Поксвирусы - определение, классификация, морфология, жизненный цикл

Классификация поксвирусов

В зависимости от того, заражают ли они насекомых-хозяев или позвоночных, семейство Poxviridae было разделено на два подсемейства: Chordopoxvirinae и Entomopoxvirinae. Подсемейство Chordopoxvirinae включает вирусы, поражающие позвоночных хозяев, и состоит из восьми родов, по крайней мере четыре из которых вызывают заболевания человека. Это категории:

Ортопоксвирус: род Ортопоксвирус содержит поксвирусы млекопитающих, в том числе оспу (оспа), коровью оспа, оспа обезьян, коровья оспа, оспа буйволов, кроличья оспа, мышиная оспа и верблюжья оспа.
Парапоксвирусы: Парапоксвирусы — это вирусы копытных, которые иногда могут вызывать заболевания у людей. Эти вирусы представляют собой orf-вирусы, вирусы псевдокоровьей оспы, вирусы оспы оленей и вирус папулезного стоматита крупного рогатого скота.
Ятапоксвирусы: Ятапоксвирусы включают вирусы танапокс и ябапокс, которые в основном встречаются в Африке. К таким вирусам относится вирус контагиозного моллюска.

Роды Orthopoxvirus и Parapoxvirus содержат большинство поксвирусов, вызывающих заболевания у людей. Вирус, вызывающий оспу, и вирус, вызывающий контагиозный моллюск, являются особыми патогенами человека, но другие поксвирусы вызывают у людей редкие зоонозные заболевания.

История

Заболевания, вызываемые поксвирусами, особенно оспа , известны на протяжении столетий. Одним из самых ранних задокументированных свидетельств этого является мумия фараона Рамзеса V , умершего от оспы около 1000 г. до н.э.. Эта болезнь, вероятно, была завезена в Европу в 3 веке, а затем завезена в Америку конкистадорами в начале 16 века . В настоящее время признано, что пандемия оспы была основной причиной быстрого поражения ацтеков и что всего за два года погибло около 3,2 миллиона из них. Этот уровень смертности и заразности был связан с отсутствием у американского населения антител против вируса, которыми вместо этого были наделены европейцы.

Спустя более двух столетий Эдвард Дженнер доказал, что прививка от менее опасной коровьей оспы может использоваться для предотвращения более агрессивной формы оспы. Во всем мире были предприняты усилия по вакцинации всего населения с целью полного искоренения болезни среди населения. Всемирная организация здравоохранения объявила, что вирус официально побежден в году, а живые образцы находились в лабораториях двух сверхдержав того периода, США и Советского Союза . После 11 сентября 2001 г. правительства усилили свою озабоченность по поводу возможного использования в будущем оспы или других вирусных заболеваний оспы в актах биотерроризма. Таким образом, хотя с 1979 г. ни одна страна не вакцинировала своих граждан от оспы на регулярной основе, с 2001 г. США начали вакцинацию отдельных медицинских работников и военнослужащих

С ликвидацией вакцины против вируса оспы появляются другие заболевания, связанные с поксвирусами, такие как оспа обезьян . Последние статистические данные показали многократное увеличение заболеваемости последним заболеванием, которое до недавнего времени сдерживалось обязательной вакцинацией против оспы человека .

Профилактика и контроль

Первой болезнью, которая была искоренена в результате успешной кампании иммунизации, была оспа.
Еще до начала первого тысячелетия в Индии и Китае применялись эмпирические методы профилактики оспы.
В семнадцатом веке метод вариоляции, предполагающий целенаправленное введение вирулентных штаммов натуральной оспы во избежание заражения натуральной оспой, распространился из Индии в Старый Свет, а затем в Восточную Европу.
Вариоляция стала чрезвычайно популярной по всей Европе, пока Дженнер не ввел вакцинацию в 1796 году и не сделал ее устаревшей.
Те, кто был вакцинирован, получили пожизненный иммунитет в результате мутации.
Это был опасный метод, связанный со смертностью, которая составляла примерно одну десятую от смертности от естественного заболевания.
Кроме того, после вариоляции люди, которым делали инъекции, могли передавать оспу восприимчивым людям в течение определенного периода времени.
В 1960-х годах ВОЗ разработала план глобальной ликвидации оспы.
В то время это заболевание было распространено в 44 странах с ежегодной заболеваемостью около 10 миллионов случаев во всем мире.
В 1977 г., когда в Сомали был обнаружен последний случай эндемической оспы, болезнь удалось ликвидировать благодаря использованию очень эффективной и стабильной вакцины, быстрому выявлению вспышек и кольцевой вакцинации всех контактов заболевшего человека (см. вставку под названием «Вакцина»).

