Вирусология как наука.

Вирусы – реплицирующиеся микроорганизмы, одна из мельчайших форм жизни. Принадлежат к отдельному царству VIRA. Приоритет в открытии вирусов принадлежит Д.И. Ивановскому, который установил (1892г.), что мозаичная болезнь табака вызывается двумя возбудителями: грибом и неизвестным возбудителем. Если профильтровать массу измельченного листа через фильтр Шамберлена, то полученным фильтратом можно заразить здоровое растение, т.е. в фильтрате содержится вещество, обладающее контагеозностью.

1897 – открытие ящура

1902 – чума КРС

1903 – чума свиней

1903 – оспа кур, коз

Причины бурного развития вирусологии.

1. С началом XX века роль бактериальных болезней начала постепенно снижаться. Причиной тому послужило открытие препаратов, позволявших хорошо контролировать бактериальные болезни. После открытия сульфаниламидов и антибиотиков на первый план вышли бактериальные болезни.

2. Вирусы послужили базой для исследований в области онкологии, генетики.

3. Роль вирусных болезней резко возросла в связи с трансформацией технологий животноводства, связанной с образованием крупных откормочных комплексов (массовые болезни вирусной этиологии).

4. Вирусы вызывают отдельные серьезные патологии. Убиквитарные возбудители существуют в организме в норме, а при ослаблении организма дают патологию.

5. Экологический аспект – очень многие виды животных, а особенно птицы являются носителями и переносчиками вирусных болезней.

6. Возможность искоренения онкологических заболеваний – большинство раковых болезней имеют вирусное происхождение.

Химический состав вирусов.

Молекулярная масса вирусов – Дальтон (Д)

Размер вирусов (нм = мкм)

Простые вирусы содержат НК + незначительное количество белка.

Сложные вирусы содержат НК + большое количество различных белков и липопротеидную оболочку. Генетические свойства белков обуславливаются их первичной и вторичной структурой.

Вирусы содержат 4 основных класса белков:

• белки капсида

• белки сердцевины

• белок наружной оболочки

• ферментативные белки.

Принципы структурной организации вирусов.

Вирусная частица хорошо приспособлена к переносу НК от одной клетки к другой. Различают:

• вирусные частицы, имеющие липидную оболочку,

• вирусные частицы не имеющие наружной оболочки.

Типы структур:

• палочковидные (спиралевидные)

• нитевидные

• кубической (икосаэдрической) формы.

Суб единица вируса – единая, уложенная определенным образом полипептидная цепь. Капсид – белковый чехол, окружающий ДНК.

Репродукция вирусов.

Основные особенности репродукции.

• наличие РНК или ДНК

• многообразие форм и структуры геномов

• почти все вирусные ДНК способны реплицироваться независимо от ДНК клетки, тогда как клеточные РНК могут синтезироваться только на матрице клеточной ДНК.

• Разобщенный во времени и пространстве (дезъюнктивный) биосинтез структурных компонентов вирусов.

• Вирусы не имеют собственных белок-синтезирующих систем, а используют для этих целей системы клетки.

• Наличие большого разнообразия механизмов репликации.

Этапы взаимодействия вируса с клеткой.

1. Адсорбция вириона на поверхности клетки.

• это происходит спонтанно и не специфически за счет электростатического притяжения аминных групп вируса (+) и кислофосфатных групп клетки (-).

• Специфический механизм, за счет комплементарных связей клеточных и вирусных рецепторов (липопротеиновых и мукопротеиновых).

2. Проникновение вируса в клетку – виропексис. Происходит пиноцитоз, т.е. вирус адсорбируется на клеточной стенке, образуется впячивание, и вирус проникает в клетку в виде пиноцитозного пузырька. Так же проникновение происходит путем сплавления, когда вирус проникает из одной клетки в другую не выходя в межклеточное пространство. Этот путь характерен для герпетических инфекций.

3. Депротеинизация вируса – высвобождение вирусного генома. Вирусная частица частично разбирается на отдельные капсомеры.

4. Синтез «ранних» вирусных белков. Подавляющий синтез клеточных макромолекул, обеспечивающих репликацию вирусной НК.

5. Репликация вирусной РНК. Латентный период – врямя от адсорбции до начала получения отдельных белков.

6. Синтез вирусных структурных «поздних» белков.

7. Сборка вируса – ассамблизация

• образование нуклеокапсидов

• организация вирусной мембраны.

6. Выход зрелых вирусных частиц за пределы клетки.

Взаимодействие вируса с клеткой.

1. Литический тип – полное разрушение клетки – ЦПД.

2. Симпластообразование – множество клеток объединяются в одну с множеством ядер (характерно для вирусов РС-инфекций).

3. Образование телец-включений. Важно для диагностики.

4. Трансформация клетки – образование опухолей.

5. Персистирующая инфекция – продукция вируса без видимых изменений клетки.

6. Образование интерферрона – низкомолекулярного белка, который образуется в клетке, что бы помешать дальнейшему распространению вируса.

Работа с вирусным материалом. Требования к работе.

