Гепатит В - инфекционное заболевание с парентеральным механизмом передачи, клинически и морфологически характеризующееся поражением печени с возможностью развития острой печеночной недостаточности, хронического гепатита, цирроза печени и первичного рака печени (гепатоцеллюлярной карциномы). Возбудитель впервые обнаружили Д. Дейн и соавт. в 1970 г. (частица Дейна)
Таксономия. Вирус гепатита В включён в состав рода Orthohepadnavirus семейства Hepadnaviridae.
Морфология. Вирионы вируса гепатита В сферической формы 42-47 нм в диаметре, имеют суперкапсид. Сердцевина вириона имеет кубический тип симметрии и состоит из 180 белковых частиц, образующих сердцевинный НВс-антиген. Внутри сердцевины находится ДНК, фермент ДНК-полимераза и НВе-антиген. Липидсодержащая поверхностная оболочка включает HBs-антиген. Геном вируса гепатита В представлен двунитевой кольцевой ДНК, одна нить которой короче (неполная плюс-нить) другой нити. В составе сердцевины ДНК-зависимая ДНК-полимераза связана с полной минус-цепью ДНК. Минус-цепь включает 4 гена – Р, С, S, X, кодирующих структурные белки и полимеразу.
Репродукция. После адсорбции внутрь клетки проникает сердцевина вируса. Затем неполная нить ДНК-генома достраивается; формируется полная двунитевая кольцевая ДНК и созревающий геном попадает в ядро клетки. Здесь клеточная ДНК-зависимая РНК-полимераза синтезирует разные иРНК (для синтеза вирусных белков) и РНК-прегеном - матрицу для репликации генома вируса. Далее иРНК перемещаются в цитоплазму и транслируются с образованием белков вируса. Белки сердцевины вируса собираются вокруг прегенома. Под действием РНК-зависимой ДНК-полимеразы вируса на матрице прегенома синтезируется минус-нить ДНК, на которой образуется плюс-нить ДНК. Оболочка вириона формируется на НВs-содержащих мембранах эндоплазматической сети или аппарата Гольджи. Вирион выходит из клетки экзоцитозом.
Устойчивость. Вирус гепатита В отличается высокой устойчивостью к факторам окружающей среды. Температуру минус 20°С выдерживает более 10 лет. При 100°С сохраняет жизнеспособность в течение 5 минут. Вирус устойчив к длительному воздействию кислой среды, УФ-излучению, действию спирта, фенола. Чувствителен к действию формалина, эфира, хлороформа.
Эпидемиология. Основной резервуар и источник возбудителя - инфицированный человек (вирусоносители, больные острой и хронической формами). Основные пути передачи вируса гепатита В – инъекционный, гемотрансфузионный и половой. Также доказана возможность вертикальной передачи вируса гепатита В от матери к плоду. 7-10% инфицированных становятся хроническими носителями. У инфицированных лиц вирус находится во всех биологических жидкостях – крови, слюне, моче, сперме, синовиальной жидкости, цереброспинальной жидкости, грудном молоке. В крови вирус появляется за 2-3 месяца до наступления симптомов поражения печени и сохраняется до 5 лет после клинического выздоровления.
Основные группы риска - медицинские работники; лица, получающие гемотрансфузии или препараты крови; наркоманы, вводящие наркотики внутривенно; больные гемофилией; лица, находящиеся на гемодиализе; дети матерей-носителей HBsAg; половые партнёры носителей вируса.
Антигенная структура. Основные антигены частиц Дейна - поверхностный HBsAg (локализован в суперкапсиде) и сердцевинный HBcAg. Наличие антител против HBsAg прямо связано с невосприимчивостью к инфекции (постинфекционный или поствакцинальный иммунитет).
HBsAg. Первый идентифицированный антиген вируса гепатита В; впервые его выделил Б. Блюмберг (1963) из крови австралийского аборигена, поэтому этот антиген также называют австралийским. HBsAg появляется в крови через 1,5 месяца после инфицирования; постоянно циркулирует в сыворотке инфицированных лиц. HBsAg обнаруживается в крови не только в составе вирионов, но и в виде самостоятельных фрагментов.
HBcAg. Сердцевинный HBcAg обнаруживают только в сердцевине частиц Дейна, в свободном состоянии в крови этот антиген не обнаруживается. Антиген маркирует репликацию вируса в гепатоцитах. Может быть обнаружен только при морфологическом исследовании биоптатов или аутопсийного материала печени. В крови в свободном виде его не определяют.