Симптомы герпесвирусных инфекций

Для практических целей герпесвирусные инфекции классифицируют с учётом одновременно локализации процесса, рецидивирования и этиологии.

Острые и рецидивирующие герпесвирусные заболевания человека

Оральный герпес, кератоконъюнктивит, энцефалит

Генитальный герпес, неонатальный герпес, диссеминированный герпес

Вирус ветряной оспы (Varicella zoster virus)

Опоясывающий герпес, диссеминированная ветряная оспа при иммунодефиците

Инфекционный мононуклеоз, В-клеточная пролиферация

Инфекционный мононуклеоз, лимфома Беркитта, назофарингеальная карцинома

Врожденные аномалии, цитомегалия при иммунодефиците

Цитомегалия у больных после трансплантации органов, ретинит, колит или нейроинфекция при СПИДе

Репродукция вируса

Поксвирусы обладают наиболее сложным репродуктивным циклом, при этом синтезируется более 100 различных белков, входящих в состав вирионов (большинство образует наружную оболочку). Репродукция поксвирусов характеризуется следующими особенностями.

Транскрипция ДНК начинается до полной депротеинизации вируса, так как она полностью осуществляется белками, имеющимися в вирионе.
Репликация происходит только в цитоплазме и полностью независима от клеточных полимераз, так как, в отличие от прочих вирусов, поксвирусы имеют собственную ДНК-зависимую РНК-полимеразу, которая обеспечивает транскрипцию генов репликации в течение ранней и средней стадий.

В репродуктивном цикле выделяют три стадии:

Ранняя стадия репродукции поксвирусов запускается сразу же после раздевания вируса и выхода вирусной ДНК в цитоплазму. На этой стадии за счёт РНК-полимеразы вириона транскрибируются гены, необходимые для репликации генома.
На средней стадии транскрибируется примерно половина вирусной ДНК. Транслируются мРНК, синтезированные в раннюю стадию. Транскрибируются средние гены.
Поздняя стадия репродукции поксвирусов совпадает с началом репликации ДНК. Регуляторные белки блокируют трансляцию ранней мРНК и запускают синтез поздних (структурных) белков. Сборка вирионов осуществляется только в цитоплазме посредством реакций мембранного синтеза. Упаковка генома в вирион идёт с затратой АТФ. Высвобождение зрелых популяций сопровождается лизисом клетки.

Патогенез и иммунитет вируса натуральной оспы (натуральной оспы)

Патогенез оспы

Вирус натуральной оспы вызывает оспу, которая передается воздушно-капельным путем через нос, рот или глотку.
Кроме того, инфекцией можно заразиться при прямом контакте с зараженной кожей или фомитами. Вирус проникает в организм человека через слизистые оболочки верхних дыхательных путей.
Поксвирусы кодируют большое количество белков, которые первоначально стимулируют рост клеток-хозяев и в конечном итоге приводят к лизису клеток и распространению вируса, способствуя их репликации в инфицированных клетках, лизису клеток и распространению вируса.
Вирус размножается в месте инъекции и перемещается в лимфатические узлы, дренирующие место входа в слизистую оболочку.
Вирус размножается в лимфоидных органах, вызывает транзиторную виремию и инфицирует ретикулоэндотелиальные клетки.
Затем следует вторичная фаза роста этих клеток, что приводит к вторичной виремии.
Это приводит к клиническим признакам болезни, которые включают лихорадку и другие токсические признаки.
Затем вирус проникает в кожу, локализуется в кровеносных сосудах кожи и вызывает характерную для оспы сыпь.
Сыпь вызывается размножением вируса в коже с последующим разрушением инфицированных вирусом клеток цитотоксическими Т-клетками.

Иммунитет хозяина

Заражение натуральной оспой характеризуется развитием как гуморального, так и клеточного иммунитета.
В течение первой-третьей недели инфекции в составе антител появляются ингибирующие гемагглютинацию (HI), комплементфиксирующие (CF) и нейтрализующие (NT) антитела. гуморальный иммунный ответ.
Уровни антител к HI и CF обычно снижаются в течение года, тогда как антитела к NT сохраняются в течение многих лет и десятилетий после заражения. Иммуноглобулины не защищают.
Клеточный иммунитет играет решающую роль в контроле и разрешении болезни. Вирусспецифические Т-лимфоциты предотвращают распространение вирусов, запуская лизис инфицированных ретикулоэндотелиальных клеток кожи.
Инфекция оспы обеспечивает полный иммунитет против повторного заражения. Вакцинация дает иммунитет, который сохраняется около десяти лет. Вирус натуральной оспы вызывает оспу, которая в настоящее время вымерла.

