Геном вируса гриппа образован 1 нитью молекулы -РНК, состоящей из 8 сегментов. Вирусы проникают в клетку путём виропексиса – погружение мембраны в месте адсорбции вирусов. Этот процесс регулируется гемагглютинином. Нейраминидаза распознаёт специфические рецепторы, тоже приводит к проникновению вируса в клетку и выходу из неё.
Вирусный геном состоит из 8 сегментов: 7 кодируют структурные белки, а 8-й – неструктурные (NS1 и NS2), кот-е существуют только в инфицированных клетках. Из них основные – матриксный (М) и нуклеопротеидный (NP) белки. М-белок защищает геном, NP-белок выполняет регуляторные и структурные ф-и.
Вирус гриппа размножается в клетках однослойного многорядного эпителия. Репликация вируса гриппа реализуется в цитоплазме инфицированной клетки, синтез вирусной РНК происходит в ядре.
Гемагглютинин содержится в суперкапсиде в гликопротеиновых шипах, кот-е пронизывают липидный бислой.
Гемагглютинин обусловливает проникновение вирусов в клетки в рез-те слияния с мембраной клетки и мембранами лизосом. АТ к нему обеспечивают защитный эффект.
41. Мех-м противовирусного д-я интерферона.
Интерферон индуцирует «антивирусное состояние» клетки - резистентность к проникновению или блокада репродукции вирусов. Блокада репродуктивных процессов при проникновении вируса в клетку обусловлена угнетением трансляции вирусной м-РНК. При этом противовирусный эффект интерферона не направлен против конкретных вирусов, то есть интерфероны не обладают вирусспецифичностью. Это объясняет их универсально широкий спектр антивирусной активности. Интерфероны препятствуют репродукции вирусов за счёт активации клеточных ферментов – протеинкиназ.
Интерферон-I – подавляет синтез вирусных белков, при этом не влияет на адсорбцию, пенетрацию и «раздевание» вирусов.
Интерферон-II – ингибирует размножение вирусов, активирует Т-клетки, моноциты, макрофаги, блокирует «раздевание» вирусов, нарушает метилирование вирусной РНК.
Лизогения – способность различных штаммов бактерий, содержащих бактериофаги, лизировать другие штаммы бактерий, не разрушаясь при этом.
Геном бактерии и умеренного фага сосуществуют в виде единой хромосомы, в кот-й ДНК фага включена в ДНК хромосомы бактерии. Передаётся по наследству дочерним клеткам, фаговый геном освобождается с последующим лизисом бактерии.
Лизогенная конверсия – ассоциация фаговой ДНК с геномом бактерии вызывает изменение морфологии и антигенных св-в бактерии.
43. Мех-мы персистирования вирусов в орг-ме человека.
Персистенция – длительное присутствие вируса в орг-ме человека или животного. Персистенция - это разновидность облигатного внутриклеточного паразитизма вирусов.
Различают следующие виды персистенции:
латентная – длительное носительство вируса, кот-й не покидает орг-м и не выделяется в окружающую среду. В одних случаях – это дефектность вируса, когда он не может дать полноценного потомства. В других – вирогения, когда вирусная нуклеиновая к-та встраивается в клеточный геном, кот-й её угнетает (герпес);
хроническая – периоды улучшения и обострения в течение лет. Вирус периодически выделяется в окружающую среду;
медленная - очень длинный инкубационный период (годы). Характерна вирогения – вирус не выделяется. Медленно нарастают симптомы заболевания, кот-е приводят к смерти.
Бактериофаги – вирусы, паразитирующие в клетках бактерий. Морфология: ДНК-содержащий геном, нуклеокапсид организован по типу смешанной симметрии.
Различают бактериофаги: вегетативные, вирулентные, дефектные, зрелые, умеренные.
Ассоциация фаговой ДНК с геномом бактерии способна качественно изменять св-ва бактерии. Присутствие фаговой ДНК может также изменять морфологию или антигенные св-ва – это лизогенная конверсия.
