М. В. Бадлеева Краткий курс лекций по микробиологии
.pdfследования: вирусологический, серологический с парными сыворотками крови больного. При серодиагностике характерно нарастание титра антител к энтеровирусам в 4 раза и более с 4-5-го до 14 дня болезни.
Лечение. Патогенетическое. В первые дни заболевания назначается интерферон и другие противовирусные препараты.
Специфическая профилактика не проводится, нет вакцин. Неспецифическая профилактика сводится к своевременному вы-
явлению больных, соблюдению санитарно-гигиенических правил, санитарному контролю за источниками водоснабжения, пищевыми предприятиями, продуктами питания.
Вирусы полиомиелита
Полиомиелит – острое лихорадочное заболевание, которое иногда сопровождается поражением серого вещества спинного мозга и ствола головного мозга, в результате чего развиваются вялые параличи и парезы мыщц ног, рук, туловища.
Таксономия и структура. Вирусы полиомиелита относятся к се-
мейству Picornaviridae, роду Enterovirus, виду Poliovirus. Типичный представитель рода Enterovirus. Капсид образован 4-мя белками: vp1, vp2, vp3 – образуют внешнюю поверхность, vp4 – внутреннюю поверхность капсида.
Антигенная структура. Поверхностные белки определяют антигенную структуру. Различают 3 серотипа внутри вида: 1, 2, 3. Не вызывают перекрестного иммунитета. Все серотипы патогенны для обезьяны, клинические проявления сходны с человеческим полиомиелитом.
Патогенез заболевания. Естественная восприимчивость человека к вирусу полиомиелита высокая. Входными воротами являются слизистая ВДП и ЖКТ. Первичная репликация происходит в лимфоузлах глоточного кольца и тонкой кишки, обильно выделяются из носоглотки и с фекалиями в окружающую среду до появления клинических симптомов болезни. Из лимфоузлов попадают в кровь, далее в ЦНС, где избирательно поражают клетки передних рогов спинного мозга (двигательные нейроны), что вызывает паралич мыщц.
Эпидемиология. Источник инфекции – больной человек. Механизм передачи – фекально-оральный, пути передачи – алиментарный, водный. Во время эпидемий в 1940-1950 гг. болели тысячи и десятки тысяч человек, из которых 10% умирали и около 40% ста-
161
новилось инвалидами. В России случаи полиомиелита не регистрируются с 1 июля 2002 г.
Клиническая картина заболевания. Инкубационный период – в
среднем 7-14 дней; различают 3 клинические формы полиомиелита: паралитическая (1% случаев); менингеальная (без параличей); абортивная (легкая форма). Характерно: высокая температура, недомогание, головные боли, рвота, боль в горле.
Постинфекционный иммунитет. Напряженный пожизненный типоспецифический постинфекционный иммунитет. Пассивный естественный иммунитет сохраняется в течение 3-5 недель после рождения ребенка.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:
выделения из носоглотки, испражнения. Методы исследования: вирусологические пассажи на культуре клеток – цитопатическое действие; серологический с парными сыворотками крови больного с применением эталонных штаммов вируса в качестве диагностикума.
Специфическая профилактика. Основная мера – вакцинация.
Первая вакцина – 1953г. (Дж.Солком). В 1958 г. – М.П. Чумаков и А.А. Смородинцев – первая пероральная вакцина – живая вакцина из 3-х серотипов штамма Сэбина.
Неспецифическая профилактика сводится к выявлению больных и подозрительных на заболевание, к санитарно-просветительной работе с населением, обеспечению населения доброкачественной питьевой водой, канализацией, пищевыми продуктами и т.д.
Вирусы Коксаки А и В
Вирусы Коксаки вызывают герпангину, пузырчатку в полости рта и конечностей, полиомиелитоподобные заболевания, диарею у детей. Вирусы Коксаки подразделяются на 2 типа – А и В.
Вирусы Коксаки А вызывают диффузный миозит, очаговый некроз поперечно-полосатых мыщц. Вирусы Коксаки В вызывают поражение ЦНС, развитие параличей, некроз скелетной мускулатуры.
Таксономия и структура. Вирусы Коксаки относятся к семейству Picornaviridae, роду Enterovirus. РНК-содержащий вирус. Названы по названию населенного пункта США, где были впервые выявлены.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:
выделения из носоглотки, испражнения. Методы исследования: вирусологический – заражают культуры клеток HeLa или почек обезь-
162
ян или мышей-сосунков. Учитывают характер патологических изменений у зараженных мышей; серологический РТГА, РСК, РН, ИФА
Вирусы группы ECHO
Вирусы группы ECHO – РНК-содержащие вирусы семейства Picornaviridae poда Enterovirus. Насчитывают более 30-ти типов. Ис-
точник инфекции: больной и вирусоноситель. Путь передачи: пищевой, воздушно-капельный. Входными воротами являются эпителий носоглотки и ЖКТ. Иммунитет стойкий, типоспецифический.