оспа

Продолжительность инкубации варьировала от 10 до 14 дней.
Первой появлялась продромальная фаза, которая соответствовала фазе виремии. Начало болезни было внезапным.
Симптомы включали быстрое начало лихорадки, сильную головную боль, тошноту, фарингит, общее недомогание и боль в спине.
На более поздних стадиях продромальной фазы на небе, языке и глотке может появиться экзантематозная сыпь.
В отличие от ветряной оспы, оспенная сыпь характеризуется кожными поражениями, находящимися на одной стадии развития.
Поражения ветряной оспы появляются волнами и на разных стадиях, включая везикулы, пустулы и струпья.
Поражения сначала возникают на лице и конечностях, а затем центростремительно распространяются на туловище.
В течение примерно 17 дней эти поражения прогрессируют от пятен до папул, везикул, пустул, а затем и корок.
Раны заживают с образованием характерных шрамов. Токсемия была наиболее частой причиной смертности больных оспой.
Существовало два типа оспы: большая и малая оспа.
Уровень смертности, связанный с натуральной оспой большой, составлял 25–30%, тогда как уровень смертности, связанный с малой оспой, составлял менее 1%.
Кроме того, плоская оспа и геморрагическая оспа были необычными формами оспы, которые обычно приводили к летальному исходу у некоторых пациентов.

Репликация

Репликация поксвирусов проходит в несколько этапов. Во-первых, вирус связывается с рецептором на поверхности клетки-мишени; эта молекула, скорее всего, представлена гликозаминогликаном i (GAG). После контакта с рецептором вирус проникает в клетку, где избавляется от капсида . Высвобождение вирусного генома представляет собой двухэтапный процесс. Во-первых, при попадании в клетку-хозяина внешняя оболочка вируса удаляется; впоследствии вирусная частица (оставшаяся без внешней оболочки) вскрывается, чтобы высвободить ядро в цитоплазму клетки. Экспрессия генов также состоит из двух стадий.

Ранние гены кодируют неструктурные белки, включая ферменты, необходимые для репликации вирусного генома; поздние гены экспрессируются после генетической репликации и кодируют структурные белки капсида . Сборка вирусной частицы осуществляется в цитоскелете клетки: это сложный процесс, до сих пор малоизученный. Хотя эти вирусы большие и сложные, их репликация происходит относительно быстро, всего за 12 часов. Способ репликации этих вирусов необычен для двухцепочечного ДНК-вируса как потому, что вирусный геном полностью кодирует собственную систему репродукции, так и потому, что этот процесс происходит в цитоплазме , а не в ядре клетки , где присутствует ДНК-полимераза. . На самом деле, большинство других ДНК-вирусов используют ферментативный аппарат хозяина для выполнения функций репликации генома.

Морфология вируса натуральной оспы (натуральной оспы)

Вирус натуральной оспы представляет собой большой вирус в форме кирпича размером 300 200 200 нм, который почти виден под световым микроскопом.
Вирион состоит из 90 % белка, 5 % липидов и 3 % ДНК.
Вирусный геном состоит из большой двухцепочечной линейной ДНК, оба конца которой соединены. ДНК имеет размер от 130 до 375 т.п.н. и имеет концевую петлю.
Внешний вирион имеет две оболочки, тогда как внутриклеточный вирион имеет только одну. Внешняя оболочка, окружающая внеклеточный вирион, состоит из липидов клетки-хозяина и различных вирусоспецифических белков, включая гемагглютинины. Эти вирионы включают значительное количество белков (более 100), не менее десяти из которых проявляют ферментативную активность, необходимую для репликации генома.
Множественные ферменты вируса помогают в производстве, полиаденилировании и метилировании вирусной матричной РНК (мРНК).

Патогенез герпесвирусных инфекций

Инфицирование человека указанными герпесвирусами сопровождается клиническими симптомами соответствующей острой инфекции, в среднем, не более чем у 50% людей, в основном у детей: внезапная экзантема (HHV-6), афтозный стоматит (ВПГ типа 1 или 2), ветряная оспа (вирус ветряной оспы Varicella zoster virus), инфекционный мононуклеоз (ЭБВ). мононуклеозоподобный синдром (ЦМВ). У остальных пациентов инфекция протекает бессимптомно, что особенно характерно для подростков и взрослых людей. Помимо биологических свойств штамма герпесвируса, влияние на течение острых и рецидивирующих герпесвирусных заболеваний оказывают индивидуальные (возрастные, половые, фило- и онтогенетические) особенности иммуннного ответа инфицированного человека на многочисленные антигены вируса.