Св-ва меняются не только у бактерии, но и у фага. Размножаясь в клетке, он способен захватывать некоторые гены бактерии и, инфицируя другую клетку, передаёт приобретённые гены новому хозяину. Это называется трансдукцией. В этом участвуют умеренные и дефектные фаги. Используются как векторы в генной инженерии.
Применяются для выделения вирусов.
Первично-трипсинизированные культуры – сущность: разрушение межклеточных связей в тканях протеолитическими ферментами и разобщение клеток для выращивания монослоя на стекле. Источник получения: ткани и органы эмбрионов человека и животных, а также извлечённые у человека при операции. Используют нормальные и злокачественно перерождённые ткани. Способность клеток размножаться тесно связана со степенью дифференцировки ткани: чем ниже дифференцировка, тем лучше клетки размножаются in vitro. Поэтому ткани эмбриона и опухоли лучше использовать.
Культуры перевиваемых клеток – культуры клеток, способных к размножению неопределённо долгое время. Ткани берут чаще опухолевые.
46. Как РНК-содержащие вирусы интегрируют в хромосомы клеток?
Процесс включения РНК вируса в хромосому клетки начинается с синтеза ДНК-копии генома вируса при участии вирионного фермента полимеразы. Происходит наращивание 2-й спирали, после чего концы обеих нитей соединяются друг с другом, замыкая молекулу ДНК в кольцо. Образовавшаяся вирусная ДНК встраивается в клеточную ДНК при участии 2-х вирионных ферментов: эндонуклеазы (разрезает нити ДНК) и полинуклеотидлигазы (сшивает нити ДНК). При этом транскрипция интегрированного в хромосому генома вируса может вызвать злокачественную трансформацию ткани.
Смотри 46.
Мутация гена в одной из 2-х клеточных копий называется онкоген, а его нормальный аллель – протоонкоген. Мутации протоонкогена в онкоген или его чрезмерная активация могут дать начало опухолевому росту.
48. Мех-м РТГА.
Определяют видовую принадлежность вирусов. Основана на способности антисыворотки подавлять вирусную гемагглютинацию, так как нейтрализованный вирус не агглютинирует эритроциты.
49. Мех-м формирования вириона гриппа в клетке.
-РНК-вирусы гриппа проникают в клетку путём виропексиса. Для эффективной репродукции вируса -РНК должна преобразоваться в +РНК – аналог клеточной м-РНК. Мех-м: проникновение вируса в клетку происходит после его адсорбции и слияния с клеточной оболочкой. После высвобождения вирусной -РНК синтезируется +РНК под д-ем вирионной полимеразы. Образуются полные и короткие нити. Короткие +РНК-нити участвуют в синтезе белков и ферментов для дочерних популяций. Белок М и гликопротеины оболочки встраиваются в клеточную стенку перед отпочкованием. Полная цепь +РНК служит матрицей для синтеза молекул -РНК дочерних популяций.
Вирионы дочерних популяций собираются на участке клеточной мембраны, изменённым белком М, и высвобождаются почкованием. При этом захватывают фрагмент клеточной мембраны, кот-й служит в дальнейшем суперкапсидом.
Осуществляется антирабической вакциной и антирабическим иммуноглобулином.
Вакцинация против бешенства эффективна при начале курса не позднее 14-го дня от укуса.
Безусловные показания: укус явно бешеного животного, отсутствие сведений об укусившем животном.
Условные показания: укус животного без признаков бешенства, возможность наблюдать за животным 10 дней.
Защитные АТ формируются через 12-14 дней после прививки. Поэтому при подозрении на короткий инкубационный период вводят ещё и антирабический иммуноглобулин. Он выпускается 2-х видов: гомологичный (человеческий) и гетерологичный (лошадиный).
