Слайд 1ОСТРЫЕ РЕСПИРАТОРНЫЕ ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ
Слайд 4Семейство Orthomyxoviridae
Вирус гриппа тип А
Вирус гриппа тип В
Вирус гриппа тип С
Род
Influenzavirus
Слайд 5В 1933 году в Лондоне ученые Национального института медицинских исследований Уилсон Смит, Кристофер Эндрюс
и Патрик Лейдлоу впервые выделили человеческий вирус гриппа, который был назван «вирус гриппа типа А» штамм WS — штамм Вилли Смитт.
Слайд 8
Характеристика Orthomyxoviruses
Форма сферическая или нитевидная (морфология является генетически детерминированной)
Диаметр 100-120 нм
В
наружную липидную оболочку погружены три белка - гемагглютинин, нейраминидаза и ионный канал (белок М2), играющие основную роль в инфекционном процессе.
Под липидной оболочкой матриксный М1 белок – выполняет структурную функцию и организует сборку вируса в клетке хозяина
Слайд 9
Характеристика Orthomyxoviruses
Геном – однонитевая фрагментированная (8 фрагментов) «минус» РНК
РНК тесно связана
с белками капсида с образованием 8 рибонуклеопротеидов (РНП) спирального типа симметрии
Каждый фрагмент РНП связан с вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой
Слайд 10Шипики гемагглютинина (HA)
Тримеры
На поверхности вириона до 500 шипиков HA
Известно 16 антигенных
вариантов (H1- H15),
в тримере НА обнаруживаются два структурных участка — стебель и глобула.
глобула содержит антигенный и рецепторный участки
Название получил за способность вызывать агглютинацию эритроцитов
Антитела против HA – вируснейтрализующие = протективные
Слайд 11Основные функции гемагглютинина:
распознает клеточный рецептор — мукопептид, имеющий N-ацетилнейраминовую (сиаловую) кислоту;
обеспечивает
слияние мембраны вириона с мембраной клетки и мембранами ее лизосом, т. е. отвечает за проникновение вириона в клетку;
определяет пандемичность вируса (смена гемагглютинина — причина пандемий, его изменчивость — эпидемий гриппа);
обладает наибольшими протективными свойствами, отвечая за формирование иммунитета.
Слайд 12Шипики нейраминидазы (NA):
Тетрамеры
Количество примерно 20% (около 100 на вирион)
Известно 10 антигенных
вариантов (N1 –N10).
NA участвует на последнем этапе взаимодействия вируса с клеткой
Ускоряет высвобождение вируса из клетки и обеспечивает правильное отпочковывание, предотвращая аггрегацию вирусных частиц.
Антитела к NA не являются протективными, но препятствуют распространению вируса в организме.
Слайд 13Функции нейраминидазы (NA):
Ускоряет высвобождение вируса из клетки и обеспечивает правильное отпочковывание,
предотвращая аггрегацию вирусных частиц.
обеспеченивает диссеминацию вирионов путем отщепления нейраминовой кислоты от вновь синтезированных вирионов и мембраны клетки;
совместно с гемагглютинином определяет пандемические и эпидемические свойств вируса.
Антитела к NA не являются протективными, но препятствуют распространению вируса в организме.
Слайд 14Антигены
Белок капсида – С-антиген, отвечает за принадлежность к типу А, В
или С
Выявляется в РСК
Специфичности НА и NA вместе определяют подтип
Известны 16 подтипов H-антигена (H1– H16) и 10 подтипов N-антигена (N1- N10)
Выявляются в РТГА
Слайд 15Сравнительная характеристика вирусов гриппа
Слайд 16Номенклатура
ВОЗ предложили систему номенклатуры вирусов гриппа, основанную на обозначении антигенного подтипа
H и N
Пример: A/Сингапур/6/86 (H1N1)
Слайд 17Взаимодействие вируса с клеткой
гемагглютинин связывается с сиаловой кислотой, входящей в состав
рецептора клетки хозяина
нейраминидаза отщепляет концевые группы сиаловой кислоты клеточных рецепторов,
в результате чего клетка теряет способность распознавать антиген,
и вирус проникает в нее путем эндоцитоза
Для репродукции вируса в организме хозяина необходима активация предшественника молекулы гемагглютинина, при этом она расщепляется протеазами хозяина на две субъединицы
Слайд 18Изменение рН в кислую сторону активирует трипсиноподобные ферменты, которые частично расщепляют
гемагглютинин
Конформационные изменения НА индуцируют слияние мембран вируса и эндосомы
рН активирует ионные каналы, образованные М2 белком
образуется пора слияния, через которую в цитоплазму открывается путь для чужеродного генетического материала.
