Оболочка вируса состоит из двойного липидного слоя, на внешней поверхности ее находятся гликопротеиновые структуры в виде булавовидных наростов (шипов) длиной 6-7 нм. В очищенном вирусе содержится 5 основных протеинов:
1. гликопротеин (G), который входит в состав выростов на поверхности вируса (шипов); он индуцирует образование вируснейтрализующих антител (важнейший компонент специфических иммунных реакций при бешенстве). Он также является мишенью для Т-хелперов и цитотоксических Т-клеток в иммунных реакциях;
2. матричный протеин (М), который расположен на внутренней оболочке вируса, его функция изучена еще недостаточно;
3. нуклеопротеин (N) общий для всех лиссавирусов, он стимулирует образование комплементсвязывающих антител, дающих перекрестные реакции между вирусами бешенства и родственными вирусами;
4. транскриптаза (L) - большой протеин;
5. фосфопротеин (NS) - малый протеин.
Три последних белка (внутренние протеины) связаны с геномной РНК и образуют активный РНК-комплекс, контролирующий транскрипцию и репликацию вируса.
Вирус, полученный от больных животных, получил название «дикий (уличный) вирус» в отличие от вируса, полученного Л. Пастером в результате многократных (100) пассажей дикого вируса через мозг кроликов («фиксированный вирус - virus fixe»).
Фиксированный вирус имеет следующие отличия от дикого:
1. короткий стабильный инкубационный период (7 дней);
2. заражающая доза значительно меньше, чем дикого (в 20-30 раз);
3. в мозге отсутствуют тельца Бабеша - Негри;
4. вирус не появляется в слюне;
5. резко снижена инфекциозность (животные могут заболеть только при введении вируса под твердую мозговую оболочку);
6. иммуногенность сохранена (при введении под кожу быстро появляются защитные антитела в высоких титрах).
Благодаря всем этим свойствам фиксированный вирус используют для приготовления антирабических вакцин.Штаммы вируса бешенства циркулирующие в различных географических зонах мира, обладают рядом общих биологических и антигенных характеристик (вариабельность инкубационного периода, поражения пи переферическом введении ЦНС, выделением вируса со слюной, тождественной антигенной структурой.) Наряду с этим установлено существование естественных биовариантов вируса бешенства. Биоварианты вируса бешенства различаются по степени патогенности при внемозговом заражении, распределению в органах зараженных животных, способности формировать включения. Вирусы подобные возбудителю бешенства, имеют частичное антигенное с ним родство, а также сходный тип репродукции, но отличаются по комплексу биологических характеристик.
Вирион бешенства в препаратах инфицированного мозга и культур ткани под электронным микроскопом имеет пулевидную форму с одним плоским и одним закругленным концом. Размеры вириона порядка 80-180 нм. В поперечных срезах вириона бешенства виден центральный стержень, окруженный плотной оболочкой. Для морфогенеза вируса бешенства характерно первоначальное формирование матрикса; филаментозной субстании в цитоплазме инфицированных клеток. В последующем из матрикса образуется нуклеокапсид вириона. Синтез вириона происходит как в веществе матрикса, так и в окружающих его интрацитоплазматических мембранах. В цитоплазме нейронов зрелые вирионы освобождаются путем почкования от поверхности филаментозного матрикса. В культуре клеток зрелые вирионы отпочковываются от клеточной поверхности.
Очистка и концентрация культурального вируса позволили изучить химическую структуру и биологическую активность субвирусных компонентов. В состав вириона бешенства входят: РНК(1%), белки(72%), липиды(24%), углеводы(1%) . Белки вириона бешенства представлены 4 высокомолекулярными и 1 низкомолекулярным полипептидами. Нуклеокапсид вириона содержит 96% белка, представляет собой однонитчатую правовращающуюся спираль РНК длиной 1 мкм и наружным диаметром 15-16 нм, окруженну оболочкой. Состоящей из гликопротеина и глюколипидов. Нуклеокапсид вириона бешенства обладает константой седиминтации 200S, плавучей плотностью 1,32 , молекулярным весом дальтонов и константу седиментации 45S.
