Морфология вирусов

Ивановсский Дмитрий Иосифович (28.10 (09.11).1864, с. Низы, ныне Ленинградской области ‑ 20.04.1920, Ростов-на-Дону)

Рождение вирусологии: научное описание инфекционных заболеваний растений, животных и человека

Д.И. Ивановский

Ф. Лёффлер

В.

Академик АМН СССР Л.А. Зильбер (1894-1966)

Три концепции происхождения вирусов:

вирусы – потомки бактерий или других одноклеточных организмов, появившиеся

Вирусы (от лат. virus - яд)

– облигатные внутриклеточные паразиты, у которых

Вирусы относятся к неклеточным формам жизни, являясь автономными генетическими, способными к

Вирусы существуют в двух формах: - вирион – внеклеточная

МКТВ выделяет следующие таксономические уровни при классификации вирусов:

Царство (Regnum)
Отдел (Division)
Класс (Classis)
Порядок,

Параметры, используемые при классификации вирусов

Параметры, используемые при классификации вирусов

1.1-2. Размер и форма вириона:
Характерный размер вириона ~

По морфологии выделяют вирусы:
палочковидные (возбудитель лихорадки Эбола)
пулевидные (вирус

Параметры, используемые при классификации вирусов

1.1-2. Размер и форма вириона:

Influenza A virus

Запассированный лабораторный

Параметры, используемые при классификации вирусов

1.3. Наличие или отсутствие пепломеров:

Пепломер - структурная морфологически

1.4. Симметрия капсида и его структура: Капсид (capsa -футляр) – белковая оболочка,

Аденовирус

Family:Rhabdoviridae Genus: Lyssavirus TYPE SPECIES: Rabies virus

Капсомер – морфологическая единица капсида, выявляемая с помощью электронной микроскопии

Нуклеокапсид – комплекс капсида и вирусного генома
Функции капсида
защита вирусного

У сложноорганизованных вирусов капсид окружен дополнительной липопротеиновой оболочкой – суперкапсидом
Он

Это «одетые вирусы»
(вирус гриппа)
Голые – вирусы, не
имеющие суперкапсид

Параметры, используемые при классификации вирусов

1.4. Симметрия капсида и его структура:

Вирусы

оболочечные

безоболочечные

Retroviridae

Adenoviridae

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ): 0,1-0,15 мкм

Симметрия нуклеокапсида

- спиральная симметрия

Икосаэдричная симметрия (кубическая): правильный выпуклый 20-гранник, каждая грань

1.4. Симметрия капсида и его структура:

Вирионы (частицы Дейна) вируса гепатита B (Hepadnaviridae, Orthohepadnavirus).

Ультратонкий

Модель аденовируса

Параметры, используемые при классификации вирусов

Параметры, используемые при классификации вирусов

Вирусы позвоночных

РНК вирусов представлены одно- или двунитевыми молекулами.
М. б. септированными

ВИЧ (Retroviridae, Lentivirus)

В каждой частице находятся 2 молекулы вирусной РНК, несущие 9

Hepatitis A virus (сем. Picornaviridae, род Hepatovirus)

Reoviridae, Rotavirus

Paramyxoviridae, Вирус гриппа A H1N1 под электронным микроскопом. Диаметр вируса

Коронавирус (Coronaviridae, Coronavirus) вызывает простуду, гастоэнтерит, SARS

Ebola virus (Filoviridae)

Вирус полиомиелита (Picornaviridae, Enterovirus)

+РНК – позитивный геном – способны непосредственно транслировать генетическую информацию

-РНК – негативный геном – не способны транслировать генетическую информацию

ДНК вирусов образуют линейную или кольцевую форму.
Транскрипция ДНК вирусов в

Herpes simplex (Herpesviridae)– зрелая частица (ДНК-вирус)

Папилломавирус – Human papillomavirus (Papillomaviridae, ДНК вирус, 0,045-0,055 мкм)

Параметры, используемые при классификации вирусов

Lyssavirus

Вирус простого герпеса – Herpes simplex

Нет ферментов, участвующих в метаболических реакциях

Параметры, используемые при классификации вирусов

Параметры, используемые при классификации вирусов

Параметры, используемые при классификации вирусов

Процесс репродукции
происходит в разных частях клетки (ядре или цитоплазме) –

стадии репродукции
1 – адсорбция вирионов на клетке
2 – проникновение

1 стадия – адсорбция вирионов на клетке:
прикрепление вириона

Вирусы обладают тропизмом, избирательным поражением клеток (нейротропные, гепатотропные)

2 – проникновение вирусов в клетку
путем виропексиса (рецепторного

4 стадия – биосинтез компонентов вируса (белков и нуклеиновых кислот)
Белки

Стадии биосинтеза белков вируса
для ДНК-содержащих вирусов
ДНК вируса → транскрипция

Стадии биосинтеза белков вируса
2. для РНК - -содержащих вирусов
РНК вирус

Стадии биосинтеза белков вируса
3. для РНК + -содержащих вирусов
РНК вирус

Стадии биосинтеза белков вируса
4. для РНК-содержащих ретровирусов
РНК вируса → комплементарная

