Повреждение клеток
Основным проявлением вирулентности вируса являются разрушение зараженных вирусом клеток в тканях-мишенях и возникающие в результате разрушения тканей физиологические изменения в организме хозяина. В некоторых случаях повреждению тканей способствует иммунный ответ хозяина однако, в основном оно обусловлено вирусной инфекцией и связанной с ней гибелью клеток. Большая часть вирусов, осуществляющих литический цикл репликации, изменяет метаболизм клетки хозяина, вызывая в ней уменьшение или прекращение синтеза ДНК, РНК и белка. В то время как о биохимических сдвигах, происходящих в клетке при репликации вируса, известно достаточно много, специфические механизмы повреждающего воздействия вируса, на клетку хозяина еще не выяснены. Специфические механизмы, вызывающие эти изменения в большинстве случаев неизвестны.
При заражении вирусом, полиомиелита ингибируется трансляция РНК клетки-хозяина и как следствие этого прекращается синтез хозяйских белков. В результате вирусной инфекции инактивируется клеточный белок ответственный за перенос 5'-концевой кэп-структуры на мРНК клетки-хозяина необходима для правильного взаимодействия рибосома — мРНК, в то время как в трансляции вирусной мРНК ее участия не требуется. В клетках, зараженных вирусом гриппа аналогичные структуры утилизируются в качестве затравок для репликации вирус-специфической РНК и синтеза мРНК.
Генетические исследования выявили, что ген 34 реовируса отвечает за прекращение синтеза РНК и белка клетки-хозяина, в то время как ген 31 определяет эффективность прекращения синтеза ДНК клетки-хозяина.
Несомненно, что цитопатический эффект, наблюдаемый при вирусной инфекции, связан с индуцированным действием вируса на метаболизм клетки-хозяина, однако механизм, ответственный за специфические изменения, пока неизвестен. Даже если нет гистологически очевидного цитопатического эффекта, вирусная инфекция специфически изменяет характеристики обмена клетки-хозяина, включая угнетение синтеза некоторых специализированных клеточных продуктов. Это видно на примере уменьшения синтеза некоторых гормонов эндокринными клетками, зараженными вирусом лимфоцитарного хориоменингита. Происходящие изменения могут оказывать глубокое влияние на организм.
Существуют и другие факторы вирулентности Гемагглютинин и нейраминидаза вируса гриппа — это два гликопротеина вирусной оболочки, которые являются факторами вирулентности в том смысле, что они регулируют инфекционность вирионов потомства, выходящих из зараженных клеток в определенных тканях.
У вируса бешенства фактором вирулентности для инфицирования центральной нервной системы после прямой внутрицеребральной инокуляции является поверхностный гликопротеин. Аттенуация связана с заменой одной аминокислоты в специфическом участке полипептида. Но чем обусловлен механизм аттенуации: нарушением связывания вируса с клетками или какими-либо другими аспектами репликации вируса неизвестно.
Однако указанные результаты свидетельствуют о высокой специфичности факторов, вовлеченных во взаимодействие вирус—клетка.
Генетические исследования аттенуированных реовирусов показали, что, хотя в этих вирусах присутствует ген 31 типа 3, определяющий сродство к нейронам, указанный эффект детерминирован геном М2, который играет роль в регуляции интенсивности репликации и таким путем изменяет вирулентность.
Анализ болезни экспериментального кератита, вызванного у кроликов рекомбинантами вируса простого герпеса сконструированными путем скрещивания между штаммами, ответственными за определенную картину глазной болезни, показал, что эта картина детерминируется специфическими участками генома, расположенными в пределах одного фрагмента ДНК. Этот участок генома кодирует гликопротеины вирусной оболочки, а также функции вируса, связанные с формированием синцития.