Таксономия и морфология, свойства филовирусов

Содержание

 

   Введение……………………………………………………………………………2

         Таксономия и морфология, свойства филовирусов………………………3-4

         Антигенная структура………………………………………………………...5

         Лихорадка Марбург: эпидемиология, патогенез………………………….6-8

         Лихорадка Эбола: эпидемиология, патогенез ………………………………9

         Лихорадка Марбург,Эбола: лабораторная диагностика и лечение ……10-11

Заключение…………………………………………………………………………..12

Список литературы………………………………………………………………….13

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

          Филовирусы были открыты уже в те времена, когда человечество имело в своем арсенале вакцины против главных инфекционных заболеваний: оспы, полиомиелита и кори. Тогда казалось, что наступающая эра антибиотиков и вакцин уже в ближайшем будущем не оставит на своем пути ни одного вредного для человека микроорганизма. Однако первые неожиданные вспышки в 1967 году болезни Марбург и в 1976 году болезни Эбола были поучительным уроком ученым и врачам. До сих пор эти вирусы во многом являются загадкой природы: неизвестен их природный резервуар, неизвестны причины вспышек этих заболеваний, уникальны структура их вирионов и картина вызываемых ими болезней. Наконец, весьма скромны успехи в разработке вакцин и методов лечения вызываемых ими болезней, несмотря на интенсивное более чем двадцатилетнее их изучение.

Это семейство вирусов, поражающих человека и обезьян, получило название от латинского слова "filamentous" - длинный, протяженный в связи с уникальной для вирусов человека формой их вирионов в виде длинных цилиндрических палочек. Вирусы Марбург и Эбола - одни из самых патогенных и смертоносных для человека. Смертность при заболевании вирусом Марбург достигает 25-30% от числа заболевших, а при заболевании вирусом Эбола - до 80-90%. Лишь вирус бешенства превосходит их по смертности, достигающей в этом случае практически 100% при попадании в кровь и отказе или невозможности срочно ввести вакцину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таксономия и  морфология, свойства филовирусов

 

      Эти возбудители заболеваний, протекающих по типу геморрагических лихорадок, описаны сравнительно недавно и мало изучены. Они отнесены в отдельное семейство Filoviridae с единственным родом Filovirus. Вирусы имеют нитевидную или цилиндрическую форму и иногда внешне напоминают рабдовирусы. Геном их также представлен РНК. Хотя внешний вид и цитоплазматические включения в зараженных клетках слегка и напоминают таковые при бешенстве, по строению вирусы Марбург и Эбола отличаются от рабдовирусов, к которым их относили ранее, и не имеют антигенного родства ни с ними, ни с каким-либо другим из известных вирусов. 
      Вирионы этого семейства многообразны по форме, встречаются сигмообразные, U-образные формы, однако основной является палочковидная форма с диаметром 80 нм и длиной от 790 нм (вирус Марбург) до 970 нм (вирусы Эбола и Рестон). При рассмотрении их поперечных срезов в электронном микроскопе обнаруживаются внутренний нуклеокапсид (комплекс нуклеиновой кислоты с белками, в основном белком NP) диаметром 50 нм, окруженный липидной оболочкой, и внутреннее пространство с малой электронной плотностью диаметром 20 нм. Такие параметры предполагают спиральную форму нуклеокапсида с пустой сердцевиной. На поверхности вирионов, образованной липидной оболочкой, которую вирус заимствует у клетки-хозяина, можно видеть шипы длиной 10 нм. В состав вирионов входят все кодируемые геномом вируса белки, что является обычным для большинства вирусов с негативным РНК-геномом. 
        Инфекционные свойства вирусов Марбург и Эбола весьма стабильны при комнатной температуре и умеренном освещении. Их можно полностью инактивировать прогреванием при 600С в течение 4 ч, обработкой фенолом, хлорсодержащими дезинфектантами, ультрафиолетовым или гамма-облучением. 
        Генетический материал вируса представлен одноцепочечной РНК негативной полярности, что означает неспособность этой цепи РНК выступать в качестве матрицы для синтеза белка. РНК имеет молекулярную массу 4,2 * 106 Да, что соответствует длине примерно в 19 200 нуклеотидов и 1,1% массы всего вириона. 
        Полные нуклеотидные последовательности геномов вирусов Эбола и Марбург определены несколько лет назад российскими, германскими и американскими учеными. В плюс-цепи РНК (она комплементарна геномной РНК) выявлены семь рамок трансляции белков. Оно сходно со строением геномов вирусов бешенства и кори, однако имеет некоторые особенности. 
       Каждый из белков филовирусов кодируется своей собственной матричной РНК. В свою очередь, эти матричные РНК считываются с минус-цепи вирионной РНК с помощью вирусспецифической РНК-полимеразы, кодируемой геном L.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Антигенная структура