Нуклеиновая кислота вируса кодирует синтез неструктурных (ферментов) и структурных белков

синтез вирусных НК:
У ДНК-геномных вирусов
репликация вирусных ДНК сходна с репликацией

синтез вирусных НК:
Репликацию РНК-геномных вирусов
осуществляют вирусные РНК-полимеразы (репликазы)
Однонитевые РНК
1 этап

Двунитевые РНК
в качестве матрицы для синтеза +РНК вирусные репликазы используют

стадии репродукции
5 стадия – сборка вирусов
составные части вириона

стадии репродукции
6 стадия – выход вирионов из клетки
1 тип

Стадии репродукции вируса

ВИЧ инфицирует лимфоциты –клетки иммунной системы (стадия адсорбции)

Рецепторный эндоцитоз вириона вируса гриппа А:

2. Формирование эндосомы

Направления «перекачки» Н+ протонными насосами клеточной мембраны (А), эндосомы (А, Б) и

Механизм транспортировки в ядро вирусного РНП

5. Высвобождение РНП и транспорт в

Стратегия репликации вируса гриппа А

6. Репликация вируса

Herpes simplex. Вирусные частицы покидают ядро инфицированной клетки (х 40000)

ВИЧ

ЭМ-фотография клеточной линии MDCK через 10 ч после инокуляции вирусом гриппа А

7. Почкование

цикл репродукции длится от 5-6 часов
(в. гриппа) до

типы взаимодействия вируса с клеткой
продуктивный (чаще литического характера)

типы взаимодействия вируса с клеткой
абортивный – прерывание инфекционного

Дефектные вирусы (1) и дефектные вирионы (2)
1 - самостоятельный вид,

типы взаимодействия вируса с клеткой
интегративный (вирогения) – интеграция

типы взаимодействия вируса с клеткой
интерференция вирусов – при

Symptoms_of_swine_flu.ru

Ebola-Zaire-CDC

Вирус птичьего гриппа

культивирование вирусов
«золотой стандарт»
сложность
риск инфицирования
материал исследования

материал исследования (в зависимости от клинических проявлений)
образцы отбирают

культивирование вирусов

Биологический метод

Организм чувтвительных животных:
белые мыши, хомяки, кролики, обезъяны и

Куриные эмбрионы.
В середине 30-х годов австралийский вирусолог Ф. Вернет «открыл»

В зависимости от техники приготовления

По числу жизнеспособных генераций

Не инфицированы

ЛИНИЯ КЛЕТОК ПОЧКИ СИРИЙСКОГО ХОМЯЧКА – BHK-21

ПЕРЕВИВАЕМАЯ ЛИНИЯ КЛЕТОК ПОЧКИ ЭМБРИОНА ТЕЛЯТ

MDBK клеточные культуры на 7-й день после заражения

ЛИНИЯ КЛЕТОК ПОЧКИ ЭМБРИОНА СВИНЬИ (СПЭВ)

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК СПЭВ, ИНФИЦИРОВАННЫЕ ВИРУСОМ H5N1
( 8 ЧАСОВ ПОСЛЕ ЗАРАЖЕНИЯ)

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК СПЭВ, ИНФИЦИРОВАННЫЕ ВИРУСОМ H5N1
( 18 ЧАСОВ ПОСЛЕ ЗАРАЖЕНИЯ)

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК СПЭВ, ИНФИЦИРОВАННЫЕ ВИРУСОМ H5N1
( 24 ЧАСА ПОСЛЕ ЗАРАЖЕНИЯ)

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК СПЭВ, ИНФИЦИРОВАННЫЕ ВИРУСОМ H5N1
(48 ЧАСОВ ПОСЛЕ ЗАРАЖЕНИЯ)

Интактная культура клеток

ЦПД

методы индикации
цитопатическое действие
цветная проба
метод бляшек
РГА

МЕТОД БЛЯШЕК

ВГС СПЕЦИФИЧЕСКИЙ АНТИГЕН, ВЫЯВЛЕННЫЙ МЕТОДОМ НЕПРЯМОЙ ИММУНОФЛЮОРЕСЦЕНЦИИ В ФИБРОБЛАСТАХ КУРИНОГО ЭМБРИОНА,

Печень незараженных мышей. .
Нормальная структура органа,
нормальные гепатоциты.
Увел. Х100

Печень

Закономерности, установленные Г.К. Хёрстом (1941)

1. Рецепция

Титрование вируса →

Титрование антисыворотки →

ИФА

Полимеразная цепная реакция ПЦР
ПЦР позволяет обнаружить МКО в исследуемом

для вируса гриппа А подтипов Н5 и Н7

Результаты ПЦР,

d 345 GGGCCCCAGGTTGGGTGTGCGCACGACAAGGAAGACTTCGGAGCGGTGGG (50)
d 346 . . . . . .