Вирус бешенства обладает антигенным, имунногенными и гемагглютинирующим свойствами, однако биологическая и антигенная активность различных субвирусных структур неодинакова. Белки оболочки обладают выраженной иммуногенной активностью, в то время как белки «ядра» вириона мало иммуногены. Гликопротеин оболочки вириона обладает гемагглютинирующей активностью. Очищенная вирусная РНК, нуклеокапсид и вирусные компоненты «ядра» вириона не инфекциозны, что может быть связано с отсутствием в их составе гликопротеина оболочки, необходимого для адсорбции вируса на поверхности клетки. В составе вириона бешенства обнаружены собственные ферментные системы: протеинкиназа, ДНК-полимераза.
Размножение вируса бешенства in vivo и in vitro, сопровождается фрмированием специфических включений-телец Бабеша-Негри. Тельца Бабеша-Негри размером о,5-25 мкм расположены в цитоплазме нейронов, имеют округлую, овальную, реже веретенообразную форму, базофильную внутреннюю структуру, окрашивающуюся кислыми красителями в рубиновый цвет. При цитохимическом исследовании телец установлено, что они содержат РНК. Электронномикроскопическое исследование телец выявило, что их эозинофильная основа соответствует специфическому филаментозному матриксу инфицированных клеток, а внутренние базофильные структуры состоят из вирусных нуклеокапсидов, связанных с компонентами клеток. Степень формирования телец Бабеша-Негри при заражении различных штаммов вируса бешенства определяется численностью локальных очагов вирусного синтеза в цитоплазме инфицированных клеток .
Устойчивость вируса бешенства невелика. Некоторые детергенты вызывают распад вирионов. Кипячение в течении 2х минут убивает вирус бешенства. Растворы лизола, хлорамина, сулемы быстро и надежно обеззараживают загрязненные вирусом материалы. Вирус хорошо сохраняется лишь при низкой температуре и после вакуумного высушивания и в замороженном состоянии.
Вирус инактивируется при нагревании: при 50 °С гибнет через 30-40 мин, при 100 °С - почти моментально. Значительно лучше он переносит низкие температуры: при температуре -70 °С вирус сохраняет жизнеспособность и вирулентность в течение нескольких лет. Губительно действуют на вирус солнечные лучи, спирт, сулема, кислоты и основания (pH < 3 или > 11), формалин. Медленное высушивание ослабляет вирус, быстрое - консервирует, сохраняет его патогенные свойства.
3) Социальные факторы
Несмотря на то что бешенство известно человечеству тысячелетия, оно и сейчас остается одной из наименее изученных и наиболее опасных болезней человека, и сейчас от бешенства ежегодно погибают десятки тысяч человек. Бешенство регистрируется среди людей и животных практически повсеместно, лишь некоторые островные государства (Австралия, Англия, Новая Зеландия и др.) свободны от него. Но нет никакой гарантии того, что такая ситуация не изменится: ведь к бешенству восприимчивы почти все теплокровные животные (хотя и в разной степени), а поэтому достаточно проникновения хотя бы одного зараженного животного на «чистую» территорию, чтобы и там «вспыхнул пожар». Именно этим объясняются столь строгие карантинные меры, введенные во многих странах мира при ввозе животных.
Бешенство - инфекция, которую человек практически не способен контролировать: на отдельных территориях формируются очаги дикого бешенства, где возбудитель циркулирует только среди диких животных. Но при определенных условиях, зачастую совершенно непредсказуемых, он может проникать в человеческую популяцию.
В последние годы во многих странах вызывает тревогу рост числа больных бешенством диких животных (преимущественно лисиц), участились случаи нападения их на человека и домашних животных.
Активное вмешательство человека в освоение природных ресурсов, развитие сельского хозяйства и урбанизация внесли существенные изменения в ареал природных очагов инфекции, видовой состав и численность животных, участвующих в эпизоотии. Эти процессы порождают качественные изменения в природных и антропургических очагах инфекции, что в свою очередь влияет на современные эпидемиологические и эпизоотологические особенности бешенства.
