Вирусные инфекции

Вирусные инфекции. Медицинская вирусология. Развитие медицинской вирусологии. Строение вирусов. Классификация вирусов

Экстракорпоральная гемокоррекция и иммунотерапия

Используемая в нашем центре Программа лечения вирусных инфекций в нашем центре дает возможность:

  • в короткие сроки подавить активность инфекционного процесса
  • эффективно восстановить иммунную защиту организма
  • снизить дозы противовирусных препаратов и уменьшить токсический эффект этих препаратов на организм пациента
  • повысить чувствительность к традиционным противовирусным препаратам
  • профилактировать рецидив инфекции

Это достигается за счет применения:

Вирусные инфекции

Медицинская вирусология

Вирусология – наука о вирусах возникла примерно 100 лет назад, хотя болезни, вызываемые вирусами (поксвирусами и герпесвирусами), известны со времен античности.

В 1892 г. русский микробиолог Ивановский показал, что возбудитель табачной мозаики проходит через керамический фильтр и, следовательно, не относится к бактериям. Эта работа положила начало вирусологии. В течение последующих 20 лет были обнаружены фильтрующиеся возбудители некоторых инфекционных болезней животных, которые получи название – вирусы.

В 1920 – 1950 гг. прогресс вирусологии был связан с развитием методов культивирования вирусов. Для изучения вирусов используют заражение вирусами животных, растений или бактерий.

В 1948 – 1952 гг. был предложен метод культур клеток и тканей, создавший условия для исследования генетики и биохимии вирусов. Вирусы стали рассматривать как генетически простые инструменты для изучения фундаментальных биологических и биохимических процессов, протекающих в живых организмах.

Общие представления о вирусах

Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты, окруженной белками одного или нескольких типов; некоторые вирусы имеют также липидсодержащую внешнюю оболочку. В отличие от других организмов вирусы не имеют рибосом и ферментов, катализирующих образование макроэргических фосфатов, метаболизм белков, углеводов и жиров. Вирусы размножаются только внутри зараженных клеток, используя их ресурсы, и поэтому относятся к облигатным внутриклеточным паразитам. Вирусные гены обычно кодируют белки, необходимые для репликации нуклеиновой кислоты и сборки вирусов.

Вирусы отличаются от вироидов, вирусоидов и прионов.

  • Вироиды – это лишенные оболочки небольшие молекулы кольцевой, обычно одноцепочечной РНК, вызывающие заболевания у растений
  • Вирусоиды похожи на вироиды, но включены в структуру вируса-помощника и реплицируются только с его помощью
  • Прионы – Основной компонент прионов – аномальная изоформа прионного белка (один из белков ЦНС). Проникновение прионов в клетку приводит к нарушению конформации синтезируемого клеткой прионного белка, нарушению функции клетки и дальнейшему накоплению прионов. Прионы вызывают некоторые дегенеративные заболевания ЦНС – болезнь Крейтцфелъдта–Якоба, куру и болезнь Герстмана–Штросслера. Предполагают также участие прионов в передаче человеку губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота

Строение вирусов

Вирусные геномы содержат от нескольких до 200 генов и могут быть представлены:

  1. одноцепочечной вирусной ДНК
  2. двухцепочечной вирусной ДНК
  3. плюс-цепью вирусной РНК
  4. минус-цепью вирусной РНК
  5. сегментированной минус-цепью вирусной РНК
  6. сегментированной двухцепочечной вирусной РНК

Плюс-цепь вирусной РНК – непосредственно служит матрицей для синтеза вирусных белков на рибосомах клетки-хозяина.

Минус-цепь вирусной РНК – служит матрицей для синтеза комплементарной ей цепи, на которой в последующем и синтезируются вирусные белки.

В состав сердцевины вирусов обычно входят белки одного или нескольких типов, связанные с нуклеиновой кислотой. Вирусная нуклеиновая кислота практически всегда окружена белковой оболочкой – капсидом. Поскольку объем информации, закодированной в вирусном геноме, ограничен, капсид вируса, как правило, строится из идентичных субъединиц – капсомеров, которые, в свою очередь, образованы белками одного или нескольких типов. Капсомеры укладываются в капсиды со спиральным или икосаэдрическим типом симметрии.