1. Не допускать рассеивания вируса в окружающую среду.

2. Не допускать контаменации (загрязнения) вирус содержащего материала бактерия ми и грибами.

3. Личная безопасность.

Летальный исход при вирусном заболевании происходит если:

• заболевание выражено пантропным вирусом, который поражает все виды клеток.

• Если вирус поражает клетки жизненно важных органов.

• Если на фоне вирусного заболевания идет вторичное бактериальное осложнение.

Методы борьбы.

1. Профилактика. Специфическая (вакцинирование, серопрепараты)

Не специфическая (соблюдение правил зоогигиены)

2. Лечение – нет

4. Диагностика.

• предварительный диагноз

• окончательный диагноз

Предварительный диагноз.

1. Клинические симптомы.

2. Патологоанатомические данные.

3. Эпизоотологические данные (виды заболевших животных, % заболевших животных, скорость распространения)

Окончательный диагноз.

От больных или погибших животных берется патологический материал, нахождение вируса в котором наиболее вероятно, т.е. материал из пораженных органов а так же кровь, истечения, фекалии и т.д.

Правила взятия патологического материала.

1. Материал берется АСЕПТИЧЕСКИ.

2. Количество материала 10-20 грамм.

Охлаждающие смеси.

1. СО2 – сухой лёд ( -71 С)

2. Жидкий азот (-196 С)

3. Снег или лёд + NaCl (-18 С)

При транспортировке вирус содержащего материала в целях безопасности необходимо наличие дезинфектантов.

• фенол

• формалин (10%)

При наличии особо опасного материала вирус транспортируют 2 человека.

Лабораторные исследования.

1. Индикация вируса в патологическом материале.

1. Обнаружение – световая микроскопия крупных вирусов (Poxviridae), электронная микроскопия.

2. Обнаружение телец-включений. (тельца Бабе-Шенегри при бешенстве)

3. Обнаружение вирусных антигенов: серологические реакции.

4. Обнаружение вирусных НК (ДНК-зонды и ПЦР – полимеразно-цепная реакция).

5. Обнаружение активной формы вируса путем биопробы (лабораторные животные, куриные эмбрионы, культура клеток).

6. Обнаружение гемаглютининов у гемаглютинирующих вирусов (в настоящее время практически не используется по причине наличия более точных методов).

2. Изоляция (выделение) вируса из патологического материала.

Проводится не менее трех слепых пассажей, делается биопроба.

А) Лабораторные животные (клиника, гибель, пат. изменения)

Б) Куриные эмбрионы (гибель, пат. изменения, РГА)

В) Культура клеток (ЦПД, РГАд, метод бляшек)

3. Идентификация выделенного вируса – серологические реакции.

4. Доказательство этиологической роли.

Иногда требуется доказать этиологическую роль выделенного вируса. Для этого используют парные сыворотки крови в серологических реакциях. В качестве АГ используют выделенный вирус, а в качестве АТ – парные сыворотки. Повышение титра антител во второй сыворотке в 4 и более раз свидетельствует о этиологической роли выделенного вируса.

Индикация вирусов при помощи лабораторных животных.

Применение живых систем.

- Для обнаружения вируса – биопроба.

• Для выделения вируса и получения вирус содержащего материала от положительной биопробы.

• Для поддержания вируса в лаборатории, т.е. для сохранения его в активной форме в течении многих лет. Это достигается путем чередований пассажей и хранений в консервирующих условиях. Пассаж – заражение живого объекта с последующим получением новой популяции вируса.

• Для накопления вирусной массы с целью исследования вируса и получения вакцин.

• Для титрования вирусов.

• Как тест-объект в реакции нейтрализации.

1. Гибель в характерные для данного вируса сроки.

2. Характерные патологоанатомические изменения.

3. Характерные клинические признаки.

Цели вскрытия:

• обнаружить характерные для данной вирусной патологии изменения во внутренних органах.

• взять материал для последующих пассажей (материал берется в зависимости от тропизма вируса).

Заражение лабораторных животных.

1. подкожно – спина.

2. Внутрикожно – пятка

3. Внутримышечно –бедро

4. Внутривенно – в хвост (предварительно растерев горячей водой и пережав)

5. Интранозально – капля в нос (предварительно дают слабый эфирный наркоз, что бы предупредить чихание)

6. Интероцеребрально – череп аккуратно просверливается иголочкой, не нажимать, капля уходит сама.

Все поверхности предварительно смазывают йодированным спиртом.

Препарирование лаб. животных (на примере белой мыши)

• Кожа смазывается дезинфектором.

• Производится разрез по linea alba.

• Вскрытие грудины – берутся легкие и помещаются в пробирку №1

• Вскрытие брюшной полости – берутся печень, селезенка, почка и помещаются в пробирку №2.

• Производится вскрытие черепной коробки. Берется головной мозг, делаются срезы 4-х слоев, кусочки помещаются на фильтровальную бумагу и делаются отпечатки на стекло.

Использование куриных эмбрионов в вирусологии.