Дромашко С.Е. Генетика и вирусология

клетки, астроциты и разнообразные линии T и B клеток, мегакариоцитов,

ткань эпителия и др.

Серологические исследования HHV-6 показали повсеместность случаев

HHV-6-инфекции: ее обнаруживали во всех странах, где проводили

исследования. Инфицирование происходит обычно на первом или втором

году жизни, и соответственно около 95% взрослых имеют антитела к HHV-6.

В Соединенных Штатах Америки, Японии установлено, что приобретенная

HHV-6 инфекция встречается преимущественно у младенцев 6–18 месяцев

жизни. Почти все дети инфицируются в возрасте до трех лет и сохраняют

иммунитет на всю жизнь. Наиболее показательно, что инфекция HHV-6,

приобретенная в детском возрасте, приводит к высокой частоте

серопозитивности у взрослых.

HHV-7 – седьмой член семейства Herpesviridае – впервые

идентифицирован в клетках здорового взрослого человека в 1990 г. HHV-7

также входит в состав рода Roseolovirus, подсемейства beta-Herpesvirus, имеет

морфологическое, антигенное и геномное сходство с HHV-6. Он имеет

нуклеокапсид, содержащий ДНК, окруженный плотной оболочкой и

липидным покрытием. HHV-7 прежде всего заражает CD4+ T-клетки, такие

как мононуклеары пуповинной и периферической крови. В эпителиальных

клетках слюнных желез он пролиферирует с выбросом вирусов. Другие

ткани, такие как кожа, молочная железа, легкие, также могут содержать

антиген HHV-7.

HHV-7 является распространенной инфекцией детского возраста,

которая проявляется несколько позже, чем HHV-6, и в более широком

возрастном диапазоне. Серологические исследования показали, что

большинство индивидуумов в Соединенных Штатах инфицируются HHV-7 к

6–10-му году жизни. HHV-7 выделяется в слюне у 95% взрослых, что

указывает на высокий уровень инфицированности населения и склонность

HHV-7 к персистенции. HHV-7 наиболее вероятно передается через слюну, в

которой вирус активно реплицируется.

HHV-8 имеет более давнюю историю. В 1872 г. венгр Мориц Капоши

впервые описал агрессивную пигментированную идиопатическую саркому

кожи. Эта опухоль сегодня хорошо известна как саркома Капоши. Ранее в

США и странах Западной Европы она была редкой патологией, ее частота

составляла менее 0,06 на 100 тыс. человек, пока не возникла эпидемия

СПИДа. Спустя сто лет, в начале 80-х гг., появились сообщения о высокой

частоте саркомы Капоши у гомосексуальных мужчин, впоследствии этот

показатель увеличился до 15–20% у гомосексуальных ВИЧ-зараженных

мужчин. В течение некоторого времени предполагалась вирусная этиология

саркомы Капоши. Ассоциация с HHV-8 и саркомой Капоши не

предполагалась, пока. в 1994 г. не открыли герпесвирус, связанный с

саркомой Капоши (KSHV), который сегодня классифицирован как HHV-8 в

пределах подгруппы герпесвирусов гамма-2, группы Rhadinovirus.

Выявлены вариации HHV-8 инфекции, связанные с географическими и

социоэкономическими факторами. Сероэпидемиологические исследования

показали высокие уровни заболеваемости классической саркомой Капоши в

странах Африки, особенно Центральной; низкие – в США, Японии и в

некоторых северных европейских странах, средние – в большинстве

средиземноморских стран. Основная группа риска в США – гомосексуальные

мужчины, у которых серопозитивность составляет около 40%.

Передача HHV-8 происходит различными путями, но, вероятно,

преобладает половой путь, а также передача через слюну. Это

подтверждается выявлением HHV-8 в сперме. Дополнительные пути

заражения обусловлены присутствием ДНК вируса HHV-8 в слюне и

лимфоцитах периферической крови. В Африке, где существует эндемическая

форма саркомы Капоши, инфицирование HHV-8 происходит обычно в

детстве, относительно высокий уровень инфицирования отмечается также в

период становления сексуальной активности. Перинатальный путь передачи

отмечен в странах Африки и на острове Сардиния.

Атипичная пневмония. Этот термин применяется для обозначения двух

различных заболеваний:

• В медицинской литературе под атипичной пневмонией традиционно

понимается воспаление легких, вызванное микоплазмами, хламидиями

или легионеллами и имеющее необычное для него клиническое течение.

• Новая болезнь, выявленная в ноябре 2002 г. в Китае, затем в Гонконге,

получившая там эпидемическое распространение и зарегистрированная к

маю 2003 г. в 30 других странах

(численность заболевших превысила 7 тыс.