Вирусоскопические, биологические и серологические методы. Материал: слюна, кровь, секционный материал (мозг, подчелюстные слюнные железы). Микроскопия: в ткани мозга находят эозинофильные тельца Бабеша-Негри, размером 5-10 мкм – это скопления вирусных нуклеокапсидов. Имеют неровные очертания.
Аг вируса обнаруживают с помощью РИФ. Заражение животных внутримозговым путём.
АТ к вирусу определяют в РСК, РН, РИФ.
Это – IV стадия репродукции вирусов: синтез вирусных белков и репликация нуклеиновых к-т.
У ДНК-вирусов вначале транскрибируются так называемые ранние гены, кот-е контролируют образование вирусспецифической ДНК-полимеразы. Это происходит при участии РНК-полимеразы хозяина. Только у вируса оспы есть собственная РНК-полимераза.
Образуется «ранняя» вирусная и-РНК, она транслируется на рибосомы клетки, где синтезируется ДНК-полимераза. С помощью этой полимеразы происходит репликация вирусной ДНК, образуется «фонд» ДНК, кот-й используется для сборки вирусных частиц.
Этот процесс происходит в ядре, кроме поксвирусов (у них – в цитоплазме).
Это – IV стадия репродукции вирусов: синтез вирусных белков и репликация нуклеиновых к-т.
У РНК-содержащих вирусов репликация идёт по 3-м путям:
РНК пикорнавирусов выполняет роль и-РНК, транслируется на рибосомы, служит матрицей для образования единого гигантского полипептида. Последний расщепляется на несколько белков, один из кот-х является полимеразой. Начинается репликация той же РНК, освобождённой от рибосом.
РНК других вирусов служит матрицей, на кот-й транскрибируется и-РНК. Она транслируется на рибосомы, образуются определённые вирусные белки, один из кот-х - полимераза. Далее происходит репликация вирусной РНК, причём вначале образуется форма из 2-х нитей.
У онкогенных РНК-содержащих вирусов синтез идёт иначе. С матрицы РНК образуется ДНК-копия, имеющая 1 нить ДНК. В этом процессе участвует обратная транскриптаза, кот-я есть в вирионе. Затем идёт репликация этой нити ДНК, образуется 2 нити. На матрице этой ДНК-копии синтезируются молекулы РНК.
54. Какая разница между (+) и (-) вариантами 1-нитчатых РНК геномов?
Вирусные РНК делятся на + нити и - нити РНК.
+РНК представлены одиночными цепочками, имеющими характерные «шапочки» на концах для распознавания рибосом. К этой группе относят РНК, способные непосредственно транслировать генетическую информацию на рибосомах заражённой клетки, то есть выполнять ф-и м-РНК. Ф-и +нитей: служат м-РНК для синтеза структурных белков, матрицей для репликации РНК, упаковываются в капсид с образованием дочерней популяции.
-РНК не способны транслировать генетическую информацию на рибосомах. Служат матрицей для синтеза м-РНК.
Используют очищенные и концентрированные Аг и АТ, меченные радиоизотопом (йодом).
Для выявления АТ – к исследуемой сыворотке добавляют меченый Аг. Титр АТ в сыворотке устанавливают по убыли свободного меченого Аг.
Для выявления Аг – исследуемый материал смешивают с антисывороткой, затем вносят гомологичный меченый Аг. Если меченый Аг остаётся свободным, реакция положительная, так как исследуемый Аг связался с сывороткой. Если меченый Аг уменьшается, это означает, что он взаимодействует с сывороткой – реакция отрицательная.
Используют для диагностики вирусного гепатита.
ВИЧ.
ВИЧ-инфекция – типичный антропоноз, у животных воспроизвести заболевание не удаётся. Резервуар вируса – инфицированный человек. Пути передачи:
Половой – через повреждения слизистых.
Использование одних игл и шприцев наркоманами.
Гемотрансфузионный – переливание крови и её препаратов.
Передача с донорскими органами.
