Стадії патогенезу вірусних інфекцій. В патогенезі вірусних інфекцій розрізняють такі стадії:
1) проникнення вірусу в організм;
2) первинна репродукція віруса в місці проникнення;
3) поширення вірусу в організмі;
4) локалізація віруса в організмі;
5) пошкодження чутливих клітин;
6) імунна відповідь;
7) персистентність віруса.
Не всі віруси проходять зазначені стадії кожен раз, коли заражають організм. Патогенез вірусних інфекцій багато в чому залежить від специфіки збудника і господаря, взаємовідношення яких на рівні організму проявляється по - різному. Клінічний прояв хвороби далеко не завжди являється чутливим індикатором попередньої інтенсивної репродукції і поширення вірусу в організмі, а також формування противірусного імунітету.
Проникнення віруса в організм. Шляхи проникнення віруса в організм різноманітні, що визначаються локалізацією чутливих клітин і механізмом передачі збудника від одного господаря до іншого.
Віруси ньюкаслської хвороби, респіраторно-синцитіальної інфекції, віспи, чуми свиней, інфекційного бронхіту курей, парагрипу-3, , інфекційного ринотрахеїту великої рогатої худоби й інші проникають через носоглотку здорових тварин. Віруси поліомієліту, ентеровіруси свиней, Коксакі, ящуру, везикулярної екзантеми свиней, ньюкаслської хвороби, грипу птахів, аденовіруси птахів, вірусної діареї великої рогатої худоби, рота - коронавірусної інфекції й інші попадають в організм через травний тракт. Прямий шкірний контакт із джерелом вірусу обумовлює зараження людей вірусом паравакцини (вузликів доярок), збудником венеричної лімфогранульоми, віспи птахів, овець і кіз, контагіозної ектими й ін. Велика група арбовірусних хвороб тварин передається комарами, кліщами і мокрицями.
Аерогенний ( повітряно - крапельний) шлях. Вірус може потрапити в організм в складі крапель або з частками пилу, причому чим вони дрібніші, тим глибше проникають віруси, досягаючи альвеол. Аерогенний шлях проникнення властивий вірусам двох груп:
1) респіраторні віруси, що розмножуються в епітелії слизових оболонок дихальних шляхів, викликаючи місцеву ( рідше генералізовану) інфекцію, наприклад віруси грипу, парагрипу 3 - ВРХ, РС - вірус ВРХ;
2) віруси, для яких дихальні шляхи є лише вхідними воротами інфекції; такі віруси спричиняють генералізованим процес, нерідко з вторинним ураженням дихальних шляхів, наприклад, віруси віспи, кору, червоної висипки, вітряної віспи, хвороби Ньюкасла.
Аліментарний (фекально - оральний шлях) проникнення характерний для вірусів двох груп:
1) кишкові віруси, що уражають епітеліальні клітини слизової оболонки кишечнику і спричиняють гастроентерити, наприклад рота -, корона -, каліці -, астровіруси;
2) віруси, які не викликають місцевого ураження слизової оболонки кишечнику, а призводять до генералізованого процесу, наприклад, вірус гепатиту А, вірус поліомієліту та інші ентеровіруси.
Парентеральний шлях. Під час парентеральних маніпуляцій (хірургічні втручання, переливання крові тощо) в організм можуть потрапити віруси гепатиту В, імунодефіциту людини, лейкозу ВРХ.
Статевий шлях. Так в організм потрапляють віруси, що містяться в спермі або вагінальному слизу. У людини статевим шляхом може передаватись вірус простого герпесу, що спричиняє місцеве ураження статевих органів, деякі віруси папіломи, що викликають кондиломи та злоякісні пухлини геніталій. Статевим шляхом передаються віруси гепатиту В, імунодефіциту людини, контагіозного молюска, інфекційного ринотрахеїту ВРХ, ринопневмонії коней.
Проникнення через шкіру та кон'юнктиву. Через шкірний покрив у разі ушкодження або навіть без порушення його цілісності можуть потрапляти віруси коров'ячої віспи, вісповакцини, контагіозного молюска, папіломи, простого герпесу. При укусах тварин передаються віруси сказу Через кон'юнктиву проникають аденовіруси людини, ВРХ.