 

      Гликопротеин (GP) является единственным поверхностным белком вириона. Его тримеры образуют шипы на поверхности вириона и отвечают, по-видимому, за первичное присоединение вируса к клетке. Этот белок сильно модифицирован (в отличие от большинства аналогичных белков других вирусов) остатками олигосахаридов. Российскими исследователями недавно было выяснено, что один из участков этого белка похож по структуре и свойствам на фрагменты белков вирусов иммунодефицита человека и животных. Предполагается, что это является одной из причин необычно высокой патогенности филовирусов. 
      Внутренний белок VP40 является одним из основных по содержанию в вирионе белков. Он, по всей видимости, выстилает внутреннюю поверхность липидной мембраны и связан с ней. Одновременно он является наружным белком нуклеокапсида - "вирусного ядра". 
        Внутренний белок VP24 также связан с липидной мембраной. Функция его неизвестна, но, по последним данным, он может играть роль при "раздевании" вируса в процессе его проникновения в клетку. 
        Белок нуклеопротеин (NP) имеет ярко выраженный положительный заряд и связан в вирионе непосредственно с РНК. 
        Внутренний белок VP30 является минорным белком вириона, функция его неизвестна. 
        Внутренний белок VP35, по-видимому, играет регуляторную роль при размножении вирусного генома. 
        Полимераза (L-белок) - самый большой по размеру белок вируса. Его функция - синтезировать матричные РНК с минус-цепи вирионной РНК, плюс-цепь вирионной РНК на матрице минус-цепи и на поздней стадии саму вирионную РНК на матрице плюс-цепи.

 

 

 

 

 

 

 

Лихорадка Марбург: эпидемиология, патогенез

 

     Лихорадка Марбург (синонимы: болезнь Марбурга, геморрагическая лихорадка Мариди; Marburg disease - англ.) - острая вирусная болезнь, характеризующаяся тяжелым течением, высокой летальностью, геморрагическим синдромом, поражением печени, желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы. 
     Эпидемиология. История открытия этого заболевания весьма интересна. Лихорадка Марбурга прописана в Африке, на том самом континенте, откуда родом большинство известных науке заболеваний (вкупе с самим человечеством). А первые вспышки наблюдали в Европе среди сотрудников биологических лабораторий в 1967 году одновременно в гг. Марбурге и Франкфурте-на-Майне, один больной наблюдался в это время в Югославии (Белград). Источником инфекции в основном послужили ткани африканских зеленых мартышек (25 больных), были и вторичные заболевания (6 больных) - у двух врачей, одной медсестры, работника морга и жены ветеринарного врача. Из 25 первично зараженных больных 7 человек умерли. А вот позднее обнаружили и эндемичный очаг заболевания в Судане (район деревни Мариди, болезнь назвали лихорадкой Мариди), в Кении, ЮАР. 
         Источником инфекции в природе во время всех этих вспышек были африканские зеленые мартышки церопитеки (Ceropithecus aethiops), однако считать их природным резервуаром заболевания все же некорректно, поскольку в подавляющем большинстве случаев заболевание у них протекает в тяжелой форме. Участие же других животных в природных очагах инфекции, а также пути передачи инфекции обезьянам пока не изучены. 
           Больной человек представляет высокую опасность для окружающих. Выделение вируса происходит со всеми возможными жидкостями - носоглоточным содержимым, мочой, заразна также кровь больных. Инфицирование людей может происходить воздушно-капельным путем, при попадании вируса на конъюнктивы, а также на кожу (случайные уколы иглой или порезы), не исключается возможность полового пути передачи инфекции (вирус обнаруживался в семенной жидкости). Заражение возможно при контактах с больными людьми и приматами. В некоторых случаях заражение происходило при вторичном использовании катетеров и систем переливания крови, либо через недостаточно стерилизованные инструменты. Вирус в организме переболевшего человека может сохраняться до 3 мес., и все это время человек представляет опасность для окружающих. 
             Патогенез. Входными воротами инфекции служат поврежденная кожа, слизистые оболочки (ротовая полость, глаза). Размножение его может происходить в различных органах и тканях (печень, селезенка, легкие, костный мозг, яички и др.). Вирус длительно обнаруживается в крови, сперме (до 12 недель). Патогистологические изменения отмечаются в печени (ожирение печеночных клеток, некроз отдельных клеток), почках (поражение эпителия почечных канальцев), селезенке, миокарде, легких. Множественные мелкие кровоизлияния обнаруживаются в различных органах (головной мозг и др.). 
          Инкубационный период при лихорадке Марбург составляет 1-9 суток. Период предвестников обычно отсутствует. Болезнь начинается остро с быстрым повышением температуры тела до высокого уровня (39-400С), часто с ознобом. С первых дней болезни отмечаются признаки общей интоксикации (головная боль, разбитость, мышечные и суставные боли), через несколько дней присоединяются поражения желудочно-кишечного тракта, геморрагический синдром; развивается обезвоживание, нарушается сознание. В начальный период больной жалуется на головную боль, боли в груди колющего характера, усиливающиеся при дыхании, загрудинные боли, иногда сухой кашель. Появляется ощущение сухости и боль в горле. Отмечается покраснения слизистой оболочки глотки, кончик и края языка так же красные; на твердом и мягком небе, языке появляются пузырьки, при вскрытии которых образуются поверхностные эрозии. 
        С 3-4-ro дня болезни присоединяются боли в животе, жидкий, водянистый стул, у половины больных отмечается примесь крови в стуле или наблюдаются признаки желудочно-кишечного кровотечения. У отдельных больных появляется рвота с примесью желчи и крови в рвотных массах. У половины больных на 4-5-й день болезни на туловище появляется сыпь (иногда похожая на сыпь при кори). Сыпь распространяется на верхние конечности, шею, лицо. Иногда беспокоит кожный зуд. В это же время развивается геморрагический синдром, и появляются кровоизлияния в кожу (у 62% больных), в конъюнктиву, слизистую оболочку полости рта. В это время появляются носовые, маточные, желудочно-кишечные кровотечения. В конце 1-й, иногда на 2-й неделе признаки токсикоза достигают максимальной выраженности. Появляются симптомы обезвоживания, инфекционно-токсического шока. Иногда наблюдаются судороги, потеря сознания. В этот период больные нередко умирают. Если кризис миновал, то период выздоровления затягивается на 3-4 недели. В это время отмечается облысение, периодические боли в животе, ухудшение аппетита и длительные психические расстройства. Смертность варьирует от 30 до 90%.