РНП проникают в клеточное ядро.
Слайд 19Взаимодействие вируса с клеткой
Транскрипция и репликация генома происходят в ядре в
составе нуклеокапсида.
белки NS и NP - ранние НА, NA и М -поздние
Слайд 20Образование вирусных мРНК
Затравкой для транскрипции является КЭП, «шапочка», которая вместе с
10—13 нуклеотидами отрезается от клеточных иРНК, находящихся в ядре, и перебрасывается на 5' -конец вирусного транскрипта.
Таким образом, на рибосомы поступает гибридный продукт клеточной и вирусной РНК
Слайд 21Взаимодействие вируса с клеткой
Геном транскрибируется тремя полимеразными полипептидами
Образовавшиеся мРНК поступают
в цитоплазму для синтеза вирусных белков
Большая часть белков остается в цитоплазме; HA, NA ассоциированы с ЦПМ
Но белок капсида возвращается в ядро для формирования новых РНП с копиями генома
РНП опять возвращается в цитоплазму для сборки вирионов; М1 белок координирует сборку
Белки капсида играют определяющую роль в переключении репликативного цикла между экспрессией и сборкой
Слайд 22Выход вирусных частиц из клетки почкованием
Нейраминидаза расщепляет связь между сиаловой (нейраминовой)
кислотой и галактозой, входящими в состав клеточных рецепторов, к которым присоединяется гемагглютинин.
Нейраминидаза также необходима для того, чтобы образованная вирусная частица не заразила снова ту клетку, в которой она сформировалась
Слайд 23Выход вирусных частиц из клетки почкованием
После формирования большей части вирусных частиц
в клетке активируется процесс программируемой клеточной гибели — апоптоза.
Почкующиеся вирионы на поверхности инфицированной клетки
М2 белок концентрируется на границе «зеленой» и «розовой» мембран и обеспечивает их расщепление
Слайд 24Жизненный цикл вируса гриппа включает в себя следующие стадии :
первичная
адсорбция вирусных частиц на мембране клеток,
взаимодействие с сиаловым рецептором,
рецептор-зависимый эндоцитоз,
образование эндосомы,
декапсидация вируса в эндосоме,
выход нуклеоида вируса в цитоплазму,
транслокация нуклеоида в клеточное ядро,
транскрипционная активность вирусного (РНП), репликация вирусной РНК,
транспорт вирус-специфических РНК в цитоплазму инфицированных клеток,
трансляция вирус-специфических матричных РНК (мРНК),
подавление синтеза и трансляции клеточных мРНК вирусным белком NS1,
накопление вирус- специфических белков,
самосборка вирионов,
почкование вирусных частиц и их освобождение от мембран инфицированных клеток.
Слайд 25 Фрагменты РНК включаются в вирион случайным образом
Количество РНК, содержащейся
в геноме вируса гриппа, меняется от частицы к частице.
Агрегаты вирионов гриппа обладают повышенной инфекционностью.
Эти результаты указывают на наличие комплементации двух или большего числа вирусных частиц, каждая из которых в отдельности не содержит полного набора фрагментов РНК, необходимого для осуществления инфекционности.
Слайд 26Генетическая и антигенная вариабельность вируса гриппа
Отличительная особенность вирусов гриппа - высокая
изменчивость антигенных свойств.
Дрейф – точечные мутации в генах, кодирующих H и N
В результате ежегодно возникают эпидемии, а не пандемии, так как защита от предыдущих контактов с вирусом сохраняется, хоть она и недостаточна.