Трансмісивний шлях. В цьому випадку віруси проникають через шкіру внаслідок укусу комах (комарів, кліщів, москітів). Такі збудники становлять екологічну групу арбовірусів. До них належать, зокрема, віруси кліщового енцефаліту, жовтої лихоманки, інфекційної катаральної гарячки овець.
Вертикальний шлях. Це передача віруса від матері плоду, що здійснюється двома шляхами:
1) внутрішньоутробне зараження плоду (спричиняють віруси червоної висипки, цитомегалії, вітряної віспи, лімфоцитарного хоріоменінгіту, імунодефіциту людини, діареї ВРХ, інфекційного ринотрахеїту ВРХ, лейкозу ВРХ, алеутської хвороби норок);
2) генетична передача, що зустрічається при інтеграційних інфекціях, коли вірусний геном вбудовується в геном гамет або термінальних клітин, з яких формуються яйцеклітини і сперматозоїди (віруси лейкозів і сарком тварин).
Дисемінація вірусів в організмі. Після проникнення вірусу в організм він може розмножуватися спочатку в місці проникнення чи у відповідних органах і тканинах і далі розноситися кров'ю по всьому організмі.
Дисемінація вірусів відбувається різними шляхами, але в основному кров'ю і лімфою. Нейротропні віруси можуть розповсюджуватись по нервах. Так, поширення вірусу сказу по нервових стовбурах Бабеш установив ще наприкінці ХІХ століття (1887 р.) у дослідах з перерізанням нерва. В останні роки в патогенез вуличного сказу внесені істотні уточнення. Виявилося, що вхідними воротами для вуличного сказу є клітини поперечнополосатих м'язів, нервовомязеві бляшки, чуттєві рецептори сухожиль, нейроепітелій нюхових цибулин і смакових сосочків язика. Переміщення вірусу в ЦНС відбувається шляхом пасивного доцентрового просування вірусного генома (у виді РНК, рибонуклеокапсиду чи його комплексу з транскриптазою) по аксоплазмі чуттєвих нервів. Вірус впроваджується в нейрон дорсальних гангліїв спинного, а потім головного мозку, накопичується в нейронах лімбічної системи, ядер мосту, мозочка і нюхових цибулин. Доцентрову міграцію вірусу по нервах називають нейропробазією. Для того щоб вірус дійшов по шляху осьового циліндра периферичного нерва до спинного мозку, немає потреби в неодмінному його розмноженні; він може пройти цей шлях як інертна речовина чи як токсин. Установлено час, який необхідний вірусу для досягнення центральної нервової системи, він складає близько 2 годин. Висловлено гіпотезу для пояснення такого короткого часу, відповідно до якої існує інтраневральна циркуляція рідини, що переносить вірус і специфічний гамма-глобулін пасивно в ЦНС.
Однак чому в одному випадку укус скаженого собаки викликає захворювання, а в іншому ні? Виявилося, що та сама собака, що покусала протягом короткого часу ряд тварин, поступово виснажує свій резерв вірусу в слині. Крім того, має значення й область укусів (ступінь іннервації), характер захисного одягу, наявність у слині собаки ферменту гіалуронідази і ензиму в сироватці крові потерпілого — антиінвазіну — антагоніста гіалуронідази.
Установлено, що специфічний антирабічний гамма-глобулін нейтралізує вірус сказу до його сорбції форменими елементами крові, периферичними нервами і клітинами ЦНС. Однак у цьому випадку поява симптомів хвороби залежить від кількості вірусу, адсорбованого не клітинами крові, а головним чином нервовими клітинами зараженої області.