        При распознавании болезни и для постановки правильного диагноза всех геморрагических лихорадок и лихорадки Марбург в частности, большое значение имеют эпидемиологические предпосылки (пребывание в местностях с природными очагами лихорадки Марбург, работа с тканями африканских мартышек, контакт с больными). Так же помогает поставить диагноз "правильный" набор клинических симптомов у больного, а именно: острое начало заболевания, тяжелое течение, наличие пузырьков и язвочек на слизистой оболочки полости рта, геморрагический синдром, понос, рвота, обезвоживание, тяжелое поражение центральной нервной системы (расстройства сознания), характерные изменения периферической крови. 
         Имеют некоторое значение отсутствие эффекта от применения антибиотиков, химиотерапевтических и противомалярийных препаратов, а так же отрицательные результаты обычных бактериологических и паразитологических исследований, которые автоматически назначаются при обнаружении такого набора первичных симптомов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лихорадка Эбола: эпидемиология, патогенез

 

         Эпидемиология. Пока природные очаги вируса не выявлены. Резервуаром вируса в природе считаются грызуны, обитающие около жилья человека. Это предположение основано на том, что время от времени у людей возникают заболевания в результате заражения в джунглях, но заболеваемость прекращается еще до того, как она достигает эпидемического уровня. Больной человек представляет большую опасность для окружающих, вирус Эбола, как и вирус Марбург, обнаруживается во многих жидкостях (крови, слюне, отделяемом носоглотке, сперме), что обуславливает контактный, половой и воздушно-капельный (при контактах со слюной) путь передачи. Были отмечены случаи вторичного и третичного распространения инфекции, в основном среди персонала больниц. Вирус выделяется от больных около 3 недель. Возможна передача инфекции через недостаточно простерилизованные иглы и другие инструменты. При обследовании населения во многих районах Центральной Африки у 7% обнаружены антитела к вирусу Эбола, что позволяет допустить возможность легкого и даже бессимптомного течения инфекции, которые остаются не выявленными, но представляют опасность для дальнейшего распространения инфекции. Кстати, вспышки этой лихорадки в Африке не прекращались, из последних отметим 1995, а так же осень 2000 года.

