5. Кардинальные особенности вирусов

После открытия вирусов Д.И.Ивановским долгое время основными отличительными признаками вирусов считали их малые размеры, фильтруемость через бактериальные фильтры и абсолютный паразитизм, неспособность размножаться вне живой клетки.

Однако, размеры крупных вирусов соизмеримы с размерами хламидий и мелких риккетсий, описаны фильтрующиеся формы бактерий. В настоящее время практически не употребляется термин “фильтрующиеся вирусы”, который дологое время был обычным для обозначения вирусов. Поэтому малые размеры - некардинальное отличие вирусов от других живых существ.

Абсолютный паразитизм также присущ не только вирусам. Абсолютными паразитами являются хламидии, большинство риккетсий. Даже среди эукариот есть абсолютные паразиты - малярийный плазмодий, токсоплазма.

Поэтому в настоящее время кардинальные отличия вирусов от остальных микроорганизмов основываются на более существенных биологических свойствах, о которых мы как раз и говорили на этой лекции.

Основываясь на знании разобранных нами свойств вирусов можно сформулировать следующие 5 кардинальных отличий вирусов от остальных живых существ на Земле:

1. Отсутствие клеточной организации.

2. Наличие только одного типа нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

3. Отсутствие самостоятельного обмена веществ. Обмен веществ у вирусов опосредован через метаболизм клеток и организмов.

4. Наличие уникального, дисъюнктивного способа размножения.

5. Способность паразитировать на генетическом уровне.

Таким образом, мы можем дать следующее определение вирусам.

Вирусы - простейшая неклеточная форма жизни, содержащая только один тип нуклеиновой кислоты, обладающая своеобразным обменом веществ, опосредованным через метаболизм клеток и организмов, уникальным разобщенным способом размножения и способностью паразитировать на генетическом уровне.

6. Принципы культивирования вирусов

Для репродукции вирусов необходимо их взаимодействие с живой клеткой. Следовательно, культивировать вирусы можно только в клетках.

На первом этапе изучения вирусов использовался только один способ их культивирования - в восприимчивом организме. Этот метод применяется до настоящего времени, так как некоторые вирусы, например - вирусы Коксаки А, могут репродуцироваться лишь в организме одно- двухдневных мышат. Культивирование в организме лабораторных животных в ряде случаев является удобным способом, но у этого метода имеются существенные недостатки. Не всегда можно использовать подходящее животное для определенного вируса. При культивировании in vivo трудно получить чистые популяции вирусов, так как животные часто контаминированы многими вирусами и бактериями.

Второй метод культивирования вирусов - в куриных эмбрионах. Этот метод широко используется в вирусологии в связи с его простотой и доступностью, но не все вирусы могут репродуцироваться в куриных эмбрионах.

Очень перспективен и широко используется метод культивирования вирусов в однослойных культурах клеток. В вирусологии чаще всего применяются первичные и перевиваемые культуры клеток. Это метод позволяет легко следить за развитием вируса в монослое и облядает рядом других преимуществ. Используя культуры клеток разных видов можно определить, в каких культурах репродуцируется изучаемый вирус, что является одним из признаков для идентификации выделяемого вируса.

Техника культивирования вирусов будет подробно изучена Вами на практических занятиях. На лекции мы остановимся лишь на том, что при репродукции вирусов могут наступать характерные изменения. У лабораторных животных развиваются симптомы заболевания, появляются признаки поражения куриных эмбрионов, обнаруживаются изменения в монослое культур клеток. Эти изменения называют цитопатическим эффектом (ЦПЭ) или цитопатогенным действием вирусов (ЦПД). Например, ЦПД вирусов в культуре клеток может проявляться в гибели клеток, нарушении целостности монослоя, образовании гигантских многоядерных клеток, клеточных синцитиев и др. Характер ЦПД разных вирусов различен, что служит признаком для групповой идентификации репродуцирующегося вируса.

В клетках, пораженных вирусом, часто обнаруживаются вирусные включения, которые могут располагаться в ядре (ядерные) либо в цитоплазме (цитоплазматические). Включения состоят из формирующихся вирионов и клеточных элементов. Некоторые вирусные включения могут иметь диагностическое значение, как например тельца Бабеша-Негри в клетках головного мозга при бешенстве.

Вирусные включения могут выявляться при гистохимической окраске, а также при люминесцентной микроскопии - при окраске акридиновым оранжевым, либо с использованием известной Вам реакции иммунофлюоресценции - РИФ.