдържаща липиди, той не се уврежда от мастни разтворители (етилов етер, хлороформ). Едномоларен разтвор на магнезиев хлорид предпазва полиовируса от топлинно инактивиране, което се използва за топлинно стабилизиране на перорална ваксина. При 50°C се инактивира за 30 минути, при 20°C - 3 месеца и остава върху зеленчуците 20 дни. Вирусът бързо умира в 1% разтвор на хлорамин, 3% водороден прекис, чувствителен е към UV лъчи.
Размножаване.Вирусите се адсорбират върху липопротеиновите рецептори на клетката, в които проникват чрез виропексис - вирусът се свързва с клетъчната мембрана, образувайки микровакуола.
След освобождаването на вириона от капсида се образува репликативна форма на РНК, която е матрица за синтеза на информационна РНК. Размножаването се извършва в цитоплазмата. Първо се синтезира единичен гигантски полипептид, който се разрязва от протеолитични ензими на няколко фрагмента. Някои от тях представляват капсомерите, от които е изграден капсидът, други са вътрешни протеини, а трети са вирионни протеини.ензими. Освен това във всяка заразена клетка се образуват няколкостотин вириони, които се освобождават след клетъчен лизис.
Отглеждане. В лабораторни условия вирусът се култивира в първични или трансплантирани клетъчни култури от различни тъкани на хора и маймуни. Полиовирусът, изолиран от естествени източници, може да зарази само клетки на примати, които съдържат специфични мембранни рецептори за вируса на клетъчната повърхност.
Патогенеза и клиника.Източник на инфекцията са болни хора и вирусоносители. Пътят на заразяване е фекално-орален, по-често хранителен или воден. Инкубационният период е 7-14 дни. Вирусът навлиза в назофаринкса (лимфофарингеалния пръстен на Пирогов), след това в лимфния апарат на тънките черва и след това навлиза в кръвта. От кръвния поток вирусът може да навлезе в ЦНС, ако неутрализиращи антитела не се произвеждат в достатъчни количества, за да блокират този път. В ЦНС вирусът се разпространява по нервните влакна и в процеса на вътреклетъчно възпроизвеждане може да увреди или напълно да унищожи нервните клетки, което може да доведе до вяла парализа. Най-често се засягат клетките на предните рога на гръбначния мозък, в тежки случаи вирусът навлиза в мозъка. Нарушаването на функциите на периферните нерви и двигателните мускули е резултат от размножаването на вируса в моторните неврони. Промените в тези клетки се развиват бързо.
Ако човек се зарази с вирулентен полиовирус, може да има: асимптоматична инфекция, леки клинични форми без парализа, асептичен серозен менингит, паралитичен полиомиелит (отбелязан при 1% от случаите на полиовирусна инфекция).
Леките форми на заболяването могат да протичат с висока температура, главоболие, гадене, повръщане, запек, тонзилит. До няколко днипациентът се възстановява. Асептичният менингит, в допълнение към изброените признаци, може да се прояви чрез скованост и болка в задната част на главата и гърба; заболяването продължава 2-10 дни и завършва с възстановяване.
При паралитичния полиомиелит възниква вяла парализа поради увреждане на двигателните неврони. Известно възстановяване на загубени функции може да настъпи в рамките на 6 месеца след началото на заболяването, но остатъчната парализа остава постоянна.
Имунитет. След заболяването остава устойчив имунитет към съответния вирусен серотип. Пасивният имунитет (след раждането) продължава 4-5 седмици от живота на детето. Защитните свойства имат антитела, неутрализиращи вируса, които се появяват преди началото на парализата. Образуването на антитела в ранните стадии на инфекцията е резултат от размножаването на вируса в чревния тракт и дълбоките лимфни структури, преди да навлезе в нервната система. Антителата, които се появяват в кръвта рано, могат да предотвратят навлизането на вируса в ЦНС, така че ваксинацията може да защити ЦНС, ако се приложи преди появата на неврологични симптоми.
След отстраняване на сливиците и аденоидите настъпва намаляване на устойчивостта към полиовирусна инфекция, тъй като след операцията нивото на секреторните антитела в назофаринкса рязко намалява.
Вирусологиченметод - изолиране на вируса и неговата идентификация. Материалът е изпражненията на пациента (1 g изпражнения съдържа до 1 милион инфекциозни дози), по-рядко назофарингеален лаваж, кръв, цереброспинална течност. Материалът се филтрува, третира се с антибиотик, въвежда се в култура от Hep-2 и RD клетки (от човешки рабдомиосарком). Използването само на две клетъчни линии за лабораторна диагностика на полиомиелит дава възможност за стандартизиране на получените резултати. След 5-7 дни CPP се появява под формата на финозърнеста деструкцияклетки.
Идентифицирането на вируса се извършва в реакция на неутрализация, т.е. вирусът се въвежда в тъканни култури, смесени с поливалентен серум против полиомиелит тип 1, 2, 3 и след това, за определяне на типа, с отделни типични серуми. Ако типът на вируса и този серум са идентични, CPP не възниква. За установяване на вътрешнотипови разлики между полиовирусни щамове се използват специфични за щама адсорбирани поликлонални и моноклонални имунни серуми, молекулярна хибридизация, полимеразна верижна реакция и секвениране на вирусен геном.