Вирусные капсиды со спиральным типом симметрии обычно имеют палочковидную или нитевидную форму. В основе капсидов с икосаэдрическим типом симметрии лежит фигура икосаэдра; форма таких вирусных капсидов приближается к сферической. Капсид вместе с находящейся в нем нуклеиновой кислотой называют нуклеокапсидом. Многие патогенные вирусы состоят только из нуклеокапсида; другие, более сложно организованные вирусы содержат еще и внешнюю оболочку.

Внешняя оболочка вирусов образуется из мембраны зараженной клетки; при этом в клеточную мембрану встраиваются вирусные гликопротеиды. Пространство между нуклеокапсидом и внешней оболочкой вируса обычно заполнено белками вирусного матрикса. Разрушение внешней оболочки вируса под действием растворителей и неионных детергентов инактивирует вирусы. Вирусы, состоящие только из нуклеокапсида, обычно более устойчивы. Строение имеющего внешнюю оболочку ДНК-содержащего вируса из семейства герпесвирусов представлено на рисунке 1. Сведения о вирусах, патогенных для человека, собраны в таблице 1, а рисунок 2 демонстрирует относительные размеры и строение этих вирусов.

Строение ДНК-содержащего вируса из семейства герпесвирусов

Рисунок 1. Строение ДНК-содержащего вируса из семейства герпесвирусов. Вирус имеет внешнюю оболочку. Капсид в форме икосаэдра состоит из 162 капсомеров. Диаметр внешней оболочки вируса – 180 нм, нуклеокапсида – 100 нм.

Классификация патогенных вирусов

В основу классификации вирусов положен тип нуклеиновой кислоты, размер и тип симметрии вирусного нуклеокапсида, наличие или отсутствие внешней оболочки (табл. 1 и рис. 2). Вирусы, принадлежащие к одному семейству, обладают сходным типом генома и сходными морфологическими характеристиками (по данным электронной микроскопии).

При делении вирусов на роды учитывают эпидемиологические и биологические особенности вирусов, а также степень гомологии нуклеотидных последовательностей.

Каждый вирус человека имеет общепринятое название, связанное с его патологическим действием или обстоятельствами открытия, и официальное видовое название, присвоенное Международной комиссией по таксономии вирусов, которое складывается из названия хозяина вируса, семейства или рода, к которому принадлежит вирус, и номера. Поэтому один и тот же вирус может называться по-разному, например вирус varicella-zoster и герпесвирус человека типа 3.

 

Таблица 1. Патогенные вирусы

Семейство Представители Нуклеиновая кислота Внешняя оболочка
РНК-содержащие вирусы

