Основы общей вирусологии

Основы общей вирусологии

Слово «вирус» означало яд. Этот термин применил ещё Л. Пастер для обозначения заразного начала. В настоящее время под вирусом подразумеваются… Открытие вирусов принадлежит русскому учёному Дмитрию Иосифовичу Ивановскому,… В 1898 году Леффлер и Фрош показали, что широко распространённая болезнь крупного рогатого скота - ящур вызывается…

Вирусы – мелкие, фильтрующиеся (т.е. проходящие через бактериальные фильтры) формы микроорганизмов, утерявшие способности расти на обычных субстратах.

Вирусы имеют кардинальные отличия от других прокариотических микроорганизмов:

1. Вирусы не имеют клеточного строенияи проявляющая свойства живого только внутри клетки-хозяина.

2. Вирусы имеют субмикроскопические размеры, варьирующие у вирусов человека от 15-30 нм до 250 и более нм.

3. Вирусы имеют в своём составе только один тип нуклеиновой кислоты: или ДНК, или РНК, где закодирована вся генетическая информация вируса.

4. Вирусы не обладают собственными метаболическими (отсутствуют рибосомы) и энергетическими (отсутствуют митохондрии) системами.

5. Размножение вирусов происходит с использованием белок синтезирующих и энергетических систем клетки-хозяина, поэтому вирусы облигатные внутриклеточные паразиты.

6. Вирусы не способны к росту и бинарному делению. Они размножаются путём репродукции их белков и нуклеиновой кислоты в клетке хозяина с последующей сборкой вирусной частицы.

В силу своих особенностей вирусы выделены в отдельное царство Vira, включающее вирусы позвоночных и беспозвоночных животных, растений и простейших. В основу современной классификации вирусов положены следующие основные критерии:

1. Тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), её структура (одно- или двунитчатая, линейная, циркулярная, непрерывная или фрагментированная).

2. Наличие липопротеидной оболочки (суперкапсида).

3. Стратегия вирусного генома (т.е. используемый вирусом путь транскрипции, трансляции, репликации).

4. Размер и морфология вириона, тип симметрии, число капсомеров.

5. Феномены генетических взаимодействий.

6. Круг восприимчивых хозяев.

7. Патогенность, в том числе патологические изменения в клетках и образование внутриклеточных включений,

8. Географическое распространение.

9. Способ передачи.

10. Антигенные свойства.

Царство Vira подразделено по типу нуклеиновой кислоты на два подцарства – рибовирусы и дезоксирибовирусы. Подцарства делятся на семейства (в настоящее время выделяют - 18), которые в свою очередь подразделяются на рода. Понятие о виде вирусов пока еще четко не сформулировано, так же как и обозначение разных видов.

В качестве таксономических характеристик первостепенное значение придается типу нуклеиновой кислоты и ее молекулярно-биологическим признакам (дву – или однонитевая, сегментированная или несегментированная, с повторяющимися и инвертированными последовательностями и др.). Однако на практике в основном используются морфологические признаки, структурная характеристика, размеры вириона, наличие или отсутствие суперкапсида, антигены, внутриядерная или цитоплазматическая локализация и др., а также резистентность к температуре, рН, детергентам и т.д.

Морфология и ультраструктура вирусов.

- внеклеточной – вирион; - внутриклеточной – вирус. - интегрированный с ДНК хозяина вирус (провирус)

Взаимодействие вируса с клеткой. Репродукция (размножение) вирусов.

Синтез нуклеиновых кислот и белков вируса происходит в разных частях клетки (ядре и цитоплазме). Такой способ репродукции получил название… Процесс репродукции вирусов условно можно разделить на 2 фазы. Первая фаза включает 3 стадии:

Методы лабораторной диагностики вирусных инфекций.

Вирусоскопический метод –заключается в обнаружении вируса в исследуемом материале при помощи: световой микроскопии (с обязательным использованием специальных методов окраски, использованием протрав и импрегнации), электронной микроскопии, люминесцентной микроскопии.

Вирусологический метод –заключается в заражении исследуемым материалом чувствительной биологической модели (лаб. животное, куриный эмбрион, культура клеток, тканей, органов), индикации вируса и его последующей идентификации.

Серологический метод – применяется для выявления вирусного антигена или обнаружения специфических антител в исследуемой сыворотке. Особенность этого метода – исследование парных сывороток. Первую сыворотку берут у больного в острый период в начале болезни, хранят при t = 4-8ºC, а вторую – через 10-14 дней. Сыворотки исследуют одномоментно! О болезни свидетельствует сероконверсия, т.е. нарастание титра антител во второй сыворотке по сравнению с первой (диагностическое значение имеет сероконверсия в 4 раза и выше.)

Экспресс-диагностика – использование чувствительных и надежных иммунологических методов (иммуноферментный анализ, иммуноблоттинг, вестерн-блотт и др.).

Методы культивирования вирусов

Для культивирования вирусов в лабораторных условиях используются следующие биологические модели: 1) культуры клеток (тканей, органов); 2) куриные эмбрионы; 3) лабораторные животные.

I. Культуры клеток.

- однослойные – клетки способны прикрепляться и размножаться на поверхности химически нейтрального стекла или пластика. - суспензионные – клетки размножаются во всем объеме питательной среды при ее… - органные - цельные кусочки органов и тканей, сохраняющие исходную структуру вне организма (применение ограничено). …

Для культивирования клеток необходимы питательные среды, которые по своему назначению делятся на ростовые и поддерживающие.

Поддерживающие среды должны обеспечивать лишь переживание клеток в уже сформированном монослое при размножении в клетке вирусов. Они могут быть: 1) природными (сыворотка крови крупного рогатого скота, жидкости из серозных полостей, продукты гидролиза молока,…

Выделение вирусов в культурах клеток и методы их индикации.

Перед заражением клеток питательную среду удаляют и в каждую пробирку вносят по 0,1-0,2 мл взвеси испытуемого материала, предварительно… Индикатором наличия вируса в заражённых культурах клеток может служить:

II. Выделение вирусов в куриных эмбрионах.

Перед заражением определяют жизнеспособность эмбриона. При овоскопировании живые эмбрионы подвижны, хорошо виден сосудистый рисунок. Простым… Методы заражения куриных эмбрионов могут быть различны: нанесение вируса на… Существует два способа заражения куриных эмбрионов:

III. Выделение вирусов на лабораторных животных.

Лабораторные животные могут быть использованы для выделения вирусов из инфекционного материала, когда невозможно применить более удобные системы (культуры клеток или куриные эмбрионы). Берут преимущественно новорождённых белых мышей, хомяков, морских свинок, крысят. Заражают животных по принципу цитотропизма вируса: пневмотропные вирусы вводятся интраназально, нейротропные - интрацеребрально, дерматотропные - на кожу.

Индикация вируса основана на появлении признаков заболевания у животных, их гибели, патоморфологических и патогистологических изменений в тканях и органах, а также по положительной реакции гемагглютинации с экстрактами из органов.