При снижении иммунореактивности организма герпесвирусы выступают в качестве вирусов-оппортунистов, приводя к более тяжёлому, с необычными клиническими проявлениями течению основного заболевания. Вызываемые ВПГ, ЦМВ, ЭБВ заболевания рассматривают как СПИД-индикаторные в связи с их частым обнаружением при данной патологии.

Доказана роль некоторых герпесвирусов (HHV-8, ЦМВ, ЭБВ и др.) в развитии ряда злокачественных новообразований: назофарингеальной карциномы, лимфомы Беркитта, В-клеточной лимфомы, рака груди, аденокарциномы кишечника и простаты, карциномы цервикального канала шейки матки, саркомы Капоши, нейробластомы и др.

Наибольшую угрозу для здоровья представляют герпетические нейроинфекции (летальность достигает 20%, а частота инвалидизации — 50%), офтальмогерпес (почти у половины больных приводит к развитию катаракты или глаукомы) и генитальный герпес.

Все известные герпесвирусные инфекции могут рецидивировать, однако порог и причины трансформации острой формы в рецидивирующую для каждого типа герпесвируса свои. Например, рецидивирование инфекций, вызванных ВПГ, нередко возникает на фоне стрессов, неспецифических эндокринных нарушений, изменения географической зоны проживания, гиперинсоляции и др. У пожилых людей, перенёсших в детском возрасте ветряную оспу, рецидив инфекции, вызванной вирусом ветряной оспы (Varicella zoster virus), протекает в форме опоясывающего герпеса. Субклинические рецидивы ЦМВИ чаще всего наблюдают у беременных и больных, получающих иммуносупрессорную терапию. В то же время инфекции, вызванные ЭБВ, рецидивируют крайне редко и только у больных с врождённым или приобретённым иммунодефицитом.

Клонирование герпесвирусов происходит по следующей схеме: спонтанная случайная адсорбция исходного «материнского» вируса на поверхности клетки-мишени, «раздевание вириона» — расщепление оболочки и капсида, инфильтрация вирусной ДНК в ядро клетки-мишени, формирование и созревание «дочерних» вирионов путём почкования на ядерной мембране. Все эти превращения идут под управлением ферментных систем вирусного происхождения. В процессе созревания «дочерних» вирионов их оболочки, капсиды и ДНК формируются из имеющихся внутри инфицированной клетки аминокислот, белков, липопротеидов и нуклеозидов. Эти молекулы поступают в инфицированную клетку из межтканевых пространств по мере истощения внутриклеточных резервов. Первая генерация «дочерних» герпесвирусов начинает поступать в окружающую среду (межклеточные пространства, кровь, лимфу и другие биологические среды) примерно через 18 ч. В свободном состоянии герпесвирусы находятся в течение весьма непродолжительного периода (от 1 до 4 ч) — именно такова типичная продолжительность периода острой интоксикации при герпесвирусных инфекциях. Срок жизни каждой генерации образовавшихся и адсорбированных герпесвирусов в среднем составляет 3 сут.

Эпидемиология вируса натуральной оспы (натуральной оспы)

Географическое распределение

В Сомали последний случай естественной оспы был зарегистрирован в 1977 году.
Последний случай заболевания человека, возникший в результате случайного лабораторного заражения, был зарегистрирован в 1978 г. в Англии.
В 1980 году ВОЗ объявила, что оспа на планете ликвидирована.
В настоящее время единственные известные вирусные изоляты хранятся в лабораториях Центров по контролю за заболеваниями (CDC) в США и Института «Вектор» в России.
Однако в 1990-х годах было обнаружено, что вирус оспы использовался различными странами в их программах биологической войны.
Неизвестно, лаборатории скольких стран все еще содержат вирус.

Резервуар, источник и передача инфекции

Оспа была чрезвычайно заразной болезнью.
Наиболее частыми источниками инфекции были выделения из дыхательных путей и экссудаты из очагов поражения кожи.
Заболевание чаще всего передавалось воздушно-капельным путем от больных оспой.
После начала лихорадки люди были очень заразны в течение первой недели сыпи.

Герпесвирусные инфекции

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования

Обратите внимание, что цифры в скобках (, и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

Герпесвирусные инфекции — группа широко распространённых антропонозных инфекционных болезней, вызываемых вирусами семейства Herpesviridae, которые характеризуются хроническим рецидивирующим течением и пожизненным персистированием возбудителя в организме.

Поксвирусы — определение, классификация, морфология, жизненный цикл

Классификация поксвирусов

История

Профилактика и контроль

Симптомы герпесвирусных инфекций

Репродукция вируса