За програмата за ликвидиране на полиомиелита, разграничаването между диви и ваксинални щамове е от съществено значение.
Серологичнатадиагностика се използва за определяне на повишаването на титъра на антителата в кръвта на хора, които са били болни. За тази цел се използва реакция на неутрализация в тъканна култура със сдвоени серуми, получени в острия стадий на заболяването и по време на периода на възстановяване. Поставете RSK, IFA. При положителен резултат се открива четирикратно увеличение на титъра на антителата във втория серум в сравнение с първия.
Специфичната профилактикасе провежда с живи и умъртвени ваксини, благодарение на което е постигнат значителен напредък в борбата с полиомиелита. СЗО взема решение за глобално ликвидиране на полиомиелита след 2000 г
Убитата ваксинае получена от американския учен Salk през 1953 г. и съдържа полиовирус тип 1, 2, 3, отгледан в бъбречната тъкан на маймуни. Той предизвиква хуморален имунитет - образуване на IgG и IgM, но не възпрепятства размножаването на вирусите в клетките на чревната лигавица.
В момента ваксината се предлага в течна форма, използва се за ваксиниране на деца от 3-месечна възраст (инжектират се три пъти за създаване на имунитети срещу трите вида вирус) с интервал от 4-6 седмици и след това по схемата (след две години и 7 години).
Лечениетое със серумен човешки анти-полиомиелит имуноглобулин, получен от донорен серум.
Изолиран през 1947 г. от Doldorf и Sickles в град Coxsackie от болно дете със симптоми на полиомиелит. Понастоящем са известни 30 серотипа на Coxsackievirus, от които 1-24 серотипа принадлежат към групата Coxsackie A (тип 23 липсва), а серотипове 1-6 принадлежат към B.
Структурата на вирусите е типична за всички пикорнавируси, но има следните характеристики: съдържат хемаглутинин; патогенни за новородени кърмачки. Освен това интрамускулното инжектиране на вируса Coxsackie A причинява вяла парализа и области на мускулна некроза, а Coxsackie B причинява увреждане на вътрешните органи и енцефаломиелит.
Клиника.Вирусите причиняват различни клинични заболявания:
а) херпангина - остра треска с болка в корема, гърлото и мехури по устната лигавица, понякога със схванат врат;
б) епидемична миалгия – протича с висока температура и пробождаща мускулна болка в гърдите и корема;
в) епидемична плевродиния - придружена от треска, плеврит, болкови пристъпи в гърдите (болест на Борнхолм);
г) асептичен серозен менингит - остра треска с менингеални симптоми;
д) неонатален енцефаломиокардит - миокардит и паралитични форми, подобни на полиомиелит, кардиотропизмът е по-изразен при Coxsackie B вирусите.
Като цяло Coxsackieviruses се характеризират с многоорганен тропизъм.
Диагностикатасе извършва чрез изолиране на вируса от изпражнения, назофарингеален лаваж, гръбначно-мозъчна течност чрез заразяване на мишки кърмачки и клетъчни култури с материал. Заидентификация постави реакция на неутрализация в клетъчна култура върху новородени мишки със специфични серуми.
Серологичната диагноза се извършва чрез откриване на повишаване на титъра на антителата в сдвоени серуми на пациента в RN, RTGA, ELISA.
ECHO вирусите са описани през 1941 г. от Enders. Името е съкращение от първите букви на английските думиenteric cytopathogenic human orphans. Тъй като тяхната роля в човешката патология остава неизвестна дълго време, те са наречени "сираци". Те се различават от другите ентеровируси по това, че не са патогенни за новородени мишки и имат хемаглутинин. Известни са серотипове 1-33 (с изключение на 10, 22, 23, 28), които се идентифицират в реакцията на неутрализация, PCR, ELISA.
Вирусите причиняват различни заболявания предимно в детска възраст. Афинитетът към лимфоидната тъкан е една от характерните черти на тези вируси. След размножаването си вирусите проникват в лимфата, а след това в кръвта, настъпва виремия и инфекцията се генерализира. По-нататъшното развитие на заболяването зависи от свойствата на вируса, неговия тъканен тропизъм и имунния статус на организма. Много серотипове могат да засегнат централната нервна система, причинявайки полиомиелитни заболявания, асептичен серозен менингит (серовари 2-9, 12, 14, 16, 21), стомашно-чревни заболявания със синдром на диария, респираторни заболявания (серовари 8-11, 20), увеит - възпаление на лигавицата на окото, заболявания на паренхимните органи.
Диагнозата се извършва по същия начин, както при вирусите Coxsackie.
Ентеровирус 70причинява субконюнктивални кръвоизливи и кератит. Понякога има усложнения от страна на централната нервна система - болка в областта на корените на гръбначния нерв, слабост на мускулите на крайниците, пареза на лицевия и глософарингеалния нерв. Основният път на предаване е контактен, по-рядко фекално-орален.
Ентеровирус 71е междинен по свойства между полиовирусите и невротропните щамове на Coxsackievirus. Разработена е ефективна инактивирана ваксина срещу ентеровирус 71.
Специфична профилактика. Положителни резултати са получени при използването на формализирани ваксини от най-патогенните ентеровируси (Coxsackie A-9, B-1, ECHO-6).