Вирусы ECHO (от англ. Enteric cytopathogenic human orphans viruses — кишечные цитопатогенные человеческие вирусы-сироты) не патогенны для всех видов лабораторных животных. Вызывают ОРВИ, асептический менингит, полиомиелитоподобные заболевания; возможна сыпь.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:
выделения из носоглотки, испражнения, цереброспинальная жидкость. Методы исследования: вирусологический – заражают культуры клеток почек обезьян. Вирусы идентифицируют в РТГА, РСК, РН, ИФА. Серодиагностика: в сыворотке крови выявляют нарастание титра антител, используя РТГА, РСК, РН, ИФА.
Вирусы энтеральных гепатитов
Вирусные гепатиты подразделяются на: энтеральные – гепатиты А и Е; парентеральные – гепатиты В, С, D, F, G и др.
Вирус гепатита А вызывает острую инфекционную болезнь, характеризующуюся лихорадкой, поражением печени, интоксикацией, иногда желтухой. Может вызывать эпидемии.
Эпидемиология. Источник инфекции: больной и вирусоноситель. Путь передачи: пищевой, воздушно-капельный. Входные ворота: эпителий носоглотки и ЖКТ. Иммунитет: стойкий, типоспецифический.
Таксономия энтеральных гепатитов. РНК-содержащие вирусы семейства Picornaviridae, poда Hepatovirus. Типовой вид имеет 1
серотип диаметром 27-28 нм, кубической формы, нет суперкапсида. Имеет один вирусоспецифический антиген.
Патогенез заболевания. Вирус гепатита А обладает гепатотропизмом. После заражения репликация вирусов происходит в кишечнике, затем через портальную вену попадает в печень, и там происходит репликация вирусов в цитоплазме гепатоцитов. Повре-
163
ждение гепатоцитов возникает не за счет прямого цитотоксического действия, а в результате иммунопатологических механизмов.
Эпидемиология. Источник инфекции – больной человек. Механизм передачи – фекально-оральный, пути передачи – алиментарный, водный, контактно-бытовой. Вирусы выделяются с фекалиями, начиная со 2-й половины инкубационного периода и в начале клинических проявлений. С появлением желтухи интенсивность выделения вирусов снижается. Могут вызывать эпидемии.
Гепатит А распространен повсеместно, но особенно в местах с дефицитом воды, плохими системами канализации и водоснабжения и низким уровнем гигиены населения. Болеют преимущественно дети в возрасте от 4-х до 15-ти лет. Подъем заболеваемости наблюдается в летние и осенние месяцы.
Клиническая картина заболевания. Инкубационный период – 15-
50 дней, в среднем – месяц. Начало острое, наблюдаются повышение температуры, тошнота, рвота. Возможно появление желтухи на 5-7-й день. Клиническое течение легкое, без особых осложнений; у детей до 5-ти лет – обычно бессимптомное. Продолжительность заболевания 2-3 недели. Хронические формы не развиваются.
Постинфекционный иммунитет. Напряженный стойкий пожиз-
ненный связанный с IgG иммунитет. В начале заболевания в крови обнаруживаются IgM (сохраняются 4-6 мес), имеют диагностическое значение. У детей 1-го года жизни обнаруживаются антитела, полученные вертикально. Помимо гуморального развивается и местный иммунитет в кишечнике.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:
сыворотка и испражнения. Методы исследования: вирусологическое исследование не проводят из-за отсутствия методов, доступных для практических лабораторий. Серодиагностика: в сыворотке крови – определение IgM с помощью ИФА, РИА и иммунной электронной микроскопии. Этими же методами можно обнаружить вирусный антиген в фекалиях.
Лечение и профилактика. Лечение симптоматическое.
Неспецифическая профилактика. Работа направлена на повыше-
ние санитарной культуры населения, улучшение водоснабжения и условий приготовления пищи.
Специфическая профилактика. Пассивная: иммуноглобулин по эпидпоказаниям. Иммунитет сохраняется около 3-х месяцев. Вакци-
164
нация: инактивированная культуральная концентрированная вакцина, рекомбинантная генно-инженерная вакцина.
