20.1.4. Сімейство пікорнавірусів (Picornaviridae)
Віруси із сімействаPicornaviridae(утворено від двох слів:picos- маленький,RNA- містить РНК) мають розміри 17-40 нм; кубічний тип симетрії; містять (+) РНК, лінійну, однонитчасту, що володіє інфекційністю; складаються з 60 капсомерів; суперкапсиду немає. Віруси не мають ліпідів, стійкі до ефіру та детергентів.
У сімействі є пологи:Enterovirus,Parechovirus,Hepatovirus,Rhinovirus,Cardiovirus,Aphtovirus.
20.1.4.1. Ентеровіруси
До роду ентеровірусів належать: 3 типи (1, 2, 3) вірусу поліомієліту, патогенні для людини; віруси Коксакі А 1-22, 24; Коксакі 1-6 серотипи; вірус ECHO 1-33 серотипи (крім 10, 22, 23, 28 типів); пареховіруси - типи 22, 23; ентеровіруси серотипів 68-71.
Вірус поліомієліту викликає поліомієліт – одне з найдавніших захворювань людини, про що свідчать археологічні матеріали. Поліомієліт - запалення сірої речовини мозку (polies- сірий,myelitis- запалення спинного мозку). Відкритий в 1909 р. Ландштейнером і Поппером при зараженні мавп мозковою тканиною дитини, яка померла від поліомієліту. Поліовірус представлений трьома серотипами, які відносяться до родуEnterovirusсімействаPicornaviridae.
Морфологія та властивості. Віріон представляє ікосаедричну частинку діаметром 27 нм, капсид складається з 60 субодиниць, кожна з яких містить 4 білки (VP1-VP4) і оточує геном, представлений одноланцюжковою (+)РНК. Капсидні та некапсидні білки віріону формуються шляхом розщеплення великих поліпротеїнів-попередників. Три більші білки (VP1-VP3), подібні за будовою. Поліпептидний ланцюг кожного з них утворює петлі, що щільно лежать, і формує структуру типу «бочки» з 8 ланцюгів, які утримуються водневими.зв'язками. Між «бочонком» та амінною та карбоксильною кінцевими ділянками білка амінокислотний ланцюг утворює петлі, на яких знаходяться поверхневі антигенні детермінатні віріони, які викликають синтез антитіл, що нейтралізують інфекційність вірусу. Малий внутрішній білок VP4 пов'язаний з вірусною РНК, бере участь у вбудовуванні в капсид віріона.
Вірус має особливості:не містить гемаглютиніну, не культивується в курячому ембріоні та в організмі експериментальних тварин.
Резистентність. Стійкий у зовнішньому середовищі: у воді, молоці, стічній каналізаційній воді зберігає активність при 0°С протягом року, при кислих значеннях рН протягом 1-3 годин має плавучу щільність 1,34 г/см 3 . Так як віріон не має оболонки, що містить ліпіди, він не ушкоджується розчинниками жирів (етиловим ефіром, хлороформом). Одномолярний розчин магнію хлористого захищає поліовірус від теплової інактивації, що використовується для термостабілізації оральної вакцини. При 50 ° С інактивується протягом 30 хвилин, при 20 ° С - 3 місяці, на овочах зберігається 20 днів. Вірус швидко гине в 1% розчині хлораміну, 3% перекису водню, чутливий до УФ-променів.
Репродукція.Віруси адсорбуються на ліпопротеїнових рецепторах клітини, в яку вони проникають шляхом віропексису – вірус зв'язується з клітинною мембраною, утворюється мікровакуоль.
Після звільнення віріона від капсиду утворюється реплікативна форма РНК, яка є матрицею синтезу інформаційної РНК. Репродукція відбувається у цитоплазмі. Спочатку синтезується єдиний гігантський поліпептид, який розрізається протеолитическими ферментами кілька фрагментів. Одні представляють капсомери, з яких будується капсид, інші – внутрішні білки, треті – віріонні.ферменти. Далі формуються кілька сотень віріонів у кожній інфікованій клітині, що звільняються після лізису клітини.
Культивування. У лабораторних умовах вірус культивують у первинних або перевиваються культурах клітин різних тканин людини та мавп. Поліовірус, що виділяється з природних джерел, здатний інфікувати лише клітини приматів, які містять на клітинній поверхні специфічні мембранні рецептори для вірусу.