Активно проводимая в последние годы защитниками животных борьба с уничтожением бездомных животных (собак и кошек) привела к значительному увеличению их количества в городах и селах, участились случаи нападения бродячих собак на человека и, следовательно, увеличивается риск заражения людей бешенством.
Показано, что укусам животных чаще подвергаются лица, живущие в неблагоприятных социально-экономических, гигиенических и экологических условиях. Низкий уровень санитарно-просветительной работы ведет к недостаточной осведомленности населения об опасности заболевания, методах его профилактики, в связи о чем значительная часть пострадавших поздно обращается за антирабической помощью.
4) Природный фактор.
Биотический фактор окружающей среды.
Вирус бешенства является паразитом,т.к. оказывает болезнетворное действие на организм человека, отравляет его продуктами обмена и разрушая ткани. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.
Абиотический фактор окружающей среды
Вирус инактивируется при нагревании: при 50 °С гибнет через 30-40 мин,
при 100 °С - почти моментально. Значительно лучше он переносит низкие
температуры: при температуре -70 °С вирус сохраняет жизнеспособность и
вирулентность в течение нескольких лет. Губительно действуют на вирус солнечные
лучи, спирт, сулема, кислоты и основания (pH < 3 или > 11), формалин.
Медленное высушивание ослабляет вирус, быстрое - консервирует, сохраняет его
патогенные свойства.
5. Эпидемиологический процесс
1) Источник инфекции и его категории.
Формы проявления инфекции:
· острейшее бешенство (от момента появления первых симптомов до смерти проходит несколько часов). Но нужно очень острожно ставить такой диагноз, т. к. может быть не вполне качественно собран анамнез;
· обычное (длительность до 3-5 дней);
· затяжное (длительность до 8-15 сут и более). Такое течение может быть при активном лечении в реанимации.
Источники возбудителя
Основным и постоянным источником инфекции для человека являются собаки, особенно бродячие, а из диких животных - лисы, волки. Возможно заражение человека и от других животных - коров, овец, коз, свиней, лошадей, ослов, крыс, ежей, летучих мышей и др.
При эпизоотиях природного типа болезнь распространяют в основном дикие хищники. Они очень чувствительны к вирусу, агрессивны, зачастую склонны к дальним миграциям, а при заболевании интенсивно выделяют вирус со слюной. Эти обстоятельства наряду со значительной плотностью популяций некоторых хищников (лисица, енотовидная собака), быстрой сменой их поколений и длительностью инкубационного периода при бешенстве обеспечивают непрерывность эпизоотического процесса, несмотря на сравнительно скорую гибель каждого отдельного заболевшего животного. Главную роль в поддержании природных эпизоотии в Северной Америке, например, играют серая и красная лисицы, скунсы, еноты-полоскуны; на юге Азии и на севере Африки -- шакалы, в Центральной и Западной Европе -- красная лисица; в нашей стране -- красная лисица, корсак, енотовидная собака, волк, а в тундровой зоне -- песец. Бешенство летучих мышей на Американском континенте рассматривается как особый, самостоятельный тип природной эпизоотии.
Замечено, что штаммы рабического вируса, адаптированного к собакам или волкам, характеризуются особенно высокой тропностью к центральной нервной системе и низкой -- к висцеральным органам. Поэтому вирус выделяется со слюной, но практически отсутствует в крови, моче, молоке больных животных. Соответственно распространение болезни почти целиком зависит от возможности передачи вируса через укус. Алиментарное и аэрогенное заражение в принципе возможны, но не имеют эпизоотологического значения. Почти все случаи передачи бешенства от собак и волков человеку и сельскохозяйственным животным связаны с попаданием вируссодержащей слюны в нанесенные при укусах раны. Но не исключается заражение и при ослюнении поврежденной кожи.