Слайд 27Шифт – полная замена генов, кодирующих H и N
Это возможно, поскольку
геном вируса гриппа сегментирован
При одновременном заражении клетки двумя разными штаммами сегменты их реплицирующихся геномов смешиваются в любых сочетаниях
Генетическая и антигенная вариабельность вируса гриппа
Слайд 28Новые вирионы содержат разные наборы генов, заимствованные от каждого из исходных
вирусов.
Такое комбинирование сегментов вирусной РНК называют генетической перетасовкой, или реассортацией
Слайд 29Молекулярное двурушничество: гены человека работают на вирус гриппа
Геном вируса гриппа A
(в том числе, свиного происхождения) кодирует не более 11 белков, вследствие чего вирус активно использует клеточные механизмы заражённого организма в своих целях.
В результате полногеномного сканирования с помощью РНК-интерференции установлен список из почти 300 человеческих генов, которые нужны вирусу для ранних стадий жизненного цикла.
Среди белков-«предателей» — вакуолярная АТФаза, коатомеры комплекса Гольджи, рецептор фактора роста фибробластов, кальмодулин-зависимая протеинкиназа и многие другие.
Слайд 30Патогенез
Входные ворота
Первичная репродукция вируса
Верхние отделы респираторного тракта
Цилиндрический эпителий дыхательных путей,
особенно трахеи
Дегенерация, некроз и отторжение пораженных клеток
кашель, чихание
Первичная вирусемия
Размножение в эндотелии сосудов
Всасывание продуктов распада в кровь, развитие лихорадки, развитие общей интоксикации
Нарушение микроциркуляции, развитие геморрагического синдрома (кровохарканье, носовые кровотечения, геморрагическая пневмония, энцефалопатия)
Повышение проницаемости сосудистой стенки
Слайд 31Патогенез
Падение тонуса мелких сосудов и повышение их проницаемости приводит к
нарушению микроциркуляции и диапедезным кровоизлияниям, развитию ранних изменений в легких: отеку легочной ткани и множественным кровоизлияниям в альвеолы и интерстиций легкого; играет ведущую роль в развитии неврологических синдромов: нарушение проницаемости сосудов и токсическое влияние вируса на рецепторы сосудистого сплетения мозга вызывают гиперсекрецию спинномозговой жидкости с развитием циркуляторных расстройств, приводят к внутричерепной гипертензии и отеку мозга.
Важная роль в патогенезе гриппозной инфекции принадлежит иммунным механизмам, особенно Т-лимфоцитам и их субпопуляциям, естественным киллерам (NК). Подавление функциональной активности Т-системы иммунитета, NК характеризует тяжелые формы с более длительной персистенцией вируса и развитием вторичных бактериальных осложнений.
Слайд 32 Тропизм к цилиндрическому эпителию дыхательных путей – по типу «замок-ключ»
Высокая степень репродукции
1 вирус > свыше 100( до нескольких сотен) вирионов
Поражение сосудов, геморрагические осложнения
Суперинфекция в форме бактериальных осложнений
Отличительные свойства вируса гриппа
Слайд 33Иммунитет стойкий пожизненный подтипоспецифический
Выработка иммуноглобулинов IgM (антител) фактически начинается только
к 7-му дню заболевания, что в общем-то и выражается в известной народной мудрости "если грипп не лечить, то выздоровеешь через неделю, а если лечить - то за семь дней.
Иммунитет
Слайд 34Источник инфекции
Больной человек, выделяющий вирус с кашлем Больной человек, выделяющий вирус
с кашлем,чиханьем
Больной заразен с первых часов заболевания и до 3—5 суток болезни.
Аэрогенный механизм передачи
Симптомы: лихорадка, фотофобия, слезоточивость
Слайд 36Формы осложнений
Лёгочные
пневмония, геморрагическая или вторичная бактериальная;
формирование абсцесса
лёгкого,
образование эмпиемы.