чел., умерло – свыше 500), в средствах

массовой информации получила название

атипичной пневмонии. В медицинской

литературе по предложению ВОЗ для

обозначения ее применяется термин

тяжелый острый респираторный синдром,

или САРС (SARS – severe acute respiratory

syndrom).

Возбудитель САРС – неизвестная ранее

разновидность коронавируса (названного так в

связи с внешним сходством вирусной частицы с

короной: круглая форма с шипиками). В

Рисунок 11 – Предла-

гаемые в Интернете

средства защиты от

атипичной пневмонии

окружающей среде коронавирусы гибнут в течение нескольких часов, на

пластиковых поверхностях могут сохраняться до двух суток. Заражение

происходит воздушно-капельным путём, главным образом при близком

контакте с кашляющим, чихающим больным. Вирус поражает не только

верхние дыхательные пути, но и бронхи, бронхиолы, вызывая воспалительное

утолщение их стенок, пропотевание жидкости в альвеолы, нарушение

газообмена в лёгких и недостаточное поступление кислорода в кровь. На этом

фоне возникает одно- или двусторонняя пневмония, которую вызывает,

вероятно, бактериальная флора, населяющая дыхательные пути (аутофлора).

Смерть больных (летальность составляет около 7%) обусловлена тяжёлой

дыхательной недостаточностью.

Инкубационный период длится обычно от двух до семи суток, иногда до

10 суток. Болезнь проявляется остро: повышение температуры тела до 38 °С и

выше, озноб, боли в мышцах, головная боль, общая слабость. Примерно у

четверти больных наблюдаются боли в горле и насморк. Возможны

головокружение, тошнота, рвота, боли в животе, жидкий стул. Чаще через

два–три дня состояние больного улучшается, при тяжёлом течении болезни

появляются кашель, сухой или с небольшим количеством мокроты, одышка и

быстро развивается выраженная дыхательная недостаточность. При

непосредственном исследовании больного и рентгенологически выявляют

признаки пневмонии; в гемограмме чаще отмечается лейкопения. Смертность

от атипичной пневмонии составляет 3,6%. У 10-20% заразившихся болезнь

протекает в тяжелой форме и сопровождается осложнениями; 80-90%

заболевших выздоравливают.

Лихорадка, кашель и затрудненное дыхание в сочетании с данными

эпидемиологического анамнеза (контакт с больным или возможность такого

контакта, например приезд из Китая, Гонконга или Тайваня) позволяют

поставить предположительный диагноз тяжёлого острого респираторного

синдрома. При подозрении на САРС больной подлежит госпитализации и

строгой изоляции в специально оборудованном боксе. Проводят

кислородотерапию, искусственную вентиляцию лёгких, лечение

антибиотиками широкого спектра действия, а также противовирусными

препаратами (однако их эффективность не доказана). С целью

индивидуальной профилактики показаны применение противовирусных

иммуностимулирующих препаратов: арбидол, амиксин, закаливание

организма, рациональное питание, поливитамины.

4.2 «Возникающие» вирусные инфекции (вирусы Эбола, Денге,

Хантаан и др.), их свойства и распространение

Речь пойдет в основном о геморрагических лихорадках – группе острых

вирусных природно-очаговых болезней, характерным проявлением которых

является повышенная кровоточивость. Возбудители геморрагических

лихорадок относятся к различным семействам РНК-содержащих вирусов. Все

болезни этой группы характеризуются способностью к распространению и

тяжелым течением, относятся к опасным и особо опасным инфекционным

заболеваниям. В настоящее время в группу геморрагических лихорадок

включено 15 болезней, в том числе лихорадки Эбола, Марбург, Ласса, желтая

лихорадка, геморрагическая лихорадка Денге, лихорадка долины Рифт и др.

Это семейство филовирусов, поражающих человека и обезьян, получило

название от латинского слова "filamentous" – длинный, протяженный – в

связи с уникальной для вирусов человека формой их вирионов в виде

длинных цилиндрических палочек. Семейство в настоящее время собираются

разделить на два вида: Эбола-вирусы и Марбург-вирусы.

Вирус Эбола. Этот вирус был идентифицирован в 1976 г., когда

одновременно вспыхнули две эпидемии: на юге Судана (284 случая,

летальность 53%) и на севере Заира (318 случаев, летальность 88%).

Серологические тесты показали, что два штамма, заирский и суданский, не

были одинаковыми. Свое имя вирус получил от реки Эбола, впадающей в

реку Конго. Эпидемия вспыхнула в 55 деревнях, прилежащих к реке, и

внезапно прекратилась. Другой штамм вируса Эбола был выделен в 1989 г. во

время вспышки инфекции в обезьяньем питомнике в Рестоне, США.

