Пикорнавирусы (семейство Picornaviridae)

Пикорнавирусы (от итал. piccolo— малый, + англ. та — рибонуклеиновая кислота) — семейство безоболочечных вирусов, содержащих однонитевую плюс-РНК. Семейство насчитывает более 230 представителей и состоит из 8 родов, среди которых наибольшее значение имеют Enterovirus, Rhinovirus, Cardiovirus, Aphthovirus и Hepatovirus. Вирусы поражают позвоночных; многие представители семейства патогенны для человека.

 

Структура. Пикорнавирусы относятся к простым вирусам (без оболочки). Диаметр вируса — около 30 нм. Однонитевая плюс-РНК с протеином VPg окружена икосаэдрическим кап- сидом. Капсид состоит из 12 пятиугольников (пентамеров), каждый из которых, в свою очередь, состоит из 5 белковых субъединиц (протомеры). Протомеры образованы 4 вирусными полипептидами (VP1, VP2, VP3, VP4).

 

 

 

 

Репродукция ротавирусов
Рис. 440. Репродукция ротавирусов

 

Таблица 4.7. Характеристика семейства Picornaviridae

Род

Представители

Свойства вирусов

Enterovirus

Вирусы: полиомиелита 1, 2, 3; Коксаки А, В; ECHO;

 

 

энтеровирусы 68-71; другие энтеровирусы

Пикорнавирусы — мелкие, просто организованные вирусы диаметром 20-30 нм. Вирион состоит из икосаэдрического капсида,

Rhinovirus

Риновирусы человека (свыше 100 серотипов), риновирусы крупного рогатого скота

 содержащего однонитевую плюс-РНК. Энтеровирусы (за исключением вирусов Коксаки А) хорошо репродуцируются в культурах клеток из тканей человека и обезьяны. Имеют общие для всего рода группоспецифический и типоспецифический антигены. Энтеровирусы резистентны к pH 3-9, детергентам, сохраняются в сточных водах.

Cardiovirus

Вирус энцефаломиокардита и менговирус, вирус энцефаломиелита мышей

Aphthovirus

Вирус ящура

Hepatovirus

Вирус гепатита А

Риновирусы неустойчивы к кислым значениям pH.

 

Репродукция. Вирус взаимодействует с рецепторами на поверхности клетки. Геном вируса может поступить в клетку путем эндоцитоза (1') с последующим выходом нуклеиновой кислоты (2) из вакуоли или путем инъекции РНК через цитоплазматическую мембрану (1) клетки. На конце РНК имеется вирусный протеин (3) — VPg. Геном используется как иРНК для синтеза белка (4,5). Один большой полипротеин (4) транслируется с вирусного генома. Затем полипротеин расщепляется на индивидуальные вирусные протеины, включая РНК-зависимую полимеразу. Полимераза синтезирует минус-нить-матрицу с поверхности плюс-нити и реплицирует геном. VPg ковалентно присоединяется к (5') концу вирусного генома. Структурные белки собираются в капсид (6), в него включается геном, образуя вирион. Вирионы освобождаются из клетки посредством ее лизиса. Репродукция происходит в цитоплазме клеток и сопровождается цитопатическим действием. В культурах клеток под агаровым покрытием вирусы образуют бляшки.

 

 

 

Структура пикорнавирусов
Рис. 4.41. Структура пикорнавирусов

 

Краткая характеристика основных представителей.
Энтеровирусы — РНК-содержащие вирусы рода Enterovirus (от греч. enteron— кишка) семейства Picornaviridae. Род Enterovirus включает вирусы полиомиелита, вирусы Коксаки А и В, ECHO, энтеровирусы 68-71. Энтеровирусы различаются по антигенным свойствам (серотипы) и обозначаются порядковыми номерами (арабскими цифрами). Например, вирусы полиомиелита 1, 2,3 — как энтеровирусы 1, 2, 3 и т.п. Предложены (7th ICTV Report, 2001) следующие виды и серотипы рода Enterovirus (табл. 4.8).
Энтеровирусы обитают преимущественно в кишечнике человека и вызывают разнообразные по клиническим проявлениям болезни человека. Источником инфекции являются больные и носители. Из организма больного вирусы выделяются с носоглоточной слизью и фекалиями, из организма вирусоносителя — с фекалиями. Энтеровирусы передаются через воду, почву, пищевые продукты, предметы обихода, загрязненные руки, через мух. В первые 1-2 недели болезни они выделяются из носоглотки, обуславливая воздушно-капельный путь передачи. Вызывают полиомиелит, полиомиелитоподобные заболевания, менингиты, энцефалиты, миалгию, миокардит, острые респираторные заболевания, гастроэнтерит, конъюнктивит, лихорадочные заболевания с сыпью и без нее и др. Энтеровирусы 70 вызывают геморрагический конъюнктивит, а энтеровирусы 71 — полиомиелитоподобные заболевания.