      Патогенез. Воротами инфекции являются слизистые оболочки дыхательного тракта и микротравмы кожи. На месте ворот инфекции видимых изменений не развивается. Характерно быстрое распространение вируса по организму с развитием общей интоксикации и тромбогеморрагического синдрома. Инкубационный период продолжается от 2 до 21 дня. В клинической картине лихорадка Эбола сходна с лихорадкой Марбург. Различная тяжесть болезни и частота летальных исходов при эпидемических вспышках в различных регионах связана с биологическими и антигенными различиями выделенных штаммов вируса. Считается, что лихорадка смертность от лихорадки Эбола все же повыше, чем от Марбург. Распознавание Эбола от других заболеваний основывается на эпидемиологических предпосылках (пребывание в эндемичной местности, контакты с больными и др.) и специфических лабораторных исследованиях (в основном серологических), которые позволяют различить эти лихорадки. Лабораторные работы с зараженным материалом так же допускаются лишь в специально оборудованных лабораториях.

 

Лихорадка Марбург, Эбола: лабораторная диагностика и лечение.

 

        Лабораторная диагностика. Специфические методы лабораторных исследований позволяют выявить вирус или антитела к нему. Работа с зараженным материалом проводится с максимальным соблюдением мер профилактики только в специально оборудованных лабораториях, которые имеют право работать с микроорганизмами 1 группы патогенности (эти вирусы отнесены в ту же группу, что и вирус оспы или сибирская язва к примеру). При взятии материала для лабораторных исследований в обязательном порядке соблюдают правила упаковки и пересылки, рекомендуемые для особо опасных инфекций (помещать в металлические коробки, направлять в лаборатории нарочным). В качестве материала для исследования отбирают кровь, геморрагический экссудат и мочу. Проводят выделение вируса заражением культур клеток обезьян, а затем идентифицируют вирус с помощью серологических реакций (РСК, ИФА). Для экспресс-диагностики выявляют в крови больных непосредственно вирус или его частицы с помощью иммунофлуоресценции. С помощью этих методов так же можно отделить лихорадку Марбург от других похожих по симптомам геморрагических лихорадок (Ласса, Крым-Конго), тифопаратифозных заболеваний, малярии, кори, менингита. 
       Лечение. Этиотропная терапия не разработана. Совсем. Это значит, что до сих пор просвещенное человечество не придумало такое химическое соединение, которое эффективным образом убивало бы вирус, но не вредило бы при этом болеющему человеку. В общем, то же самое мы можем сказать о терапии большинства вирусных заболеваний, включая все геморрагические лихорадки. Как ни прискорбно, сыворотка переболевших людей, содержащая нужные иммуноглобулины при болезни Марбург редко дает профилактический и терапевтический эффект. Основное значение имеет смягчение симптомов болезни, т.е. врачи пытаются ликвидировать последствия, не затрагивая причину. Проводится комплекс мероприятий, направленных на борьбу с обезвоживанием, инфекционно-токсическим шоком. Для борьбы с интоксикацией назначают ингаляции кислорода. Внутривенно по каплям вводят преднизолон, гепарин, 10% раствор глюкозы, гемодез (до 300 мл) (для восстановления кровопотерь и деинтоксикации). Заболевание затрагивает иммунную систему, в связи с этим через каждые 10 дней необходимо внутримышечно вводить нормальный человеческий иммуноглобулин. Так же неплохой эффект наблюдается при введении интерферона и его индукторов. Прогноз всегда серьезный.

Профилактика  и мероприятия в очаге заболевания. Больные лихорадкой Марбург подлежат обязательной госпитализации и строгой изоляции в отдельном боксе. Соблюдаются исключительные меры предосторожности для предупреждения контактов медицинского персонала с кровью, слюной, мокротой и мочой больных (работа с индивидуальными средствами защиты). Разработан ряд рекомендаций ВОЗ по предупреждению завоза инфекции с обезьянами и другими животными в неэндемичные страны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

            Таким образом, следует отметить, что возбудители геморрагических  лихорадок Марбург и Эбола – филовирусы – одни из самых опасных вирусов, так как они вызывают серьезные заболевания, характеризующиеся большим процентом летальных исходов. 
            Филовирусы до сих пор в совершенстве не изучены, известны лишь их морфологические, антигенные характеристики и происхождение. 
            Ученые все еще не могут найти радикальные способы лечения, которые были бы максимально безопасны для человека и губительны для вируса. 
           Конечно, в лабораториях ряда стран практикуется создание вакцин, направленных на лечение геморрагических лихорадок, но эти достижения пока находятся на промежуточных этапах. 
         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. http://www.rusbiotech.ru/article/3.php

 

2. http://www.kazedu.kz/referat/185907 
   
3. Википедия