Обезьяны были привезены с Филиппинских островов. Четыре сотрудника

американского питомника и четыре – филиппинского были

серопозитивными, но ни у кого из них не развилась геморрагическая болезнь.

Этот рестонский штамм вируса Эбола, или вирус Рестон, по-видимому,

является высокопатогенным для обезьян, но не для человека. Сродни Эбола –

вирус Марбург, который впервые проявился на девять лет раньше, еще в 1967

г. в Европе (Югославия и Германия – города Марбург и Франкфурт), куда

был перенесен на обезьянах, завезенных из Уганды (район оз. Виктория).

Заболели работники фармацевтических заводов, участвовавшие в заборе

почек у экспортированных обезьян. Всего заболел 31 человек, из которых

семеро умерли.

Лишь вирус бешенства, дальний родственник филовирусов, превосходит

их по смертности, достигающей в случае вируса Эбола практически 100% –

при попадании в кровь и отказе или невозможности срочно ввести вакцину.

Вирионы этого семейства многообразны по форме, встречаются

сигмообразные, U-образные формы, однако основной является

палочковидная форма с диаметром 80 нм и длиной от 790 нм (вирус Марбург)

до 970 нм (вирусы Эбола и Рестон). При рассмотрении их поперечных срезов

в электронном микроскопе обнаруживаются внутренний нуклеокапсид

(комплекс нуклеиновой кислоты с белками, в основном белком NP)

диаметром 50 нм, окруженный липидной оболочкой, и внутреннее

пространство с малой электронной плотностью диаметром 20 нм. Такие

параметры предполагают спиральную форму нуклеокапсида с пустой

сердцевиной, что подтверждается и видимой продольной периодичностью

вирионов с шагом 5 нм. На поверхности вирионов, образованной липидной

оболочкой, которую вирус заимствует у клетки-хозяина, можно видеть шипы

длиной 10 нм. В состав вирионов входят все кодируемые геномом вируса

белки, что является обычным для большинства вирусов с негативным РНК-

геномом.

Генетический материал вируса представлен одноцепочечной

неинфекционной РНК негативной полярности, что означает неспособность

этой цепи РНК выступать в качестве матрицы для синтеза белка. РНК имеет

молекулярную массу 4,2·10

дальтон, что соответствует длине примерно в

19200 нуклеотидов и 1,1% массы всего вириона.

Полные нуклеотидные последовательности геномов вирусов Эбола и

Марбург определены несколько лет назад российскими, германскими и

американскими учеными. В плюс-цепи РНК (она комплементарна геномной

РНК) выявлены семь рамок трансляции белков. Строение генома вируса

Марбург приведено на рисунке 12. Оно сходно со строением геномов вирусов

бешенства и кори, однако имеет некоторые особенности.

Рисунок 12 – Схема строения вириона филовируса (а), карта генома

вируса Марбург (б) и карта генома вируса Эбола (в)

Примечание. На схеме устройства вириона показано, что РНК

находится в составе нуклеокапсида (или "ядра" вируса) и связана с белками

NP и VP30, а белки VP40, VP24 и GP связаны с липидной мембраной. При

этом основным поверхностным белком является белок GP, который

образует шипики на поверхности вириона. Масштабная линейка для карты

генома проградуирована В тысячах нуклеотидов

Каждый белок филовирусов кодируется своей собственной матричной

РНК. В свою очередь эти матричные РНК считываются с минус-цепи

вирионной РНК с помощью вирусспецифической РНК-полимеразы,

кодируемой геном L.

• Гликопротеин (GP) является единственным поверхностным белком

вириона. Его тримеры образуют шипы на поверхности вириона и

отвечают, по-видимому, за первичное присоединение вируса к клетке.

Этот белок сильно модифицирован (в отличие от большинства

аналогичных белков других вирусов) остатками олигосахаридов.

Российские исследователи недавно выявили, что один из участков этого

белка похож по структуре и свойствам на фрагменты белков вирусов

иммунодефицита человека и животных. Предполагается, что это является

одной из причин необычно высокой патогенности филовирусов.

• Внутренний белок VP40 является одним из основных по содержанию в

вирионе белков. Видимо, он выстилает внутреннюю поверхность

липидной мембраны и связан с ней. Одновременно он является наружным

белком нуклеокапсида – "вирусного ядра".

• Внутренний белок VP24 также связан с липидной мембраной. Функция

его неизвестна, но по последним данным он может играть роль при

"раздевании" вируса в процессе его проникновения в клетку.