 

Микробиологическая диагностика. Вирусологический метод: вирус выделяют из фекалий, отделяемого носоглотки, реже — из цереброспинальной жидкости, крови; заражают культуры клеток (полиовирусы, ECHO, Коксаки В, отдельные серовары Коксаки А) или мышей-сосунков (Коксаки А). Вирусы идентифицируют в РТГА, РСК, РП в геле, PH, ИФА. Серологический метод: в сыворотке крови выявляют нарастание титра антител, используя РТГА, РСК, РП, PH, ИФА.

 

 

Вирусы полиомиелита 1, 2, 3 — РНК-содержащие вирусы рода Enterovirus семейства Picornaviridae. Вызывают полиомиелит — острое лихорадочное заболевание, сопровождающееся поражением нейронов серого вещества (греч. polios— серый) спинного мозга и ствола головного мозга, в результате чего развиваются вялые атрофические параличи и парезы мышц ног, туловища, рук. Различают 3 серотипа вирусов полиомиелита (1,2,3), которые не вызывают перекрестного иммунитета, поэтому для специфической профилактики полиомиелита применяются убитые или живые вакцины, состоящие из всех трех типов вирусов. Все серотипы патогенны для обезьян, у которых возникает заболевание, сходное с полиомиелитом человека. Рецептором полиовирусов являются молекулы CD155. Источник инфекции — человек; основной механизм передачи — фекально-оральный; в начале болезни возможна аэрогенная передача.

 

Таблица 4.8. Виды и серотипы рода Enterovirus

Виды

Серотипы

Количество
серотипов

Полиовирус человека (Poliovirus)

Полиовирус 1, полиовирус 2, полиовирус 3

3

Энтеровирус А человека (Human enterovirus А)

Коксакивирусы А человека (А2-А8, А10, А12, А14, А1б), энтеровирус 71 человека

12

Энтеровирус В человека (Human enterovirus В)

Коксакивирусы В человека (В1-В6), коксакивирус А9, ЕСНО-вирусы человека (1-7, 9,11-21, 24-27, 29-33), энтеровирус 69 человека

36

Энтеровирус С человека (Human enterovirus С)

Коксакивирусы А человека (Al, All, А13, А15, А17-А22, А24)

11

Энтеровирус D человека (Human enterovirus D)

Энтеровирус 68 человека, энтеровирус 70 человека

2

 

 

Репродукция пикорнавирусов
Рис. 4.42. Репродукция пикорнавирусов


 

Микробиологическая диагностика. Исследуют кал, отделяемое носоглотки, цереброспинальную жидкость, сыворотку крови. Вирусологический метод. Вирусы полиомиелита выделяют путем заражения первичных и перевиваемых культур клеток почек зеленых мартышек. Типовая идентификация вирусов с помощью специфических диагностических сывороток в реакциях нейтрализации, иммунофлюоресценции, ИФА. Важна дифференциация патогенных штаммов от вакцинных штаммов, выделяющихся от людей, иммунизированных живой вакциной. Серологический метод основан на выявлении с помощью PH, РСК специфических IgM или 4 кратного нарастания титра антител в парных сыворотках (в остром периоде и периоде реконвалесценции).

 

Специфическая профилактика: 1) живая лероральная вакцина А. Сэбина, М. П. Чумакова и А. А. Смородинцева, из штаммов 3 типов вируса, полученных А. Сэбином путем селекции мелкобляшечных вирусов; 2) инактивированная формалином вакцина Дж. Солка.

 

 

Вирусы Коксаки А и В — РНК-содержащие вирусы рода Enterovirus семейства Picornaviridae. Вирусы Коксаки названы по населенному пункту в США, где они были впервые выделены. По патогенности для новорожденных мышей вирусы разделены на группы А и В: вирусы Коксаки А вызывают диффузный миозит и очаговый некроз поперечно-полосатых мышц; вирусы Коксаки В вызывают поражение ЦНС, развитие параличей, некроз скелетной мускулатуры и иногда миокарда и др.
У людей вирусы Коксаки А вызывают герпангину (герпети- формные высыпания на задней стенке глотки, дисфагия, лихорадка), пузырчатку в полости рта и конечностей, полиомиелитоподобные заболевания, диарею у детей; возможна сыпь. Вирусы Коксаки В вызывают полиомиелитоподобные заболевания, энцефалит, миокардит, плевродинию (болезненные приступы в области груди, лихорадка, иногда плеврит).

 

Микробиологическая диагностика. Вирусологический метод: вирус выделяют из фекалий, отделяемого носоглотки, заражают культуры клеток HeLa или почек обезьян (Коксаки В, отдельные серотипы Коксаки А) или мышей-сосунков (Коксаки А, дающие слабо выраженное ЦПД в культуре клеток). Учитывают характер патологических изменений у зараженных мышей. Вирусы идентифицируют в РТГА, РСК, PH, ИФА. Серологический метод: в сыворотке крови выявляют нарастание титра антител, используя РТГА, РСК, PH, ИФА.

Микробиологическая диагностика. 1) РНК вируса (HAV RNA) выявляют (амплиф

 

 

 

Вирусы ECHO — РНК-содержащие вирусы рода Enterovirus семейства Picornaviridae; насчитывают более 30 серотипов. Вирусы ECHO не патогенны для лабораторных животных. Название ECHO — от англ. entericcytopathogenichumanorphansviruses(кишечные цитопатогенные человеческие вирусы-сироты). Вирусы вызывают ОРВИ, асептический менингит, полиомиелитоподобные заболевания; возможна сыпь.