HBeAg. Не входит в состав частиц Дейна, но связан с ними, так как появляется в сыворотке в инкубационном периоде, сразу после появления HBsAg. HBeAg можно расценивать как наиболее чувствительный диагностический показатель активной инфекции. Обнаружение HBeAg у пациентов с хроническим гепатитом указывает на активацию процесса, что представляет высокую эпидемическую опасность.
HBxAg - наименее изученный антиген. Предположительно опосредует злокачественную трансформацию клеток печени в первичный рак печени.
ДНК появляется в сыворотке одновременно с другими антигенами вируса. Исчезает из кровотока в начале второй недели острого заболевания. Длительное персистирование ДНК – свидетельство хронической инфекции. В диагностике острого гепатита В определение ДНК используют редко.
Патогенез поражений. Вирус гепатита В гематогенно заносится в печень и размножается в гепатоцитах. После проникновения вируса в гепатоцит возможно развитие двух типов вирусной инфекции – интегративной и продуктивной.
Интегративная инфекция сопровождается интеграцией вирусной ДНК в хромосому гепатоцита с образованием провируса. При этом синтезируется HBs-антиген. Клинически это проявляется вирусоносительством, развитием первичного рака печени.
Продуктивная инфекция сопровождается формированием новых вирусных частиц. Клинически это проявляется активным инфекционным процессом в виде острого или хронического гепатита. Маркером этого является появление в крови анти-HBс-IgM антител. Разрушение гепатоцитов опосредуется CD8 Т-лимфоцитами, которые взаимодействуют с НВс-антигеном на поверхности зараженных гепатоцитов. Во второй половине инкубационного периода (40-180 суток) вирус выделяют из крови, спермы, мочи, фекалий и секрета носоглотки.
Клиника. Инкубационный период – 3-6 месяцев. При интегративной инфекции наблюдается вирусоносительство без проявления клинических симптомов. При продуктивной инфекции поражение печени сопровождается развитием желтухи. Возможны и безжелтушные формы.
Принципы микробиологической диагностики. Маркёры репликации вируса гепатита В - HBeAg, антитела (IgM) к HBcAg, ДНК вируса и вирусная ДНК-полимераза. Антитела к HBsAg, HBcAg, HBeAg определяют в ИФА и РНГА. На наличие “свежей” инфекции указывают высокие титры HBsAg и IgM к HBsAg и HBcAg. У пациентов с клинически проявляющимся гепатитом титр HBsAg сначала растёт, а затем снижается. Антитела к HBsAg можно выявить только через несколько недель, что объясняют их активным связыванием в иммунные комплексы. В течение этого периода можно обнаружить лишь антитела к HBcAg.
Антитела к HBcAg. Важный диагностический маркер инфицирования, особенно при отрицательных результатах выявления HBsAg. IgM к HBcAg являются один из наиболее ранних сывороточных маркёров вирусного гепатита В. При хроническом гепатите маркируют репликацию вируса и активность процесса в печени. IgG к HBcAg сохраняются многие годы. Свидетельствуют об имеющейся или ранее перенесённой инфекции.
Антитела к HBeAg. Серологический маркёр интеграции вируса. В комплексе с IgG НВсАg и НВsАg свидетельствуют о полном завершении инфекционного процесса.
Антитела к НВsАg свидетельствуют о завершении вирусной инфекции.
Лечение. Средства специфической терапии отсутствуют, лечение в основном симптоматическое. Применяют ингибиторы ДНК-полимеразы (ламивудин), α-интерферон, виферон, амиксин.
Иммунопрофилактика. Пассивная иммунизация специфическим Ig (НВIg) показана лицам, контактировавшим с инфицированным материалом и носителями НВsАg (включая половых партнёров и детей, родившихся от НВsАg-положительных матерей). Для активной иммунизации разработаны два типа вакцин. Первые готовят из плазмы пациентов, содержащей антиген вируса гепатита В. Вторую группу составляют рекомбинантные вакцины (Recombivax В, Engerix В), полученные методом генной инженерии на культурах пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) и содержащие HBs-антиген.
Тема: Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Биологические свойства. Роль в патологии. Лабораторная диагностика. Профилактика ВИЧ-инфекции.
Вирус иммунодефицита человека – ВИЧ (human immunodeficiency virus - HIV) вызывает ВИЧ-инфекцию, заканчивающуюся развитием синдрома приобретенного иммунного дефицита (СПИД - AIDS). Он относится к семейству Retroviridae (от англ. retro - обратно), роду Lentivirus.
