Материал: Пикорнавирусы

6

1. Энтеровирусы

Энтеровирусы (греч. enteron - кишка) представляют собой группу вирусов, проникающих в организм человека преимущественно через желудочно-кишечный тракт и вызывающих разнообразные по клиническим проявлениям болезни.

Таксономическое положение. Энтеровирусы являются плюс-РНК- содержащими вирусами, относящимися к порядку Picornavirales, семейству Picornaviridae, роду Enterovirus. До 2017 г. этот род включал в себя полиовирусы (вирусы полиомиелита), вирусы Коксаки А и В, вирусы ЭСНО и энтеровирусы человека серотипов 68-71. По данным Международного комитета по таксономии вирусов, по состоянию на март 2017 г. род Enterovirus включает 13 видов:

Enterovirus A (субтип Coxsackie A virus), B (субтип Coxsackie B virus – Echovirus), C (субтип Poliovirus), D, E, F, G, H, I, J и Rhinovirus A, B, C.

Морфология и химический состав. Энтеровирусы представляют собой мелкие просто организованные вирусы сферической формы диаметром 20-30 нм. Они не имеют суперкапсида (рисунок 4).

а б Рисунок 4 – Морфология энтеровирусов, электронная микроскопия (а) и

компьютерная визуализация (б). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Геном энтеровирусов представлен несегментированной однонитевой молекулой плюс-РНК, связанной с белком VPg. Вирусная плюс-РНК в инфицированной клетке выступает в качестве иРНК и кодирует синтез полипротеина, который в последующем расщепляется на отдельные белки. Снаружи геном окружен капсидом в виде двадцатигранника, то есть нуклеокапсид энтеровирусов организован по типу кубической симметрии. Капсид состоит из 12 пятиугольников (пентамеров). В состав капсида входят белки VР1, VР2, VРЗ, VР4. Белки VР1, VР2 и VРЗ формируют наружную поверхность капсида, а белок VР4 находится с внутренней стороны капсида. Все эти белки являются производными исходного полипротеина VP0. Следовательно, по структуре энтеровирусы являются типичными представителями пикорнавирусов.

Репродукция энтеровирусов включает следующие этапы (рисунок 5):

1. Взаимодействие вируса с рецепторами на поверхности клетки. Для разных видов энтеровирусов существуют свои рецепторы. Например, вирус полиомиелита и вирусы Коксаки связываются с молекулами клеточной адгезии ICAM-1 (intercellular cell surface adhesion molecules), экспрессированными на поверхности многих клеток (эпителиальных, эндотелиальных, фибробластных), ЕСНО-вирусы серотипов 1 и 8 –

7

с альфа2-бета1-интегрином (VLA-2), энтеровирус серотипа 7 – с CD55 (фактором ускорения распада).

2.Проникновение вируса в клетку путем эндоцитоза.

3.Выход вирусной плюс-РНК из нуклеокапсида.

4.Синтез с геномной плюс-РНК с помощью РНК-полимеразы молекулы минус-РНК и репликация на ее основе дочерних плюс-РНК-геномов. Одновременно на матрице вирусной плюс-РНК синтезируется полипротеин VP0. Расщепление полипротеина на индивидуальные вирусные белки VP1, VP2, VP3, VP4 и VPg.

5.Сборка капсидов из структурных белков VP1, VP2, VP3, VP4, включение в них геномов и образование зрелых вирионов.

6.Лизис клетки и высвобождение дочерних вирионов.

+РНК

Рисунок 5 – Схема репродукции энтеровирусов. Заимствовано из Интернетресурсов.

Продолжительность цикла репродукции энтеровирусов составляет 8 часов. Продуктивность – около 20 тыс. вирусных частиц из одной клетки.

Резистентность. Энтеровирусы длительно (месяцами) сохраняются в воде, почве, некоторых пищевых продуктах и на предметах обихода в широком диапазоне рН (2,5–11,0). Многие дезинфектанты (спирт, фенол, поверхностно-активные вещества) малоэффективны в отношении энтеровирусов. В составе энтеровирусов отсутствуют углеводы и липиды, поэтому они нечувствительны к эфиру и другим растворителям жира. Энтеровирусы погибают при действии УФ-лучей, окислителей, формалина. При кипячении они погибают в течение нескольких секунд.