Пикорнавирусы

Вирус полиомиелита

Вирусы Коксаки

ЕСНО-вирусы

Риновирусы

Вирус гепатита А

Плюс-цепь РНК

Нет

Калицивирусы

Вирус Норуолк

Вирус гепатита Е

Плюс-цепь РНК

Нет

Тогавирусы

Вирус краснухи

Вирус восточного энцефаломиелита лошадей

Вирус западного энцефаломиелита лошадей

Плюс-цепь РНК

Есть

Флавивирусы

Вирус желтой лихорадки

Вирусы денге

Вирус энцефалита Сент-Луис

Вирус гепатита С

Вирус гепатита G

Плюс-цепь РНК

Есть

Коронавирусы Коронавирусы Плюс-цепь РНК Есть

Рабдовирусы

Вирус бешенства

Вирус везикулярного стоматита

Минус-цепь РНК

Есть

Филовирусы

Вирус Марбург

Вирусы Эбола

Минус-цепь РНК

Есть

Парамиксовирусы

Вирусы парагриппа

Респираторный синцитиальный вирус

Вирус ньюкаслской болезни

Вирус эпидемического паротита

Вирус кори

Минус-цепь РНК

Есть

Ортомиксовирусы Вирусы гриппа А, В и С Минус-цепь РНК, 8 сегментов Есть

Буньявирусы

Хантавирусы

Вирус калифорнийского энцефалита

Вирус сицилийской лихорадки

Вирус неаполитанской лихорадки

Минус-цепь РНК, 3 кольцевых сегмента

Есть

Аренавирусы

Вирус лимфоцитарного хориоменингита

Вирус Ласса

Вирусы южноамериканских геморрагических лихорадок

Минус-цепь РНК, 2 кольцевых сегмента

Есть

Реовирусы

Ротавирусы

Реовирусы

Вирус колорадской клещевой лихорадки

Двухцепочечная РНК, 10–12 сегментов

Нет

Ретровирусы

ВИЧ-1 и ВИЧ-2

Т-лимфотропные вирусы человека типов 1 и 2

Две плюс-цепи РНК

Есть

ДНК-содержащие вирусы
Гепаднавирус Вирус гепатита В Частично двухцепочечная ДНК Есть
Парвовирусы Парвовирус В19 Одноцепочечная ДНК Нет

Паповавирусы

Вирус папилломы человека

Вирус JC

Вирус BK

Двухцепочечная ДНК

Нет

Аденовирусы Аденовирусы человека Двухцепочечная ДНК Нет

Герпесвирусы

Вирусы простого герпеса типов 1 и 21

Вирус varicella-zoster2

Вирус Эпштейна-Барр3

Цитомегаловирус4

Герпесвирус человека типа 6

Герпесвирус человека типа 7

Герпесвирус человека типа 8

Двухцепочечная ДНК

Есть

Поксвирусы

Вирус натуральной оспы

Вирус контагиозного пустулезного дерматита

Вирус контагиозного моллюска

Двухцепочечная ДНК

Есть

1Другое название - герпесвирусы человека типов 1 и 2.

2Другое название - герпесвирус человека типа 3.

3Другое название - герпесвирус человека типа 4.

4Другое название - герпесвирус человека типа 5.

Строение основных вирусов

Рисунок 2. Строение основных вирусов. Вирусы разделены по типу генома, по семействам и изображены с соблюдением масштаба. т. н. – тысяча нуклеотидов.

РНК-содержащие вирусы с плюс-цепью РНК

 

Пикорнавирусы - икосаэдрический тип симметрии капсида

Пикорнавирусы

Калицивирусы

Калицивирусы

Тогавирусы

Тогавирусы

Флавирусы

Флавирусы

Коронавирусы

Коронавирусы

Размер генома (т.н.) Размер генома (т.н.) 8 12 10 16 - 21
Внешняя оболочка Нет Нет Есть Есть Есть
Тип симметрии  Икосаэдрический Икосаэдрический Икосаэдрический Икосаэдрический Икосаэдрический

РНК-содержащие вирусы с минус-цепью РНК

 

Рабдовирусы

Рабдовирусы

Филовирусы

Филовирусы

Парамиксовирусы

Филовирусы

Размер генома (т.н.) 13 - 16 13 16 - 20
Внешняя оболочка Есть Есть Есть
Тип симметрии капсида Спиральный Спиральный Спиральный

РНК-содержащие вирусы с сегментированной минус-цепью РНК

РНК-содержащие вирусы с сегментированной двухцепочечной РНК

 

Ортомиксовирусы

Ортомиксовирусы

Буньявирусы

Буньявирусы

Аренавирусы

Аренавирусы

Реовирусы

Реовирусы

Размер генома (т.н.) 14 13 - 21 10 - 14 16 - 27
Внешняя оболочка Есть Есть Есть Нет
Тип симметрии капсида Спиральный Спиральный Спиральный Икосаэдрический

Ретровирусы

 

Ретровирусы

Ретровирусы

Размер генома (т.н.) 3 - 9
Внешняя оболочка Есть
Тип симметрии капсида Икосаэдрический

ДНК-содержащие вирусы

 

Парвовирусы

Парвовирусы

Паповавирусы

Паповавирусы

Аденовирусы

Аденовирусы

Герпесвирусы

Герпесвирусы

Поксвирусы

Поксвирусы

Размер генома (т.н.) 5 5 - 9 36 - 38 100 - 250 240
Внешняя оболочка Нет Нет Нет Есть Есть
Тип симметрии капсида Икосаэдрический Икосаэдрический Икосаэдрический Икосаэдрический Сложный

 

Запись на консультацию

Телефон: +7 (499) 324-97-21 - с 900 до 1600

Запись на консультацию - круглосуточно