Патогенез та клініка.Джерело інфекції - хворі люди та вірусоносії. Шлях зараження – фекально-оральний, найчастіше аліментарний чи водний. Інкубаційний період – 7-14 днів. Вірус потрапляє в носоглотку (лімфоглоткове кільце Пирогова), далі в лімфатичний апарат тонкого кишечника, а потім проникає в кров. З кров'яного русла вірус може проникати в ЦНС, якщо антитіла, що нейтралізують, не виробляються в кількостях, достатніх для блокування цього шляху. В ЦНС вірус поширюється вздовж нервових волокон і в процесі внутрішньоклітинного розмноження може пошкодити або повністю зруйнувати нервові клітини, результатом чого може бути млявий параліч. Найчастіше уражаються клітини передніх рогів спинного мозку, у важких випадках вірус проникає у головний мозок. Порушення функцій периферичних нервів та рухової мускулатури є наслідком розмноження вірусу у мотонейронах. Зміни у цих клітинах розвиваються швидко.
Якщо людина інфікується вірулентним поліовірусом, можуть бути безсимптомна інфекція, легкі клінічні форми без паралічів, асептичний серозний менінгіт, паралітичний поліомієліт (відзначається в 1% випадків поліовірусної інфекції).
Легкі форми захворювання можуть протікати з лихоманкою, головним болем, нудотою, блюванням, запором, ангіною. Протягом декількох днівхворий одужує. Асептичний менінгіт крім перелічених ознак може проявлятися ригідністю та болями в потилиці та спині; хвороба триває 2-10 днів і закінчується одужанням.
При паралітичному поліомієліті виникає млявий параліч, зумовлений ураженням мотонейронів. Деяке відновлення втрачених функцій може статися протягом 6 місяців від початку хвороби, але залишкові паралічі зберігають постійний характер.
Імунітет. Після захворювання залишається стійкий імунітет до серотипу вірусу. Пасивний імунітет (після народження) зберігається протягом 4-5 тижнів життя дитини. Протективні властивості мають віруснейтралізуючі антитіла, які з'являються до появи паралічів. Утворення антитіл у ранні терміни інфекції є результатом розмноження вірусу в кишечнику та глибоких лімфатичних структурах до впровадження його в нервову систему. Антитіла, що з'явилися в крові рано, можуть запобігти переходу вірусу в ЦНС, тому вакцинація здатна захищати ЦНС, якщо проводиться до появи неврологічних симптомів.
Зниження стійкості до поліовірусної інфекції настає після видалення мигдалин та аденоїдів, оскільки після операції різко знижується рівень секреторних антитіл у носоглотці.
Вірусологічнийметод - виділення вірусу та його ідентифікація. Матеріал – фекалії хворого (1 г фекалій міститься до 1 млн інфекційних доз), рідше носоглотковий змив, кров, ліквор. Матеріал фільтрують, обробляють антибіотиком, вносять у культуру клітин Hep-2 та RD (з рабдоміосаркоми людини). Використання двох клітинних ліній для лабораторної діагностики поліомієліту дозволяє стандартизувати отримані результати. Через 5-7 днів виникає ЦПД у вигляді дрібнозернистої деструкції.клітин.
Ідентифікація вірусу проводиться у реакції нейтралізації, тобто в культуру тканин вносять вірус у суміші з полівалентною протиполіомієлітною сироваткою типів 1, 2, 3, а потім для визначення типу – з окремими типовими сироватками. При ідентичності типу вірусу і цієї сироватки ЦПД немає. Для встановлення внутрішньотипових відмінностей між штамами поліовірусів використовують штаммоспецифічні адсорбовані поліклональні та моноклональні імунні сироватки, молекулярну гібридизацію, полімеразну ланцюгову реакцію та секвенування вірусного геному.
Для програми ліквідації поліомієліту важливе значення має диференціація між штамами дикого та вакцинного штаму.
Серологічнийдіагноз використовують для визначення наростання титру АТ у крові перехворілих людей. З цією метою застосовують реакцію нейтралізації в культурі тканини з парними сироватками, отриманими на гострій стадії хвороби та в період реконвалесценції. Ставлять РСК, ІФА. При позитивному результаті виявляють чотириразове наростання антитіл титру в другій сироватці в порівнянні з першою.
Специфічна профілактиказдійснюється живими та вбитими вакцинами, завдяки яким досягнуто значного прогресу у боротьбі з поліомієлітом. ВООЗ ухвалено рішення про глобальну ліквідацію поліомієліту після 2000 р.
Вбита вакцинаотримана американським ученим Солком у 1953 р. і містить віруси поліомієліту 1, 2, 3 типів, вирощені в нирковій тканині мавп. Вона викликає гуморальний імунітет – утворення IgG та IgM, але не перешкоджає репродукції вірусів у клітинах слизової оболонки кишківника.