Внелёгочные
бактериальные риниты, синуситы, отиты, трахеиты;
миокардит,
Миозит,
энцефалопатия
токсико-аллергический шок,
Синдром Гийена-Барре
Слайд 38
Несмотря на антигенную гетерогенность, вирусы со всеми известными сочетаниями поверхностных белков
выделены только от диких птиц водного и околоводного комплексов (уток, чаек и т.д.)
до недавнего времени выделяли вирусы только трех подтипов гемагглютинина (Н1-Н3) и двух нейраминидазы (N1-N2)
Все 4 пандемии ХХ века:
“испанский грипп” 1918 г. -H1N1,
“азиатский грипп” в 1957 г. - H2N2,
“гонконгский грипп” в 1968 г. - H3N2
“русский грипп” в 1977 г. - H1N1.
Все они - реассортанты вирусов гриппа птиц и человека
Слайд 40Считается, что птичий грипп возник по такой схеме:
сначала непатогенный вирус H5
попал от диких уток к домашним уткам и гусям (1),
от них его «подцепили» домашние куры, для которых он стал уже патогенным (2, 3).
Уже в таковом качестве он снова вернулся и к диким, и к домашним водоплавающим (4).
Кроме того, вирус поселился и в организме свиней, где для него открылись разнообразные возможности генетических мутаций.
Слайд 41Любому вирусу, чтобы проникнуть в клетку-мишень, надо прикрепиться к определенным молекулам-рецепторам на её поверхности.
Структура
этих рецепторов отличается в зависимости от видового и тканевого происхождения клеток.
Возбудитель птичьего гриппа связывается с рецепторами, характерными для эпителия пищеварительного тракта
В дыхательных путях такие рецепторы есть только у клеток, выстилающих их самые нижние отделы
клетки респираторного тракта свиньи несут оба типа рецепторов и соответственно могут заражаться вирусами гриппа как человека, так и птиц
Слайд 42свиньи потенциально могут служить промежуточным хозяином разных вирусов и идеальной ареной
для их реассортации при смешанной инфекции.
Изменение рецепторсвязывающего сайта гемагглютинина может привести к преодолению вирусом межвидового барьера
Предполагается, что “привязанность” вируса к хозяину определяется не только особенностями гемагглютинина, но и другого поверхностного белка - нейраминидазы.
Слайд 44На картине «Семья» умирающий художник Эгон Шиле (1890–1918 гг.) изобразил трёх
жертв «испанки» — себя, свою беременную жену и её нерождённого ребёнка
Слайд 45 В данное время не исключается возможность длительной персистенции вируса
гриппа в ЦНС человека по типу медленной инфекции с развитием впоследствии такого патологического состояния, как паркинсонизм.
Это изменяет представление о гриппе как только об острой инфекции.
Установлено, что в 50% случаев антиген вируса гриппа сохраняется в периферических лимфоидных клетках и в крови до 120–200 и более дней.
Слайд 46Основные препараты для лечения и профилактики гриппа и ОРВИ
Слайд 50Живая гриппозная вакцина
выпускается в виде трехвалентного препарата типа A(H1N1)+A(H3N2)+B.
vir -эпидемический
вирус
ca - холодоадаптированный донор аттенуации
rec - реассортантный вакцинный штамм
Слайд 51Химические вакцины для профилактики гриппа
Слайд 53Лабораторная диагностика
Исследуемый материал:
Носоглоточный смыв
Мокрота
Сыворотка
Методы:
Экспресс-диагностика (обнаружение вируса или вирусных
антигенов в клиническом материале): РИФ, иммунная электронная микроскопия (ЭМ)
Вирусологический метод – выделение вируса в культурах клеток (метод бляшек) или заражением куриного эмбриона
Серологический метод – РСК, РТГА, ИФА с парными сыворотками
ПЦР
Слайд 541. Определение непосредственно в материале от больного
Immune EM
Immuofluorescent staining of OP
or NP samples
Слайд 55Культивирование Идентификация в РТГА
Заражение куриного эмбриона в амниотическую
полость
Выявление НА в амниотической жидкости в реакции гемагглютинации
Идентификация вируса по реакции торможения гемагглютинации со специфической сывороткой