Лекция 31
ВОЗБУДИТЕЛИ КРОВЯНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ
Возбудители кровяных вирусных инфекций относятся к семейству
Hepadnaviridae. Гепаднавирусы относятся к обратно транскрибирующимся ДНК-содержащим вирусам, включают вирус гепатита В
(ВГВ).
Таксономическая характеристика. ВГВ относится к семейству
Hepadnaviridae, роду Orthohepadnavirus. Впервые был обнаружен
(под электронным микроскопом) в 1970 г. Дейном – «частица Дейна». Вирус с двунитчатой ДНК, группы Hepadnavirus, имеющий 3
антигена: HBsAg, HBcAg, HBeAg.
Гепатит В
Гепатит В – антропонозная инфекция, преимущественно с парентеральным механизмом заражения, может протекать в форме вирусоносительства. Могут возникать острые и хронические формы. Характеризуется поражением печени с возможным развитием острой печеночной недостаточности, хронического гепатита, цирроза печени, первичного рака печени (гепатоцеллюлярной карциномы).
Морфология. ВГВ – сложноорганизованный ДНК-содержащий вирус, имеет сферическую форму диаметром 42-47 нм. Вирус состоит из сердцевины кубического типа симметрии, включающей 180 белковых частиц – сердцевинный НВс-Аг (d = 28 нм); липидсодержащей оболочки, включающей поверхностный HBs-Аг. Внутри сердцевины находятся ДНК, фермент ДНК-полимераза, обладающий ревертазной активностью и концевой белок НВе-Аг.
Геном – двунитевая ДНК кольцевой формы, плюс-цепь укорочена на 1/3 длины. Полноценная минус-цепь ковалентно связана с ДНК-полимеразой, которая достраивает плюс-цепь до полноценной структуры. Геном записан на минус-цепи и состоит из 4-х геновтранскриптов: Р, С, S, X, кодирующих структурные белки и полимеразу.
165
Культивирование. ВГВ культивируется только в среде клеток, полученной из ткани первичного рака печени без цитопатического эффекта и с малым накоплением вирионов. К вирусу чувствительны приматы: шимпанзе, горилла, орангутанг, которые используются в качестве экспериментальной модели.
Резистентность во внешней среде. ВГВ высоко устойчивы к факторам окружающей среды и дезинфектантам. При -20°С сохраняются более 10-ти лет. При нагревании до 100°С в течение 5-ти мин сохраняет инфекционную активность. Термоустойчивость вируса повышается, если он находится в крови (защита белками крови). Вирус устойчив к длительному воздействию кислой среды (рН 2,3), УФ-излучению, действию спирта, фенола. Чувствителен к действию формалина, эфира, хлорамина.
Антигенная структура. В суперкапсиде ВГВ – HBs-Аг, состоящий из 3-х полипептидов: preS 1 – большой полипептид; preS2 – средний полипептид; S – малый мажорный полипептид. Белки антигенспецифичны. HBs-Аг может находиться в крови, составе вирионов, в виде самостоятельных фрагментов.
Впервые HBs-Аг был обнаружен и описан Б. Блумбергом в 1963 г. в крови австралийских аборигенов и поэтому получил название «австралийский антиген».
Антигенная структура. ВГВ имеет четыре антигена: HBs-Аг, НВс-Аг, НВе-Аг, НВх-Аг. Обнаружение HBs-Аг в крови свидетельствует об инфицированности организма ВГВ. Сердцевинный НВсАг можно обнаружить в зараженных гепатоцитах. НВе-Аг – сердцевинный антиген, производный НВс-Аг, обнаружение его в крови говорит о репликации вируса в гепатоцитах. НВх-Аг – трансактиватор, накопление которого связывается с развитием первичного рака печени.
Эпидемиология. ВГВ распространен повсеместно. Восприимчивость людей к ВГВ высокая. Наиболее восприимчивы дети 1-го года жизни. Основной резервуар ВГВ и источник инфекции – больные, вирусоносители, общее число в мире – около 400 млн. Особенно опасны лица с НВе-Аг в крови. Ежегодно в мире от патологий, связанных с ВГВ умирает около 2-х млн чел.
Механизм передачи – артифициальный, контактный, вертикальный. Риск заражения ребенка от матери-носителя ВГВ – 60 %, в случае свежего заболевания матери – 90 %. ВГВ можно обнаружить во всех биологических жидкостях больного. В крови ВГВ появляет-
166
ся за 2-3 месяца до появления симптомов поражения печени и сохраняется до 5 лет после клинического выздоровления.