Культивирование. Большинство энтеровирусов (за исключением вирусов Коксаки А) хорошо репродуцируется в культурах клеток из тканей человека. Репродукция сопровождается цитопатическим эффектом. В культурах клеток под агаровым покрытием энтеровирусы образуют бляшки.

Патогенез. Возбудители инфекции проникают в организм человека через слизистые оболочки носоглотки и тонкой кишки, размножаются в эпителиальных клетках и регионарных лимфатических узлах, затем попадают в кровь. Последующее распространение вирусов определяется их свойствами и состоянием больного (рисунок 6).

9

А Б

Рисунок 7 – А - Якоб Хейне (Jakob van Heine, 1800-1879 гг.); Б – Карл Оскар Медин (Karl Oskar Medin, (1847-1927 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Болеют преимущественно дети. Заболевание в ряде случаев заканчивается стойкими вялыми параличами конечностей. Однако возможно заболевание и взрослых. Классическим примером полиомиелита у взрослых является заболевание 32-го президента США Ф.Д. Рузвельта в 1921 г. в возрасте 39 лет (рисунок 8).

Рисунок 8 – Франклин Делано Рузвельт (Franklin Delano Roosevelt, 1882 – 1945 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Вирус полиомиелита выделили в 1909 г. английские врачи К. Ландштейнер (рисунок 9) и Эрвин Поппер из спинного и продолговатого мозга обезьяны, зараженной внутрибрюшинно суспензией, приготовленной из тканей спинного мозга ребенка, погибшего от полиомиелита.

10

Рисунок 9 - Карл Ландштейнер (Karl Landsteiner, 1868-1943 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Таксономическое положение. Возбудитель полиомиелита относится к порядку Picornavirales, семейству Picornaviridae, роду Enterovirus, виду Enterovirus

C (субтип Poliovirus). По антигенному составу различают полиовирусы 1, 2 и 3 типов (серотипы PV1, PV2 и PV3), которые имеют сходное строение, однако не нейтрализуются в перекрестных реакциях. Поэтому невосприимчивость к одному из серотипов не защищает от инфекции, вызванной другими серотипами. Все серотипы патогенны для обезьян, вызывая у них заболевания, сходные с полиомиелитом человека. К виду Enterovirus C относятся также другие субтипы (EV-C95, EV-C96, EV-C99, EV-C102, EV-C104, EV-C105, EV-C109, EV-C116, EV-C117 и EV-C118),

способные вызывать у человека полиомиелитоподобные заболевания.

Структура. По структуре вирусы полиомиелита являются типичными представителями рода Enterovirus.

Репродукция вируса полиомиелита протекает в цитоплазме инфицированной клетки. Основными этапами репродукции вируса полиомиелита являются:

-адгезия вириона на клеточном рецепторе;

-проникновение вириона в клетку путем виропексиса (вирион захватывается клеточной мембраной, которая впячивается внутрь клетки с образованием вакуоли);

-освобождение РНК от капсида;

-трансляция вирусных белков с вирионной РНК с образованием полипептида, который разрезается протеолитическими ферментами на несколько фрагментов (капсидные белки, внутренние белки, вирионные ферменты);

-синтез вирусных РНК с помощью полимеразы вируса;

-сборка и выход вирионов.

Эпидемиология. Заболевание регистрируется повсеместно. Источник инфекции - больной человек или носитель. Механизмы передачи - фекальнооральный, не исключается аэрогенный механизм. Пути передачи - водный, пищевой, предметно-бытовой, воздушно-капельный, воздушно-пылевой. Входные ворота – слизистые оболочки кишечника и носоглотки. Вирус полиомиелита появляется в отделяемом носоглотки через 36 часов, а в испражнениях – через 72 часа после заражения и обнаруживается в носоглотке в течение одной недели, а в испражнениях – в течение 3-6 недель. Наибольшее выделение вируса происходит в течение первой недели заболевания.