• Белок нуклеопротеин (NP) имеет ярко выраженный положительный заряд

и связан в вирионе непосредственно с РНК.

• Внутренний белок VP30 является минорным белком вириона, функция его

неизвестна.

• Внутренний белок VP35, по-видимому, играет регуляторную роль при

размножении вирусного генома.

• Полимераза (L-белок) – самый большой по размеру белок вируса. Его

функция – синтезировать матричные РНК с минус-цепи вирионной РНК,

плюс-цепь вирионной РНК на матрице минус-цепи и на поздней стадии

саму вирионную РНК на матрице плюс-цепи. Предполагается, что

некоторые другие вирионные белки также принимают участие в этих

процессах.

До недавнего времени не было ничего известно о способе

проникновения этих вирусов в клетки. Однако Марк Голдсмит из

университета Калифорнии и его коллеги провели исследование, в ходе

которого выяснили, что возможным путем проникновения вирусов в клетку

может быть молекула, расположенная в оболочке клетки и отвечающая за

улавливание фолиевой кислоты (витамина группы В), влияющей на рост и

развитие. Многие клетки человеческого организма обладают специальными

рецепторами, которые улавливают этот витамин. Эксперименты,

проведенные учеными, показывали, что гликопротеины, окружающие вирус

Эбола и вирус Марбург, могут соединяться с одним из видов этого рецептора,

позволяя вирусу проскользнуть в клетку.

Азок Энтони из университета Индианы предполагает, что рецепторы

"открываются" для проникновения вируса тогда, когда в организме не хватает

фолиевой кислоты, как это нередко случается у людей, живущих в

развивающихся странах. Это ведет к тому, что при недостатке витамина в

организме остается много свободных рецепторов, а соответственно и много

мест для проникновения вируса.

М.Голдсмит сомневается в применимости больших доз фолиевой

кислоты для тех людей, которые находились в контакте с вирусами, для

профилактики заболеваний. Вместо этого он предлагает метод, пока

разработанный только в лабораторных условиях –применить антитела,

которые созданы для того, чтобы занимать рецепторы фолиевой кислоты, тем

самым заблокировав для вирусов вход в клетки.

Еще один возможный способ предотвращения заболевания, который

может быть разработан на основе результатов этого исследования, состоит в

том, чтобы ввести в организм свободные рецепторы-приманки, которые

смогут улавливать вирус, предотвращая его проникновение в клетки. По

мнению А.Энтони, этот способ может оказаться эффективным, однако

возникает проблема удаления вирусов из крови. В любом случае необходимо

убедиться, что не пострадают другие уязвимые рецепторы.

Вирус Денге (Dengue). Лихорадка Денге (по другому называется

костоломной или суставной лихорадкой) существует в двух самостоятельных

клинических формах:

• лихорадка Денге, характеризующаяся лихорадкой, интоксикацией,

миалгией и артралгией (воспаление в мышцах и суставах), а так же

лейкопенией и лимфаденитом. Боли в суставах и мышцах вынуждают

больного изменить походку – отсюда и название заболевания (от англ.

Dandy – франт);

• геморрагическая лихорадка Денге характеризуется тяжелой

геморрагической диареей, шоком и высокой летальностью.

Источником инфекции служат больной человек, обезьяны и, возможно,

летучие мыши.

Возбудитель, выделенный и описанный А.Себином в 1945 г., как и

возбудитель желтой лихорадки относится к вирусам семейства Togaviridae

рода Flavivirus (арбовирусы антигенной группы В), которые содержат РНК,

имеют двухслойную липидную оболочку из фосфолипидов и холестерола,

размеры вириона 40–45 нм в диаметре. Инактивируется при обработке

протеолитическими ферментами и при прогревании выше 60°С, под

влиянием ультрафиолетового облучения. Известно четыре типа вируса Денге,

различных в антигенном отношении. Вирусы Денге имеют антигенное

родство с вирусами желтой лихорадки, японского и западно-нильского

энцефалитов; размножается на культурах тканей и клетках почек обезьян,

хомяков и др. В сыворотке крови больных вирус сохраняется при комнатной

температуре до двух месяцев, а высушенный – до пяти лет.

Передача инфекции человеку осуществляется комарами Aedes aegypti,

обезьянам – A. albopictus. Комар A. aegypti становится заразным через 8–12

дней после питания кровью больного человека и остается инфицированным

до трех месяцев и более.