ВИЧ-инфекция характеризуется преимущественным поражением иммунной системы, длительным течением, полиморфными клиническими проявлениями и высокой летальностью. Вирус открыт в 1983 г. одновременно французским вирусологом Л. Монтанье и американским ученым Р. Галло. В России первый случай ВИЧ-инфекции зарегистрирован в 1987 г.
Эпидемиология. ВИЧ-инфекция – типичный антропоноз. Резервуар вируса – инфицированный человек. Пути передачи возбудителя – половые контакты (вирус проникает в кровь через повреждения слизистых оболочек) и использование одних и тех же игл и шприцев наркоманами. Основные группы риска – гомосексуалисты; наркоманы; проститутки; реципиенты крови и её компонентов или трансплантируемых органов. Поскольку в настоящее время донорская кровь и трансплантируемые органы тестируются на ВИЧ, эти пути передачи возбудителя имеют небольшое значение.
Структура. ВИЧ - РНК-содержащий вирус. Вирион имеет сферическую форму, размером 100-120 нм, снаружи покрыт оболочкой. Геном вируса состоит из двух молекул однонитевой несегментированной плюс-РНК. Нити РНК связывают белки р6 и р7 (цифра соответствует молекулярному весу в кД). Для осуществления репродукции вирус имеет обратную транскриптазу (РНК-зависимая ДНК-полимераза) или ревертазу.
Геном вируса содержит 3 основных структурных гена (gag, pol, env) и 7 регуляторных и функциональных генов (tat, rev, nef, vif, vpr, vpu, vpx). Ген gag (от англ. group antigen - групповой антиген) кодирует матриксные, капсидные, нуклеокапсидные белки и белки протеазы. Ген pol (от англ. polymerase - полимераза) кодирует обратную транскриптазу (р61/р51, р15-РНКазу, р32-интегразу). Ген env (от англ. envelope - оболочка) кодирует поверхностный белок gp 120 и трансмембранный белок gp 41. Сердцевина вируса имеет конусовидную форму, её формируют белки р18 и р24. В сердцевине располагаются РНК, внутренние белки (р7 и р9), обратная транскриптаза (димер из белков р66 и р51) и эндонуклеаза (р31). Матричный белок р17 формирует прослойку между сердцевиной вириона и внешней оболочкой.
Оболочка вируса состоит из двойного слоя липидов, пронизанного (“утыканного”) гликопротеинами (шипами). Гликопротеиновая молекула (gp 160), имеющая молекулярную массу 160 кДа, состоит из 2 субъединиц: gp 120 (молекулярная масса 120 кДа), находящейся на поверхности вириона, и gp 41 (молекулярная масса 41 кДа), пронизывающей его липидную оболочку. Гликопротеины gр120 взаимодействуют с молекулами СD4 на мембранах клеток. Гликопротеины gр41 (белки слияния) обеспечивают слияние оболочки вирусной частицы с клеточной мембраной.
Репродукция. Жизненный цикл ВИЧ состоит из 4 стадий:
1) адсорбция и проникновение вируса путем эндоцитоза в клетку;
2) высвобождение вирусной РНК, синтез ДНК-провируса и интеграция провируса с геномом клетки хозяина;
3) синтез РНК вируса, трансляция и формирование вирусных белков;
4) сборка, созревание и высвобождение путем почкования вновь образованных вирионов.
Полный жизненный цикл вируса реализуется всего за 1-2 суток, причем в сутки формируется до одного миллиарда вирусных частиц. Вирус поражает в основном Т- и В-лимфоциты, а также некоторые клетки моноцитарного ряда (макрофаги, лейкоциты, клетки Лангерганса, дендритные клетки), клетки нервной ткани и другие клетки в связи с тем, что все эти клетки содержат на поверхности рецепторы СD4, с которыми специфически взаимодействует оболочечный белок gp 120.
Антигенная структура. У ВИЧ главными антигенами выступают сердцевинные gag-белки р24, а также оболочечные env-белки gр41 и gр120.
Культивируется ВИЧ на культуре клеток Т-лимфоцитов и моноцитов человека. К вирусу нечувствительны все виды животных, кроме шимпанзе.
Устойчивость. Вирус чувствителен к физическим и химическим факторам, гибнет в течение 30 минут при нагревании выше 56°С, при 70-80°С - через 10 минут, гибнет в течение короткого времени (через 5-10 минут) при действии дезинфектантов (например, после обработки спиртом, эфиром); для него губительны солнечная радиация, УФ-излучение, ионизирующая радиация.