В даний час вакцина випускається в рідкому вигляді, застосовується для вакцинації дітей, починаючи з 3-х місячного віку (вводять триразово, щоб створити імунітетпроти всіх трьох типів вірусу) з інтервалом у 4-6 тижнів і далі за схемою (у два роки та 7 років).
Для лікуваннявикористовують сироватковий людський імуноглобулін проти поліомієліту, отриманий із сироватки донорів.
Виділено у 1947 р. Долдорфом та Сіклсом у містечку Коксакі від хворої дитини з симптомами поліомієліту. В даний час відомо 30 серотипів Коксакі-вірусів, з них до групи Коксакі А відносяться 1-24 серотипи (тип 23 відсутня), В - 1-6 серотипи.
Будова вірусів типова всім пікорнавірусів, але є такі особливості: містять гемагглютинин; патогенні для новонароджених мишей-сосунків. Причому внутрішньом'язове введення вірусу Коксакі А викликає мляві паралічі та ділянки омертвіння м'язів, а Коксакі В – ураження внутрішніх органів та енцефаломієліт.
Клініка.Віруси викликають різноманітні по клініці захворювання:
а) герпангіну – гостру лихоманку з болями в животі, зіві та пухирцевими висипаннями на слизовій ротовій порожнині, іноді з ригідністю потиличних м'язів;
б) епідемічну міалгію – протікає з високою температурою та колючими м'язовими болями в ділянці грудної клітки та живота;
в) епідемічну плевродинію – супроводжується лихоманкою, плевритами, больовими нападами в ділянці грудей (хвороба Борнхольма);
г) асептичний серозний менінгіт – гостра лихоманка з менінгеальними симптомами;
д) енцефаломіокардит новонароджених – міокардит та паралітичні форми, схожі на поліомієліт, кардіотропність більше виражена у вірусів Коксакі В.
У цілому нині для вірусів Коксаки характерний поліорганний тропізм.
Діагностиказдійснюється при виділенні вірусу з фекалій, змиву з носоглотки, ліквору шляхом зараження матеріалом мишей-сусунків та культур клітин. Дляідентифікації ставлять реакцію нейтралізації у культурі клітин, на новонароджених мишах зі специфічними сироватками.
Серологічний діагноз проводять шляхом виявлення наростання титру антитіл у парних сироватках хворого на РН, РТГА, ІФА.
Віруси ECHO описані у 1941 р. Ендерсом. Назва являє собою абревіатуру з перших літер англійських слівenteric cytopathogenic human orphans. Так як їхня роль у патології людини довго залишалася невідомою, вони були названі «сиротами». Відрізняються від інших ентеровірусів тим, що не є патогенними для новонароджених мишей, мають гемагглютинін. Відомі 1-33 серотипи (крім 10, 22, 23, 28), які ідентифікуються реакції нейтралізації, ПЛР, ІФА.
Віруси викликають різні захворювання переважно у дитячому віці. Спорідненість до лімфоїдної тканини – одна з характерних рис цих вірусів. Після розмноження віруси проникають у лімфу, а потім у кров, настає вірусемія та генералізація інфекції. Подальший розвиток хвороби залежить від властивостей вірусу, його тканинного тропізму та імунного статусу організму. Багато серотипів здатні вражати ЦНС, викликаючи поліомієлітоподібні захворювання, асептичний серозний менінгіт (серовари 2-9, 12, 14, 16, 21), шлунково-кишкові захворювання з синдромом діареї, респіраторні захворювання (серовари 8-11, 20), уве слизової оболонки ока, захворювання паренхіматозних органів.
Діагностика проводиться так само, як і за вірусів Коксакі.
Ентеровірус 70викликає субкон'юнктивальні крововиливи та кератит. Іноді виникають ускладнення з боку ЦНС – біль у ділянці корінців спинномозкового нерва, слабкість м'язів кінцівок, парези лицевого та язикоглоткового нервів. Основний шлях передачі – контактний, рідше фекально-оральний.
Ентеровірус 71за властивостями займає проміжне положення між вірусами поліомієліту та нейротропними штамами вірусу Коксакі. Проти ентеровірусу 71 розроблена ефективна інактивована вакцина.
Специфічна профілактика. Отримано позитивні результати при застосуванні формалінізованих вакцин із найбільш патогенних ентеровірусів (Коксакі А-9, В-1, ЕСНО-6).