РОТАВИРУСЫ

Ротавирусы являются наиболее частыми возбудителями гастроэнтеритов у детей. Они вызывают также гастро­энтериты у молодых животных (обезьян, крупного рога­того скота, лошадей, собак, овец, оленей, кроликов, мышей и др.). Наиболее хорошо изучены вирус диареи телят Небраски (NCDV), вирус эпизоотической диареи мышат, вирус обезьян (SA11), вирус, выделенный из кишечника

Рис. 41. Вирионы ротавируса.

а — электронно-микроскопиче­ское изображение; б — схема строения вириона: 1— сердцеви­на; 2— внутренний капсид;

3— наружный капсид*

овец и крупного рогатого скота. Все вирусы имеют сход­ную морфологию и содержат общий антиген.

Морфология. Название рода происходит от'лат. rota — колесо, поскольку при электроной микроскопии вирионы имеют вид колеса, благодаря наружному капсиду в форме обода и капсомерам внутреннего капсида в виде радиаль­ных спиц (рис. 41). Вирион имеет диаметр 70—75 нм и состоит из сердцевины диаметром 33—40 нм, содержа­щей двунитчатую РНК и внутренние белки, и двух кап-сидов с икосаэдральной симметрией — внутреннего и наруж­ного. Часто встречаются частицы, лишенные наружного капсида диаметром 60 нм, а также пустые частицы, ли­шенные сердцевины; и те и другие не обладают инфек­ционной активностью. В препаратах ротавирусов обнару­живаются трубчатые структуры, связанные с морфоге-незом вируса.

Химический состав и физико-химические свойства.Вирионы содержат РНК и белки. Липиды отсутствуют. Углеводы содержатся в составе гликопротеидов. Плавучая плотность двухкапсидных частиц в хлориде цезия 1,36— 1,38 г/см³, коэффициент седиментации 525 S. Плавучая плотность пустых частиц 1,29 г/см³.

Геном представлен одиннадцатью уникальными фраг­ментами двунитчатой РНК с молекулярной массой от 0,2 • 10⁶ до 2 • 10⁶ и общей молекулярной массой 11 • 10⁶ При электрофорезе в полиакриламидном геле фрагменты располагаются четырьмя группами, содержащими 4,2,3 и 2

-фрагмента соответственно. Каждый фрагмент кодирует

-индивидуальный белок. Первичная структура генома уста­новлена. Продуктами 4,9,11-го генов являются белки на­ружного капсида, 1,2, 6-го генов — белки внутреннего кап-сида, 5,7,8,10-го — неструктурные белки.

Белки и антигены. Среди белков наружного капсида находится белок VP7, продукт 9-го гена, являющийся протективным антигеном и основным антигеном участвую­щим в РН. Этот белок является типоспецифическим ан­тигеном. В наружном капсиде локализуется также белок VP3, продукт 4-го гена, обусловливающий гемагглютини-рующую активность вируса и взаимодействующий с кле­точными рецепторами. Этот белок нарезается трипсино-подобными ферментами клетки на две субъединицы (с молекулярной массой 88- 10³-^60+28• 10³). Нарезание этого белка вызывает протеолитическую активацию вируса и необходимо для возникновения инфекции. Общим анти­геном и антигеном, определяющим подгрупповую специ­фичность, является белок внутреннего капсида, продукт 6-го гена, VP6. Среди белков сердцевины находится РНК-зависимая РНК-полимераза.

Все вирусы человека и животных имеют общий антиген, выявляемыйв ИФ, ИЭМ,РСК и др., и разделяются на

-'3 подгруппы, которые дифференцируются в ИФА. Типо-специфические антигены, находящиеся в составе наружно­го капсида, позволяют дифференцировать 4 серотипа ви­русов человека и животных.

Устойчивость к физическим и химическим факторам.Ротавирусы устойчивы к эфиру и детергентам, кислым значениям рН (3,0), обычным дезинфектантам. Особенно устойчивы в фекалиях, сохраняя инфекционную актив­ность при комнатной температуре до 7 мес. Прогревание при температуре 50°С в присутствии детергентов, замора­живание и оттаивание инактивирует вирус.

Репродукция. Ротавирусы человека не культивируются в обычных условиях и лишь с большим трудом про­исходит их адаптация к росту в культуре клеток (пер­вичные или вторичные культуры клеток почек зеленых мартышек). Применяют ряд приемов, увеличивающих интенсивность репродукции: добавление в культуральную среду трипсина, вызывающего протеолитическую актива­цию вируса; центрифугирование клеток после инфициро-вания и т. д. В этих условиях обнаружено ЦПД, зак­лючающееся в появлении округлившихся клеток и их аг­регатов, отторгающихся от стекла.