ВИЧ чувствителен к д-ю высоких t°, этанола, эфира. В биологическом материале при комнатной t° жизнеспособен несколько дней.
Мишени для ВИЧ – Т-хелперы, моноциты, макрофаги, клетки микроглии.
Патогенез поражений: селективное поражение CD4+-клеток, так как вирус использует CD4 как рецептор. В патогенезе 4 стадии:
Апоптоз – «запрограммированная» смерть клеток – при взаимодействии вирусов с рецепторной системой макрофагов нарушается «распознавание» вируса как чужеродного Аг.
Образование синцитиев – вирусы выходят в кровь и внедряются в новые незаражённые лимфоциты. Здоровые лимфоциты прилипают к поражённым. Активность лимфоцитов снижается под д-ем токсинов, образующихся при гибели клеток.
Аутоиммунные реакции – появление вирусных гликопротеинов на мембранах Т-хелперов приводит к активации Т-киллеров. Иммунная система не может противостоять даже сапрофитной флоре. Возникают «оппортунистические» инфекции.
Инфицирование клеток-предшественников – при нормальном иммунитете эти клетки разрушаются, а в условиях иммунодефицита – активно размножаются. Возникают болезни злокачественного роста – саркома Капоши.
«Оппортунистические» инфекции – заболевания, вызванные микроорганизмом, способным поражать только индивидуумы с ослабленным иммунитетом.
ВИЧ входит в состав ретровирусов. Характерно: уникальное строение генома и наличие обратной транскриптазы. Обратная транскриптаза обеспечивает обратную направленность потока генетической информации – от РНК к ДНК (отсюда название).
Геном: 2 идентичные молекулы 1-нитевой несегментированной +РНК.
При репродукции образуются промежуточные продукты ДНК – особенности размножения ретровирусов. Выделяют ВИЧ-I и ВИЧ-II.
Зрелые вирионы: сферическая форма, d = 120 нм, в геноме 2 нити +РНК, капсид, суперкапсид из двойного липидного слоя, кот-й пронизывают гликопротеиновые шипы. Эти шипы взаимодействуют с молекулами CD4 на мембранах клетки.
У ВИЧ главные Аг:
группо- и видоспецифичные Аг – сердцевинные белки p24;
типоспецифичные Аг – оболочечные белки gp41 и gp120.
В соответствии с их структурой выделяют 2 типа и более 10 сероваров ВИЧ.
Структурные гены (gag, pol, env) кодируют белки, входящие в структуру вириона. Ген «env» кодирует синтез наружной оболочки, «gag» - внутренней и «pol» - обратной транскриптазы.
Регуляторные гены: ген «tat» необходим для репликации вируса; ген «rev» кодирует синтез белка, ускоряющего трансляцию; ген «nef» кодирует синтез белка – эндогенного ингибитора репликации вируса; ген «vif» - вирусный инфекционный фактор.
Ф-и других генов не ясны.
Основа диагностики – выявление вирусспецифических АТ и Аг вируса.
Основные методы – ИФА и иммуноблот. ИФА – основной метод, но для ранней диагностики менее предпочтителен, так как у 95% инфицированных людей АТ появляются только через 2-5 мес. Иммуноблот применяют для подтверждения факта ВИЧ-инфекции.
Метод идентификации Аг (или АТ) с помощью известных сывороток (или Аг). Применяют для подтверждения ВИЧ. Сначала электрофорезом в полиакриловом геле выделяют Аг вируса (на практике используют коммерческий реагент). Затем на полосы преципитата накладывают носитель (бумагу) и продолжают электрофорез. Потом на бумагу наносят сыворотку пациента и инкубируют. После отмывания несвязавшихся АТ проводят ИФА – на плёнку (на бумагу) наносят антисыворотку к иммуноглобулинам человека, меченую ферментом, и хромогенный субстрат. При наличии комплексов Аг-АТ-антисыворотка на носителе появляются окрашенные пятна.