Однако вирус может длительно (до 2 недель) сохраняться в высушенном состоянии, в высохшей крови, а в донорской крови может сохраняться годами. В крови и других биологических материалах при комнатной температуре вирус сохраняет жизнеспособность в течение нескольких суток.
Патогенез ВИЧ-инфекции. Вирус обладает лимфотропностью благодаря тому, что на лимфоидных клетках существуют рецепторы СD4 (до 300 тыс. на одном лимфоците), имеющие сродство к белку gр 120 (Т-лимфоциты, В-лимфоциты, макрофаги, лейкоциты, клетки Лангерганса, дендритные, нервные и другие клетки). В результате размножения ВИЧ в лимфоците последние разрушаются или теряют свои функциональные свойства. При размножении вируса в различных клетках происходит накопление его в органах и тканях, и обнаружение его в крови, лимфе, слюне, сперме, слезах, моче, поте, каловых массах, содержимом урогенитального тракта, грудном молоке, в гное при воспалительных процессах.
При ВИЧ-инфекции снижается число Т4-лимфоцитов, а также отношение Т4/Т8, нарушается функция В-лимфоцитов, подавляется функция естественных киллеров, снижается и нарушается продукция комплемента, лимфокинов и других факторов, регулирующих иммунные функции (ИЛ, ИФН и др.), в результате чего наступает дисфункция иммунной системы и расстройство всей ее деятельности.
При ВИЧ-инфекции отмечается прогрессирующее уменьшение количества СD4+-клеток. Следствием этого является глубокий вторичный иммунодефицит, проявляющийся резким снижением сопротивляемости организма оппортунистическим микроорганизмам и развитием опухолей (саркома Капоши, карциномы кожи или В-клеточной лимфомы). Помимо иммунотропности, ВИЧ проявляет выраженную нейротропность. ВИЧ длительно сохраняется в макрофагах и с их помощью диссеминирует по всему организму, в том числе заносится в ЦНС. Вирус инфицирует астроциты, вызывает образование симпластов и последующую гибель клеток.
Клиника. Инкубационный период продолжается 2-4 недели, но может затягиваться до нескольких месяцев. ВИЧ-инфекция протекает в несколько стадий:
1. Стадия первичных проявлений продолжается от нескольких дней до 1-2 месяцев. Её развитие обусловлено диссеминированием ВИЧ и сероконверсией. Характерны лимфаденопатии, повышение температуры тела. Клинические симптомы аналогичны таковым при инфекционном мононуклеозе или банальной простуде (наблюдают у 53-93% больных). В сыворотке крови пациентов обнаруживают антигены ВИЧ, а через 2 недели от начала острых проявлений – противовирусные антитела.
2. Стадия вторичных проявлений (латентный период) продолжается от нескольких месяцев до 8-10 лет. Характерны иммунные расстройства, вызываемые ВИЧ. Наиболее характерный симптом – генерализованная лимфаденопатия. Возможны поражения ЦНС, чаще в виде подострого диффузного энцефалита с нарастающей деменцией, а также истощение без объективных причин. В крови определяют антитела к ВИЧ и уменьшение количества СD4+-клеток.
3. Поздняя ВИЧ-инфекция (пре-СПИД) проявляется развитием оппортунистических инфекций, развивающихся вследствие прогрессирующего снижения количества СD4+-клеток. Наиболее типичны: пневмоцистная пневмония, токсоплазмоз, кандидоз (поражения пищевода и дыхательного тракта), криптококкоз, гистоплазмоз, атипичные микобактериозы, генерализованные цитомегаловирусные и герпетические инфекции. Поздняя стадия заканчивается развитием СПИДа.
4. СПИД. На развитие СПИДа указывают развитие у пациента оппортунистических инфекций; прогрессирующего синдрома истощения у взрослых или задержки развития у подростков, неоплазий (саркома Капоши, неходжкенская лимфома и др.), психических расстройств (например, деменции).
Микробиологическая диагностика основана на установлении факта зараженности ВИЧ и определении стадии заболевания. Основу диагностики составляет выявление вирусспецифических антител и антигенов вируса на различных стадиях ВИЧ-инфекции. Антитела к антигенам gр41, gр120 и gр24 выявляют, начиная с периода сероконверсии, стадии первичных проявлений и в течение всех последующих стадий. Антигены gр41 и gр120 выявляют в стадии первичных проявлений и в стадии поздней ВИЧ-инфекции.