Ротавирусы животных размножаются в культурах кле­ток, поэтому они изучены лучше, чем ротавирусы челове­ка, и многие данные относительно репродукции ротавиру-сов получены на этих моделях.

Вирус проникает в клетку путем рецепторного эндо-цитоза и транспортируется в лизосомы, где происходит транскрипция генома с помощью эндогенной транскрип-тазы. Вирусспецифический антиген обнаруживается с по­мощью ИФ в околоядерной области цитоплазмы в сос­таве включений, а затем во всей цитоплазме. Сборка ви­русных частиц происходит многоэтапно в ассоциации с мембранами эндоплазматической сети. Сначала образуются однокапсидные частицы, которые почкуются через мембра­ну в вакуоли и приобретают липопротеидную оболочку. В эндоплазматических вакуолях формируется наружный капсид и утрачивается липопротеидная оболочка. Вирусные частицы выходят из клетки путем «взрыва» после ее лизиса. Инфекционный цикл занимает 18—20 ч.

Патогенез. Путь заражения фекально-оральный. Вирус размножается в клетках эпителия ворсинок тонкого ки­шечника, находящихся на вершине ворсинок. Разрушение клеток приводит к уменьшению количества ферментов, расщепляющих дисахариды (мальтозу, сахарозу и лакто­зу). В связи с этим в двенадцатиперстной кишке накап­ливаются дисахариды и нарушается процесс всасывания простых Сахаров.По мере образования инфекционного потомства вирусные частицы движутся с содержимым ки­шечника в дистальном направлении. Переходя в толстую кишку, дисахаридь' и простые сахара создают повышенное осмотическое давление, которое препятствует всасыванию воды из кишечного содержимого и приводит к поступ­лению в кишечник воды из тканей организма. Попа­дающие в толстую кишку моносахариды расщепляются кишечными бактериями до низкомолекулярных жирных кислот, увеличивающих осмотическое давление и обостря­ющих процесс. В результате воспалительных процессов в слизистой оболочке кишечника усиливается перисталь­тика, что обусловливает понос.

Клиника. Инкубационный период от 15 ч до 3—5 дней. Болезнь начинается остро. Появляются понос, рвота, тошнота, боли в животе. Часто бывает только тошнота и затем понос. Испражнения обильны, водянистые, пенис­тые, ярко-желтого цвета, иногда мутно-белой окраски. Отмечается повышение субфебрильной температуры, сла­бость, головная боль. Болезнь длится 5—7 дней.

°*1К- ' ' ' '

^ Иммунитет. Инфекция сопровождается появлением ^специфических антител. На первой неделе заболевания — . антитела класса IgM, через 2—3 нед — антитела клас­са IgG. Уже к 6 годам жизни антитела обнаруживаются у 60—90% детей. Однако гуморальный иммунитет не пре­дупреждает развитие заболевания; большое значение при­обретают секреторные антитела IgA и другие факторы. местного- иммунитета. Пассивный иммунитет защищает детей первых шести месяцев жизни от инфекции, которая в этом возрасте обычно протекает бессимптомно.

Эпидемиология. Ротавирусный гастроэнтерит является преимущественно заболеванием раннего детского возраста. В основном болеют дети в возрасте от 6 мес до 2 лет, инфекция часто встречается у новорожденных, но не всегда сопровождается клиническими симптомами. Ре­гистрируются вспышки. в детских коллективах, семейные и внутрибольничные, в такие периоды болеют и дети стар­ших возрастов и взрослые. Заболевание имеет сезонность (январь, февраль), но спорадические случаи встречаются в течение всего года. В развивающихся странах ротави-русная инфекция является основной причиной смертности детей раннего возраста.

Источником инфекции является только человек. Боль­ные выделяют большое количество вируса с фекалиями (в 1 г обнаруживается до 10'° вирусных частиц). Ин-фицирование происходит при контакте с загрязненной фекалиями средой. Однако, не исключен и воздушно-ка­пельный путь передачи инфекции. Относительно высокая устойчивость вируса во внешней среде затрудняет пре­дупреждение контаминации окружающей среды.

Лабораторная диагностика. Лабораторная диагностика основана на обнаружении возбудителя в фекалиях и вы­явлении иммунологических сдвигов путем обследования парных сывороток больных.

Материалом для исследования являются фекалии. Фе­калии отбирают стерильно и доставляют в лабораторию в контейнерах со льдом. Готовят 10—20% суспензию фе­калий на растворе Хенкса. После осветления на низкой скорости надосадочную жидкость обрабатывают антибио­тиками.