 

Микробиологическая диагностика. Вирусологический метод: вирус выделяют из цереброспинальной жидкости, фекалий, отделяемого носоглотки; заражают культуры клеток почек обезьян. Вирусы идентифицируют в РТГА, РСК, PH, ИФА. Серологический метод: в сыворотке крови выявляют нарастание титра антител, используя РТГА, РСК, PH, ИФА.

 

 

Вирус гепатита А — РНК-содержащий вирус рода Hepatovirus семейства Picornaviridae. Вызывает вирусный гепатит А. Механизм передачи — фекально-оральный. Обладает гепатотропизмом, медленным и нецитолитическим циклом репродукции. Повреждение гепатоцитов возникает не за счет прямого цитопатического действия, а в результате иммунопатологических механизмов. После инфекции возникает пожизненный иммунитет.

 

Таблица 4.9. Характеристика вируса гепатита А

Геном

Размер

Механизм

Диагностические

 

вириона

заражения

маркеры

РНК

27-30 нм

Фекально

HAAg, anti-HAV IgM,

 

 

оральный

anti-HAV IgG, HAV РНК

 

Структура. Вирус гепатита А имеет структурные признаки пи- корнавирусов. Мелкие вирусы, диаметром 27-30 нм. Геном — однонитевая плюс-РНК, окруженная икосаэдрическим капси- дом. Геном имеет белок VPg. По антигенным свойствам — один серотип. Выращивают в культурах клеток. Цикл репродукции более длительный, чем у энтеровирусов. Вирус высвобождается из клетки путем экзоцитоза. ЦПД не выражено. Вирус отличается большей, чем у энтеровирусов, устойчивостью к нагреванию. Относительно устойчив во внешней среде (в воде, выделениях больных). Экспериментальную инфекцию возможно воспроизвести на обезьянах — мармозетах и шимпанзе.

 

 

 

 

Схема строения вируса гепатита А
Рис. 4.43. Схема строения вируса гепатита А


 

Микробиологическая диагностика. 1) РНК вируса (HAV RNA) выявляют (амплификация) в сыворотке крови, фекалиях, воде и пищевых продуктах. 2) Антиген вируса (HAV Ад) выявляют в экстрактах фекалий с помощью ИФА; проводят иммунную электронную микроскопию. 3) IgM-антитела (анти-HAV IgM) и IgG-антитела (анти-HAV IgG) выявляют в сыворотке крови с помощью ИФА, РИА, РИГА.

 

Специфическая профилактика. Применяется инактивированная культуральная концентрированная вакцина. Разработана рекомбинантная вакцина. Неспецифическая профилактика направлена на повышение санитарной культуры населения, улучшение водоснабжения.

 

Риновирусы — РНК-содержащие вирусы рода Rhinovirus семейства Picornaviridae; наиболее частые возбудители острых инфекций верхних дыхательных путей (ОРВИ). Идентифицировано свыше 100 серотипов. Типовой вид — ринови- рус А человека (74 серотипа, причем серотип 1 делят на 2 антигенных подтипа). Вид риновирус В человека включает 25 серотипов. Рецептором риновирусов является межклеточная адгезивная молекула I (ICAM-I), которая экспрессируется на эпителиальных клетках, фибробластах и эндотелиальных клетках. Риновирусы могут передаваться двумя механизмами: аэрозольным и контактно-бытовым. Вирусы проникают в организм через нос, полость рта, конъюнктиву. Процесс начинается в верхних дыхательных путях.

 

 

Микробиологическая диагностика. Вирусологический метод: вирус выделяют на культуре клеток, обнаруживают в РИФ. Серологический метод: антитела выявляют в парных сыворотках больного с помощью PH.

 

 

 

Вирус ящура — РНК-содержащий вирус рода Aphthovirus семейства Picornaviridae; вызывает ящур — зоонозную инфекционную болезнь, характеризующуюся лихорадочным состоянием, язвенными (афтозными) поражениями слизистой оболочки рта, кожи кистей и стоп. Вирус ящура по морфологии и химическому составу сходен с другими пикорнавирусами. Известны 7 серотипов вируса, включающих более 60 вариантов, которые различаются по антигенной структуре. Обладает высокой вирулентностью и дерматропностью. Вирус может длительно (несколько недель) выживать в объектах окружающей среды, в пищевых продуктах; чувствителен к дезинфектантам. Естественным резервуаром вируса ящура служат больные животные, крупный рогатый скот. От больных животных вирус выделяется с молоком, со слюной и мочой. Человек заражается при уходе за больными животными, а также при употреблении сырого молока и молочных продуктов. Восприимчивость человека к ящуру невысокая.

 

Микробиологическая диагностика. Вирус выявляют в содержимом афт, слюне, и крови путем заражения морских свинок, мышей-сосунков или культур клеток. Для серологического метода исследуют парные сыворотки в РСК, PH, РПГА, ИФА.

Все права защищены. Копирование материалов возможно только с разрешения администрации сайта.