Патогенез заболевания. Инкубационный период длится 3-6 месяцев. ВГВ из крови путем эндоцитоза попадает в гепатоцит с помощью сывороточного альбумина. В гепатоците достраивает плюснить ДНК в присутствии ДНК-полимеразы гепатоцита до полноценной структуры, далее заболевание может развиваться в виде двух типов вирусной инфекции: интегративной и продуктивной.
Интегративная инфекция: интеграция кольцевой ДНК вируса в хромосому гепатоцита с образованием провируса, синтез HBs-Аг. Клинически проявляется в виде вирусоносительства (наличие в крови HBs-Аг). Прогноз вирусоносительства – первичный рак печени (в крови НВх-Аг, связывая белок р53, супрессирует опухолевый рост).
Продуктивная инфекция: образование новых вирионов. Клинически проявляется в виде острого или хронического гепатита (маркером – анти-HBc-IgM Ат). Репликация ВГВ в цитоплазме – маркером репликации является НВе-Аг. Особенность продуктивной инфекции: нет цитолитического эффекта у ВГВ. Цитолитическая реакция опосредована CD8 Т-лимфоцитами, которые взаимодействуют с НВс-Аг с поверхности зараженных гепатоцитов.
Процесс репликации у ВГВ. На матрице минус-цепи вирусной ДНК клеточной РНК-полимеразой синтезируется две РНК: мРНК и прегеномная РНК. мРНК транслитируется на клеточных рибосомах и синтезируется ДНК-полимераза вируса. ДНК-полимераза вируса на матрице прегеномной РНК синтезирует полноценную минусцепь вирусной ДНК, которая в дальнейшем служит матрицей для синтеза 2/3 плюс-цепи ДНК. Маркером репликации вируса является появление в крови НВе-антигена.
Клиническая картина. Отмечаются симптомы поражения печени. Болезнь часто сопровождается развитием желтухи. Возможны и безжелтушные формы. В 1 % случаев возникают молниеносные формы со смертельным исходом. Острый гепатит в 5-10 % случаев переходит в хроническое течение с развитием цирроза и пожизненного носительства ВГВ. Вероятность пожизненного носительства ВГВ велика в 50-90 % случаев у детей 1-го года жизни, заразившихся от матерей.
Постинфекционный иммунитет. Гуморальный иммунитет: ан-
титела к HBs-Аг защищают гепатоциты от вируса, элиминируя его
167
из крови. Клеточный иммунитет: НВс-Аг элиминирует зараженные гепатоциты благодаря цитолитической функции Т-киллеров (CD8 Т-лимфоцитов), а выделяемые цитокины угнетают репликацию вируса. Переход острой формы в хроническую происходит из-за нарушения Т-клеточного иммунитета, дефектов образования α- интерферона и ИЛ-1. Исчезновение из крови НВе-Аг и появление IgG к нему имеет положительное прогностическое значение, т.к. коррелирует с активацией Т-клеточного (CD4) иммунного ответа. У лиц с хроническим персистирующим гепатитом В отсутствует выраженный Т-клеточный (CD4) иммунный ответ.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:
кровь.
Методы исследования: серологический метод (ИФА и РНГА) – маркеры гепатита В: антигены (HBs и НВе); антитела (анти-HBc- IgM, анти-HBc-IgG, анти-HBs, анти-HBe-IgM). ПЦР определяют наличие вирусной ДНК в крови и биоптатах печени. Для острого гепатита в преджелтушном, в начале желтушного периода – HBsАг, НВе-Аг и анти-HBc-IgM антитела. В период реконвалесценции
– анти-HBe-IgM, анти-HBc-IgG, анти-HBs антитела.
Лечение. Использование интерферона, интерфероногенов: виферона, амиксина, ингибитора ДНК-полимеразы, препарата аденинрибонозида. Лечение патогенетическое.
Специфическая профилактика. Для вакцинации используется рекомбинантная генно-инженерная вакцина, содержащая HBs-Аг. Вакцинация всех новорожденных проводится в первые 24 ч жизни, далее – по Национальному календарю прививок. Среди взрослого населения проводится 3-кратная вакцинация (лица группы высокого риска заражения гепатитом В). Длительность поствакцинального иммунитета – не менее 7 лет.
Неспецифическая профилактика:
применение одноразовых изделий медицинского назначения с последующим сбором и уничтожением;
надежная стерилизация инструментарий в ЦСО;
исследование на наличие HBs-Аг донорской крови, органов и ткани при переливании крови, трансплантации и искусственном обсеменении;
диспансерный учет вирусоносителей, лечение больных ГВ в спец. отделениях инфекционных больниц;
168
использование перчаток мед. персоналом при выполнении работ с кровью;
для предотвращения передачи гепатита В половым путем принимают все те же меры, что при ВИЧ-инфекции.