Быстрая диагностика. Быстрая диагностика основана на выявлении вирусных частиц или антигенов в фекалиях больных с помощью методов ЭМ, ИЭМ, РИА и ИФА. В качестве иммунных сывороток используют гипериммунные сыворотки лабораторных животных (кро­

ликов, морских свинок), иммунизированных ротавирусами животных (SA 11 или вирус диареи телят Небраски), или сыворотки больных, в стадии выздоровления.

Поскольку большие количества вируса выделяются с фекалиями, вирусные частицы можно выявить при пря­мой ЭМ экстрактов фекалий. При взятии материала на 1—3-й день после начала заболевания получают макси­мальное число положительных ответов (до 100%), на 3—5-й день — до 50%, на 5—8-й день — до 25%.

При ИЭМ гипериммунную сыворотку смешивают с экстрактом фекалий больного, смесь инкубируют при ком­натной температуре, а затем при температуре 4°С, после чего центрифугируют для осаждения специфических ви­русных агрегатов. Осадок ресуспендируют в нескольких каплях дистиллированной воды и материал контрастируют с помощью фосфорновольфрамовой кислоты. В препаратах видны компактные агрегаты, состоящие из вирусных час­тиц, окруженных ореолом антител.

Вирусный антиген в экстрактах фекалий можно оп­ределить с помощью твердофазных РИА и ИФА. Чувст­вительность этих методов примерно одинакова. Их пре­имуществом перед методом ЭМ является возможность исследования большого количества проб и точный коли­чественный учет результатов. С помощью этих реакций, а также РСК и РПГ выявляются в основном группо-и подгруппоспецифические антигены, общие для рота-вирусов человека и животных, в то время как в РН выявляются типоспецифические антигены.

Быструю диагностику можно провести также путем выявления вирусных РНК в экстракте фекалий с помощью метода МГ при использовании в качестве зонда плаз-миды, содержащей гены ротавируса, а также путем элект­рофореза РНК, выделенной из экстракта фекалий, в по-лиакриламидном геле. Фрагменты РНК выявляют путем окрашивания геля бромидом этидия. Этот метод более чувствителен, чем ЭМ.

Серологическая диагностика. Прирост анти­тел в парных сыворотках больных определяют с помощью антигенов ротавирусов животных, близких в антигенном отношении ротавирусу человека, вируса диареи телят Неб­раски и обезьяньего вируса SA11. Эти вирусы адаптированы к культуре клеток и дают выраженный цитопатический эффект. Антитела выявляют в РН в культуре ткани, РСК, РТГА с эритроцитами человека группы 0 или эритроцитами морской свинки. Сыворотки предварительно

обрабатывают каолином и 50% эритроцитарной

массой.

Профилактика и лечение. Профилактика основана на эпидемиологических мероприятиях, общих для всех ки-шечных инфекций. Лечение симптоматическое. Целесооб­разна вакцинация детей раннего возраста убитыми вак­цинами.

ОРБИВИРУСЫ

Орбивирусы выделены из общей экологической группы арбовирусов и представляют многочисленную группу ви­русов, передающихся клещами, комарами, москитами. Они образуют 17 серологических групп, имеются также не­сгруппированные вирусы. Все они вызывают болезни с природной очаговостыо. Наряду с вирусами, патогенными. для человека (вирус Колорадской лихорадки, вирус Ке­меровской лихорадки), патогенность большинства вирусов для человека не доказана.

Глава 8. СЕМЕЙСТВО ТОГАВИРУСОВ (TOGAVIRIDAE)

Тогавирусы (от лат. toga — плащ) представляют об­ширную группу, включающую более 90 вирусов. Семейство содержит 4 рода. Два из них — альфа-вирусы и флави-вирусы — являются арбовирусами, вызывающими инфек­ции, передающиеся членистоногими, в основном комарами и клещами. Два других рода включают вирусы, не вызы­вающие трансмиссионных инфекций: род рубивирус вклю­чает вирус краснухи, а род пестивирус — вирусы чумы животных. Флавивирусы выделены в отдельное семейство.

Все альфа- и большинство флавивирусов имеют не­сколько хозяев и циркулируют в природе между позво­ночными и членистоногими. Многие из них являются возбудителями тяжелых заболеваний у людей — желтой лихорадки, клещевого и японского энцефалитов, геморра­гических лихорадок, лихорадку денге и др.Все альфа-вирусы экологически связаны с комарами, большая часть флавивирусов также передается комарами, однако среди них есть группа вирусов, не передающихся членистоно­гими. Единственным хозяином вируса краснухи является человек. Вирусы рода пестивирус поражают собак, коров, свиней, овец и коз и вызывают у них заболевания с пора­жением мукозных мембран. В пределах родов тогавирусы связаны общими антигенами, но между родами антиген­ных связей нет.