Вирус обнаруживают в слюнных железах подавляющего большинства погибших от бешенства собак. Между началом его выделения со слюной и возникновением типичных симптомов болезни проходит не более 10 дней. Поэтому подозрительных по заболеванию (беспричинно нанесших укусы) собак и кошек необходимо изолировать и в течение 10 дней содержать под ветеринарным наблюдением. Если у животных за это время признаки болезни не проявятся, их слюна в момент нанесения укусов не содержала вируса.
Выделяют 2 типа бешенства.
1. Дикое бешенство, при котором основным источником являются дикие животные. Причем в различных регионах земного шара особые экологические условия сформировали и свои особенности очагов бешенства, в которых ведущая роль как резервуаров инфекции принадлежит разным животным. Так, в США основной резервуар дикого бешенства - скунсы, в Иране - волки, в нашем регионе - лисы, в Заполярье - песцы и т. д. В Южной Америке ведущая роль в распространении болезни принадлежит летучим мышам-вампирам, причем клиника передаваемого ими бешенства отличается от бешенства, которое передается другими дикими и домашними животными (см. далее). Бешенство могут передавать и другие виды летучих мышей, в том числе насекомоядные.
2. Городское бешенство. Основной источник этого бешенства - собаки (до 90 %), но могут быть также кошки, сельскохозяйственные животные (коровы, лошади, свиньи). Возможна циркуляция вируса между дикими и домашними животными: больные дикие животные теряют чувство страха перед человеком, забегают в села, на окраины городов, набрасываются на всех, кто попадается на их пути. Так формируются очаги смешанного характера (природно-антропургические).
2) Механизм передачи.
Механизм передачи вируса бешенства- контактный ( от больного животного здоровому человеку или здоровому животному). От человека вирус в естественных условиях, как правило, не передается.
Основной путь заражения - раневой (он реализуется в 90-95 % случаев);фактор передачи - слюна, с которой вирус проникает в рану, а затем по периферическим нервам достигает центральной нервной системы. вирус в большом количестве содержится в слюне зараженных животных, появляясь в ней за 7-10 дней до развития типичных клинических проявлений болезни. Учитывая агрессивность, характерную для больных животных, вероятность быть укушенными и инфицированными при встрече с ними здоровых животных и человека достаточно велика. Заражение может произойти и при ослюнении больным животным кожи, если на ней были трещины, ссадины, раны. У человека не каждое заражение заканчивается развитием заболевания, т. е. человек относительно резистентен к этой инфекции -заболевают примерно 15-30 % пострадавших, но каждый заболевший умирает. В значительной степени вероятность развития заболевания определяется локализацией укуса и дозой вируса, попавшего в организм. Для человека очень опасна встреча с бешеным волком, который наносит множественные глубокие раны (укусы). Наиболее опасно попадание вируса в глаз, затем (по степени риска) - в голову, лицо. Одежда предохраняет от ослюнения, поэтому укусы, нанесенные через нее, менее опасны.
В последние годы описаны воздушно-капельный, алиментарный (через пищу и воду) и трансплацентарный (через плаценту в период беременности) пути передачи вируса. Много дискуссий вызывают несколько случаев заражения людей бешенством в результате операций по трансплантации органов.
Восприимчивость людей к бешенству, по-видимому, не является всеобщей и, в частности, определяется локализацией укуса. По усредненным данным, при укусах в лицо заведомо больным животным бешенство возникало в 90%, при укусах в кисти рук - в 63%, а при укусах в проксимальные отделы рук и ног - лишь в 23% случаев. В РФ обращаемость за медицинской помощью по поводу нанесенных животными повреждений достигает сотен тысяч случаев в год. Среди обратившихся от 30 до 40% лиц считаются подозрительными на заражение вирусом бешенства, и им назначают курсы антирабических прививок. Обращаемость городского населения страны превышает обращаемость сельского почти в 2 раза. Случаи заболевания бешенством в нашей стране в основном связаны с поздним обращением укушенных лиц за антирабической помощью, с нарушением режима во время прививок или незавершенностью цикла иммунизации. Приблизительно 60% заболевших после контакта с больными животными вообще не обращаются в медицинские учреждения.