Вирус гепатита D
Вирус гепатита D (BFD) впервые был обнаружен в 1977 г. Ризетто. BFD не классифицирован. BFD является сателлитом вируса гепатита В – дефектный вирус, не имеющий собственной оболочки. Вирион BFD – сферической формы диаметром 36 нм, состоит из однонитчатой РНК и сердцевинного HDc-антигена (дельтаантигена). Дельта-Аг состоит из двух белков, регулирует синтез генома вируса: один белок стимулирует синтез генома, другой – тормозит. Различают три генотипа вируса. В России преобладает 1-й генотип. В качестве внешней оболочки BFD использует HBs-Аг внешней оболочки вируса гепатита В. Резервуаром BFD в природе являются носители ВГВ. Заражение BFD аналогично инфицированию ВГВ. Коинфекция ведет к развитию умеренной формы болезни. Инфицирование BFD больных хронической формой гепатита В утяжеляет течение инфекции и ведет к развитию острой печеночной недостаточности и циррозу печени. РНК вируса можно обнаружить в гепатоцитах ПЦР.
Диагностика: серологический метод – определение антител к BFD методом ИФА.
Профилактика и лечение. Для профилактики гепатита D применяются все те мероприятия, которые используют для профилактики гепатита В. Для лечения используют препараты интерферона. Вакцина против гепатита В защищает и от гепатита D.
Вирус гепатита С
Вирус гепатита С (ВГС) относится к семейству Flaviviridae, роду
Hepacivirus.
Морфология. ВГС – РНК-содержащий вирус сферической формы диаметром 55-65 нм. Геном – однолинейная «+» цепь РНК, обладает большой вариабельностью. Известно около 14-и генотипов вируса. Наиболее вирулентен 1В генотип.
Антигенная структура у ВГС представлена гликопротеинами оболочки (gp-Аг), Е1 и Е2, сердцевинным Аг НСс-антиген (соrеАг), неструктурными белками: NS2, NS3, NS4, NS5.
Культуральные свойства. ВГС не культивируется на куриных эмбрионах. Не обладает гемолитической и гемагглютинирующей
169
активностью. Экспериментальной моделью является шимпанзе. Трудно адаптируется к культивированию.
Резистентность во внешней среде. ВГС чувствителен к эфиру,
детергентам, УФ-лучам, нагреванию до 50°С.
Эпидемиология. Заражение ВГС аналогично заражению ВГВ. Отличие: для заражения ВГС необходима большая заражающая доза, чем при ВГВ. ВГС передается при переливаниях крови (2/3 случаев), трансплацентарно (10 %), половым путем (7 %). В мире насчитывается более 200 млн носителей ВГС.
Клиническая картина заболевания. Инкубационный период длится 6-120 недель. Клиника острого гепатита С более легкая, чем при гепатите В. Часто встречаются безжелтушные формы, диагностируется заболевание по увеличению аланинтрансаминазы в крови. Но в 50 % случаев происходит хронизация процесса с развитием цирроза и первичного рака печени.
Переход в хроническое состояние связан с отсутствием выраженного клеточного CD4 иммунного ответа. При ослаблении CD4 иммунного ответа происходит реактивация вируса. Предполагается, что ВГС – персистирующая вирусная инфекция: вирус персистирует в лимфоузлах.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследования:
кровь.
Методы исследования: серологическое исследование – определение антител к NS3 методом ИФА. ПЦР – обнаружение в крови вирусной РНК ПЦР.
Профилактика и лечение. Для профилактики проводят те же мероприятия, что и при ВГВ. Лечение симптоматическое, применяют интерферон и рибовирин. Специфическая профилактика не разработана.
Вирус гепатита G
Вирус гепатита G предположительно относится к семейству Flaviviridae, роду Hepacivirus. Известно 5 генотипов вируса: GB-A, GB- B, GB-C и др. Вирус гепатита G пока мало изучен. Он имеет РНКзависимую протеиназу, поверхностный HGs- и сердцевинный HGcАг. Предполагается, что в сердцевинном белке имеется дефект, поэтому для его репликации требуется вирус гепатита С. ВГС обладает лимфотропностью, с ним связывают развитие персистирующих форм инфекции. Популяция GB-C вызывает молниеносную инфекцию.
170