Болезнь распространена в тропическом и субтропическом поясах

Америки, Африки, Азии и Австралии. Первые эпидемии лихорадки Денге

зафиксированы в Северной Америке в 1780-х гг. В 1779 г. болезнь была

идентифицирована и поучила свое имя. Пандемия началась в 1950-х годах в

Юго-Восточной Азии и продолжалась до 1975 г. За последние 10–15 лет

наблюдается значительное повышение этой заболеваемости в различных

регионах. Сообщалось о значительных вспышках лихорадки Денге в КНР,

Вьетнаме, Индонезии, Таиланде и на Кубе.

Рисунок 13 – Карта распространения лихорадки Денге

Вирус проникает в организм через кожу при укусе человека зараженным

комаром. На месте ворот инфекции через три–пять дней возникает

ограниченное воспаление, где происходит размножение и накопление вируса.

В последние 12 часов инкубационного периода отмечается проникновение

вируса в кровь. Вирусемия продолжается до третьего–пятого дня

лихорадочного периода. Денге может протекать в классической и

геморрагической формах. Строгой зависимости между типом вируса и

клинической картиной не отмечается. От больных так называемой

филиппинской геморрагической лихорадкой выделялись вирусы Денге

второго, третьего и четвертого типов, при сингапурской геморрагической

лихорадке – все четыре типа, при оценке этиологии таиландской

геморрагической лихорадки одно время писали о новых типах вируса денге

(пятом и шестом). В дальнейшем наличие этих типов вируса не было

подтверждено.

В настоящее время установлено, что геморрагическая лихорадка Денге и

шоковый синдром Денге могут вызывать все четыре серотипа вируса Денге.

В патогенезе заболевания особо важную роль играет внедрение в организм

человека вирусов первого, третьего или четвертого серотипов, за которым

через несколько лет следует и второй серотип. В развитии геморрагической

лихорадки денге особое значение имеют иммунологические факторы.

Усиленный рост вируса Денге второго серотипа происходит в

мононуклеарных фагоцитах, полученных из периферической крови

иммунизированных доноров или в клетках неиммунизированных доноров в

присутствии субнейтрализующих концентраций вируса Денге или

перекрестных гетеротипичных антител к флавовирусам.

Комплексы вирус-антитело присоединяются, а затем внедряются в

мононуклеарные моноциты с помощью Fc-рецепторов. Активная репликация

вируса в этих клетках может приводить к серии вторичных реакций

(активация комплемента, системы кинина и др.) и к развитию

тромбогеморрагического синдрома. Таким образом, геморрагические формы

возникают в результате повторного инфицирования местных жителей или

при первичном инфицировании новорожденных, получивших антитела от

матери. Интервал между первичным (сенсибилизирующим) и повторным

(разрешающим) заражением может колебаться от трех месяцев до пяти лет.

При первичной инфекции любым типом вируса возникает классическая

форма Денге. Впервые прибывающие в эндемический очаг заболевают только

классической формой Денге.

Симптомы и течение. Инкубационный период длится от трех до

пятнадцати дней (чаще пять–семь дней). Заболевание обычно начинается

внезапно. Лишь у отдельных больных за шесть–десять часов отмечаются

нерезко выраженные продромальные явления в виде разбитости и головной

боли. Часто в период якобы полного здоровья появляются озноб, боли в

спине, крестце, позвоночнике, суставах (особенно коленных). Лихорадка

наблюдается у всех больных, температура тела быстро повышается до 39–

40°С. Отмечаются резкая адинамия, анорексия, тошнота, головокружение,

бессонница; у большинства больных – гиперемия и пастозность лица,

отекание сосудов склер, гиперемия зева.

Вирусы Хантаан. Острое вирусное природно-очаговое заболевание,

сопровождающееся поражением почек, впервые описано советскими

исследователями на Дальнем Востоке в 1935–1940 гг. Заболевание получило

название «геморрагический нефрозо-нефрит». В это же время подобное

заболевание было описано японскими и шведскими исследователями,

изучавшими его в Маньчжурии. Первый вирус, этиологически связанный с

этими заболеваниями, был описан только в 1978 г. (вирус Корейской

геморрагической лихорадки – вирус Хантаан). Установлена его

этиологическая связь со вспышкой заболевания, произошедшей в 1951 г.

среди 3000 корейских солдат. Тогда смертность от инфекции составила 15%.

Как отдельный род в семействе буньявирусов вирус Хантаан

(Hantavirus), был выделен в 1987 г. Как и его серологические родственники

морфологически и по молекулярной организации подобен другим

представителям семейства. Они относятся к сферическим РНК-содержащим

вирусам диаметром 85–110 нм, однако характеризуются отсутствием

Дромашко С.Е. Генетика и вирусология

Подождите немного. Документ загружается.