Відцентрове поширення вірусу з ЦНС до периферичних нервових закінчень Ніколау назвав септіневрітом, що у бактеріології відповідає септицемії (виявлення бактерій у крові). На прикладі з вірусом хвороби, Борна автор показав, що цей нейротропний вірус після смерті кроликів і мавп (заражених інтрацеребрально) виявлявся у всій периферичній нервовій системі. Аналогічні досліди з іншими нейротропними вірусами (герпес, поліомієліт, нейровакцина, сказ) показали, що при введенні їх в організм через дихальні шляхи, підшкірно, слизисті оболонки, роговицю, per os і інтраневрально вірус просувається доцентрово уздовж нервів у ЦНС, де він розмножується, і відтіля розноситься по всьому організмі також уздовж нервів, але вже у відцентровому напрямку, викликаючи септіневріт. Останній може бути тотальним (наприклад, при сказі) і частковим (неповним), коли інфікуються тільки відповідні ділянки вісцеральної чи периферичної нервової системи. При сказі, наприклад, показано, що відцентрова дисемінація вірусу відбувається не поступово, а виникає відразу через кілька днів після інокуляції його і носить вибуховий характер. Про опір ЦНС свідчить поява у її клітинах тільц-включень (телець Бабеша-Негрі). Рухаючись відцентрово по нервових шляхах вірус сказу проникає в слину за кілька днів до появи клінічних ознак хвороби. Відповідно до останньої гіпотези (Spriggs, 1985), вірус сказу проникає з ушкоджених м'язів у нервові закінчення шляхом зв'язування ацетілхоліновим рецептором нервово-м'язових синапсів. В цьому місці нервові закінчення не мають мієлінової оболонки, що полегшує проникнення в них вірусу. У спинний мозок вірус переміщається по рухових нервах.
Гематогенний шлях є основним у розповсюдженні вірусів в організмі. Вірусемія являється звичайним симптомом при більшості вірусних інфекцій. Вона розвивається під час інкубаційного періоду і зберігається протягом перших днів хвороби. При деяких вірусних інфекціях вірусемія є постійною, наприклад. При лейкозі ВРХ, інфекційній анемії коней і африканській чумі свиней.
В кровоносному систему віруси можуть потрапляти такими шляхами:
1) з допомогою лейкоцитів, які пересуваються з первинного місця репродукції в капіляри;
2) з лімфатичних судин, які дренують вхідні ворота інфекції, або з лімфатичної системи через грудну протоку;
3) безпосереднім залученням судинного епітелію в первинно інфікованих тканинах.
При більшості інфекцій вірус не пасивно переноситься плазмою крові, а розвивається динамічний процес, який охоплює макрофаги, лейкоцити, еритроцити, тромбоцити та ендотеліальні клітини. Вірусемія підтримується шляхом постійного поступлення віруса в кров'яне русло або при порушенні механізмів елімінації. Багато вірусів фагоцитується макрофагами, котрі розносять їх по організму і захищають від імунних факторів. Транспортування фагоцитованого вірусу в лімфовузли може лише сприяти інфекції, якщо збудник розмножується в лімфоїдній тканині, поступаючи звідти в кров. Окрім макрофагів, віруси можуть зв'язуватися з іншими клітинними елімінатами крові. Так, віруси грипу і парагрипу адсорбуються на еритроцитах: віруси кору, простого герпесу, поліомієліту, кліщового енцефаліту, хвороби Марека - на лейкоцитах. Вірус чуми ВРХ переноситься еритроцитами і лейкоцитами, вірус чуми м'ясоїдних - лейкоцитами і тромбоцитами. Деякі віруси здатні репродукуватися в лейкоцитах (віруси діареї ВРХ, чуми свиней), лімфоцитах ( вірус лейкозу ВРХ) та еритроцитах (вірус інфекційної анемії коней). Є віруси, зокрема віспи, що розмножуються в клітинах судинного ендотелію, звідки безпосередньо попадають в кров.
Лімфогенний шлях. З місця первинної локалізації віруси можуть поширюватися по лімфатичних судинах. Яскравим прикладом цього процесу є ураження лімфовузлів після підшкірної противіспяної вакцинації, при кору, червоній висипиці, інфікування мигдалин і аденоїдів при аденовірусній інфекції людини. Ураження мигдалин і лімфовузлів спостерігається при інфекційному гепатиті і парвовірусній інфекції собак, чумі м'ясоїдних. Інфіковані лімфовузли можуть бути вторинним вогнищем інфекції.