Poxvīrusi: Cilvēka bakas vīruss

Baku vīrusu dzimta (angļu bakas - bakas + vīrusi) ietver divas apakšdzimtas: Chordopoxvirinae, kas ietver mugurkaulnieku baku vīrusus, un Entomopoxvirinae, kas apvieno kukaiņu baku vīrusus. Savukārt mugurkaulnieku baku vīrusu apakšdzimtā ietilpst 6 neatkarīgas ģintis un vairāki neklasificēti vīrusi. Katras ģints pārstāvjiem ir kopīgi antigēni un tie spēj veikt ģenētisku rekombināciju. Ģints viena no otras atšķiras ar DNS procentuālo saturu un īpašībām, pavedienveida struktūru atrašanās vietu un formu uz viriona ārējās membrānas, izturību pret ēteri, hemaglutinējošām īpašībām un citām pazīmēm.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Struktūra Poxvīrusi: Cilvēka bakas vīruss

Orthopoxvirus ģints pārstāvji ir baku, pērtiķu baku un vakcīnijas vīrusi. Baku vīruss izraisa īpaši bīstamu cilvēku infekciju, kuru pasaules sabiedrības centieniem izdevās izskaust 20. gs. 70. gadu vidū. Pērtiķu baku vīruss ir patogēns ne tikai primātiem: ir aprakstīti gadījumi cilvēkiem, kas savā gaitā atgādina bakas. Ņemot vērā šo apstākli, ir lietderīgi iegūt vispārēju priekšstatu par baku mikrobioloģiju.

Visvairāk pētītais Orthopoxvirus ģints pārstāvis ir vaccinia vīruss, kas iegūts vai nu no govju bakām, vai no bakām. Tas ir pielāgojies cilvēkiem un ilgu laiku tika izmantots kā pirmā dzīvā vīrusa vakcīna.

Bakas vīruss un citi šīs ģints pārstāvji ir lielākie no visiem zināmajiem dzīvnieku vīrusiem. Tas ir viens no vislabāk organizētajiem dzīvnieku vīrusiem, kas dažu struktūru struktūrā tuvojas baktērijām. Virions ir ķieģeļveida ar nedaudz noapaļotiem stūriem un tā izmērs ir 250–450 nm. Tas sastāv no skaidri atšķirama kodola (nukleoīda jeb serdes), kas satur genomisku divpavedienu lineāru DNS molekulu ar molekulmasu 130–200 MDa, kas saistīta ar olbaltumvielām. Abās nukleoīda pusēs atrodas ovālas struktūras, ko sauc par olbaltumvielu ķermeņiem. Kodolu un sānu ķermeņus ieskauj skaidri atšķirama virsmas membrāna ar raksturīgu rievotu struktūru. Kodola sienu veido 5 nm bieza iekšēja gluda membrāna un regulāri izvietotu cilindrisku apakšvienību ārējais slānis. Vīrusa ķīmiskais sastāvs ir līdzīgs baktēriju ķīmiskajam sastāvam: tas satur ne tikai olbaltumvielas un DNS, bet arī neitrālus taukus, fosfolipīdus un ogļhidrātus.

Bakasvīrusi ir vienīgie DNS saturošie vīrusi, kas replicējas saimniekšūnas citoplazmā. Vīrusa reprodukcijas cikls sastāv no šādiem galvenajiem posmiem. Pēc adsorbcijas uz jutīgas šūnas virsmas vīruss iekļūst citoplazmā, izmantojot receptoru mediētu endocitozi, un pēc tam notiek divpakāpju viriona "izģērbšanās": vispirms ārējo membrānu iznīcina šūnu proteāzes, notiek daļēja transkripcija un agrīno mRNS sintēze, kas kodē proteīna, kas ir atbildīgs par tālāku izģērbšanos, sintēzi. Paralēli tam notiek vDNS replikācija. Tiek transkribētas DNS meitas kopijas, tiek sintezētas vēlīnās mRNS. Pēc tam notiek translācija, un tiek sintezēti aptuveni 80 vīrusam specifiski proteīni ar molekulmasu no 8 līdz 240 kDa. Daži no tiem (apmēram 30) ir strukturālie proteīni, pārējie ir enzīmi un šķīstošie antigēni. Bakasvīrusu reprodukcijas iezīme ir to šūnu struktūru modifikācija, kas tiek pārveidotas par specializētām "rūpnīcām", kur pakāpeniski nobriest jaunas vīrusu daļiņas. Nobrieduši vīrusu pēcnācēji atstāj šūnu vai nu tās līzes laikā, vai pumpurojoties. Bakas vīrusu reprodukcijas cikls ilgst apmēram 6-7 stundas.

Baku vīrusam piemīt hemaglutinējošas īpašības; hemaglutinīns sastāv no trim glikoproteīniem. Svarīgākie antigēni ir: NP-nukleoproteīns, kas ir kopīgs visai saimei; termonebilais (L) un termostabilais (C), kā arī šķīstošie antigēni.

Bakas vīrusi istabas temperatūrā daudzus mēnešus var izturēt žāvēšanu (īpaši patoloģiskā materiālā), ir izturīgi pret ēteri, istabas temperatūrā 1 stundas laikā tiek inaktivēti 50% etanolā un vairākus gadus tiek uzglabāti 50% glicerīnā 4 °C temperatūrā. Tie ir izturīgi pret lielāko daļu dezinfekcijas līdzekļu: 1% fenols vai 2% formaldehīds istabas temperatūrā tos inaktivē tikai 24 stundu laikā, 5% hloramīns - 2 stundu laikā.