Автоматические секвенирование

G T G A G G C G C

Новые методологии: протеомный анализ, транскрипционный профайлинг, siRNA-silencing

Протеомика - это наука, изучающая качественный и количественный состав белков, синтезируемых

Транскрипционный анализ (профайлинг) экспрессии генов - процесс, в котором наследственная информация

РНК-интерференции (RNA interference ― RNAi) – это механизм подавления экспрессии (активности)

Фенотипирование (рекомбинантный культуральный тест)

«Принцип Червонной королевы»

«…приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на

Спасибо за внимание

Костюмы для работы с птичьим гриппом

вакцины

В настоящее время насчитывают около 180 типов вирусов папилломы человека

Зона трансформации- зона риска формирования рака шейки матки
2 типа

2 типа эпителия выстилают шейку
Цилиндрический или железистый эпителий эндоцервикса (эндоцервикс, эндоцервикальный

Рак шейки матки встречается только у 1% женщин, зараженных ВПЧ высокого

1. Ho GY, et al. N Engl J Med 1998; 338:423–428;

По степени онкогенности выделяют вирусы низкой, средней и высокой степеней риска:

Клинические проявления инфекции и типы вирусов, их вызывающих

ВПЧ 16

ВПЧ 18

ВПЧ 45

ВПЧ 31

Другие

53.5%

17.2%

6.7%

2.9%

19.7%

0

20

30

40

50

60

Типы ВПЧ в этиологии цервикального рака

Adapted from

Collins S, et al. Br J Obstet Gynaecol 2002; 109:96–98.

Кумулятивный риск

Диаметр вирусных частиц 55 нм
Вирус не имеет внешней

Диаметр вирусных частиц 55 нм
Вирус не имеет внешней

Его генетический материал представлен кольцевой двухцепочечной молекулой ДНК длиной около 8000

Области генома L1 и L2 кодируют структурные белки вириона, Е1-Е7 контролируют

Вирус папилломы человека (ВПЧ) является чисто эпителиотропным вирусом* и способен поражать

На начальном этапе инфекция поражает преимущественно базальные (недифференцированные, незрелые, стволовые) клетки

Проникнув в клетки базального слоя вирус перемещается в ядро клетки, где

Злокачественному поражению шейки матки предшествует неопластическое изменение поверхностного эпителия, интраэпителиальная неоплазия

Пути инфицирования:
половой
контактный
вертикальный
бытовой
Источник инфекции – человек (больной, носитель)

Латентная стадия или бессимптомное вирусоносительство - вирус располагается в клетках

Методы диагностики:
1. Визуальный осмотр очагов предполагаемого поражения
2. Кольпоскопия
3.

Серологические методы для диагностики ПВИ мало перспективны:
инфекция ВПЧ не всегда

Вирус папилломы располагается в ядре и в цитоплазме клеток. Обнаруживается с

Технология исследования на феномене гибридизации (связывания вирусной ДНК с РНК-зондом) и

Существует концепция первичного скрининга:
использование цитологической диагностики для женщин моложе

Лечение
На стадии активной репродукции ВПЧ экспрессия генов Е6 и Е7 регулируется

Лечение
Выжидательная, наблюдательная тактика возможна в случаях латентного течения ПВИ и

Лечение
Деструктивные вмешательства, направленные на уничтожение экзофитных новообразований и измененного эпителиального пласта

Деструктивные вмешательства: физические (криодеструкция, лазеротерапия, диатермокоагуляция, электрохирургичекое иссечение), химические (трихлоруксусная кислота,

подофиллин и имиквимод не применяются для терапии перианальных, ректальных, уретральных, вагинальных

Использование иммуномодулирующих и иммуностимулирующих препаратов
препараты интерферона (побоч эфф)

Лечение Панавиром показано в случае
- вируса герпеса,
- клещевого энцефалита,

препараты интерферонов
Вид интерферона Препарат
Природный:
α-ИФН Человеческий лейкоцитарный интерферон (ЧЛИ);
эгиферон; виллферон

Классификация индукторов интерферона, пригодных
для клинического применения (Ершов Ф.И., 1996)
Химическая

Цидофовир – противовирусный препарат, подавляющий ДНК-полимеразу вирусов. При этом он не

Векторные (рекомбинантные) вакцины 
Вакцины, полученные методами генной инженерии: гены вирулентного  микроорганизма, отвечающие

Профилактика
Гардасил (MSD, США) – рекомбинантная четырехвалентная вакцина, в состав входят

иммунитет, создаваемый вакциной, за счет перекрестного реагирования, защищает и от некоторых

Вакцина Церварикс (GlaxoSmithKline Biologicals, s.a. (Бельгия): рекомбинантная адсорбированная вакцина.
В

Вакцины являются профилактическими, а не лечебными, и если человек уже инфицирован,

Показания к вакцинации
профилактика:
- рака шейки матки,
- рака вульвы,

Схема вакцинации
Иммунизация проводится трехкратно.
Основная схема: 0-2-6 месяцев.
Ускоренная: 0-1-3

Поствакцинальные реакции
Вакцинный препарат малореактогенный.
Общие обычные (нормальные) вакцинальные реакции развиваются у

Противопоказания к вакцинации
Временные: острое и хроническое заболевание в стадии обострения.

Вирус чаще всего проявляется в тех случаях, когда по каким-либо причинам