Cilvēki un pērtiķi ir uzņēmīgi pret baku vīrusu. Eksperimentāli inficējot jaundzimušo peļu smadzenes, attīstās ģeneralizēta infekcija, kas beidzas letāli; vīruss nav patogēns pieaugušām pelēm. Tas labi vairojas vistu embrijos, inficējot horioalantoisko membrānu, amniju, dzeltenuma maisiņu un alantoja dobumu. Uz 10–12 dienas vecu vistu embriju horioalantoiskās membrānas baku vīruss veido mazus baltus plāksnītes; vakcīnijas vīruss izraisa lielākus bojājumus ar melnu iedobumu centrā, ko izraisa nekroze. Svarīga baku vīrusa diferenciālā iezīme ir vīrusa vairošanās maksimālā temperatūra vistu embrijā – 38,5 °C.

Primārās un nepārtrauktās šūnu kultūras, kas iegūtas no cilvēkiem, pērtiķiem un citiem dzīvniekiem, ir jutīgas pret baku vīrusu. Audzēja izcelsmes šūnu kultūrā (HeLa, Vero) baku vīruss veido nelielas proliferatīva tipa plātnītes, savukārt, inficējot Vero šūnas ar pērtiķu baku vīrusu, tiek atklātas apaļas plātnītes ar lītisku centru. Cūku embriju nieru šūnās baku vīruss spēj izraisīt skaidru citopātisku efektu, kas nerodas, inficējot šīs šūnas ar pērtiķu baku vīrusu. HeLa šūnās baku vīruss izraisa apaļšūnu deģenerāciju, savukārt pērtiķu baku un kamieļu baku vīrusi izraisa deģenerāciju, veidojoties daudzkodolu šūnām.

[ 4 ], [ 5 ]

Pathogenesis

Cilvēki , kas atveseļojušies no bakām, saglabā imunitāti visu mūžu. Pēc vakcinācijas veidojas arī ilgstoša, stabila imunitāte. 2. tips galvenokārt ir humorāla, vīrusu neitralizējošas antivielas parādās dažu dienu laikā pēc slimības sākuma, bet neaizkavē ādas izpausmju progresējošu izplatīšanos: pacients var nomirt pustulozā stadijā, asinīs saglabājoties augstam antivielu līmenim. Antivielas ir atbildīgas arī par vakcinācijas radīto mākslīgo imunitāti, kas parādās 8.–9. dienā pēc imunizācijas un sasniedz maksimālos titrus pēc 2–3 nedēļām.

Šūnu imunitātei ir ne mazāka nozīme kā cirkulējošām antivielām. Ir noskaidrots, ka indivīdiem ar hipogammaglobulinēmiju antivielas netiek biosintezētas, bet viņi kļūst imūni pret baku vīrusu. Šī šūnu imunitāte balstās uz T-citotoksisko limfocītu aktivitāti.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemioloģija

Infekcijas avots ir slims cilvēks. Lielākā daļa cilvēku, kuri nav vakcinēti pret bakām vai nav pārslimojuši šo slimību, ir uzņēmīgi pret šo infekciju. Bakas visbiežāk pārnēsā ar gaisā esošām pilieniņām, taču ir iespējama arī inficēšanās kontaktā (caur apģērbu, dvieļiem, gultasveļu, sadzīves priekšmetiem). Slimnieks ir lipīgs citiem visā izsitumu attīstības periodā, līdz nokrīt pēdējās kreveles, bet visbīstamākais ir pirmajās 8–10 dienās, kad uz gļotādām ir bojājumi.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Simptomi

Infekcijas iekļūšanas punkts ir augšējo elpceļu gļotāda. Vīrusa primārā vairošanās notiek rīkles gredzena limfoīdos audos, pēc tam vīruss īslaicīgi nonāk asinīs un inficē retikuloendoteliālo audu (RET) šūnas. Vīruss tur vairojas, un virēmija atkal rodas, bet intensīvāka un ilgstošāka. Vīrusa dermatotropā iedarbība ir saistīta ar tā spēju iekļūt no asinsrites epidermā, izraisot agrīnu dzeloņšūnu proliferāciju un raksturīgu Malpīgi slāņa šūnu deģenerāciju.

Inkubācijas periods ir 8–18 dienas. Bakas sākas akūti: galvassāpes, muskuļu sāpes, nogurums, drudzis. Pēc 2–4 dienām uz mutes dobuma un ādas gļotādas parādās raksturīgi izsitumi – visi elementi gandrīz vienlaicīgi, vairāk lokalizējoties uz sejas un ekstremitātēm. Izsitumi iziet makulas, papulas, pūslīša un pustula stadijās, pēc tam veidojas krevele (krevele), pēc kuras paliek rēta. Līdz ar izsitumu parādīšanos temperatūra pazeminās un atkal paaugstinās pustulu stadijā. No izsitumu parādīšanās līdz kreveļu nokrišanai paiet apmēram 3 nedēļas. Ar šādu klasisku smagu gaitu (variola major) mirstība epidēmiju laikā var sasniegt 40%: ar vieglāku slimības formu – algastrīmu (variola minor) – mirstība nepārsniedz 1–2%.

Diagnostika

Bakas var diagnosticēt, izmantojot virusoskopiskas, virusoloģiskas un seroloģiskas metodes. Visefektīvākā un ātrākā metode ir tiešā elektronmikroskopija, izmeklējot materiālu, kas ņemts no izsitumu elementiem pirms pustulu stadijas, jo vīrusa daudzums šajā stadijā strauji samazinās. Gaismas mikroskopija, pētot no pūslīšu satura preparātus, atklāj lielas šūnas ar Guarnieri ķermeņiem, kas ir ovālas formas citoplazmatiski ieslēgumi šūnas kodola tuvumā, parasti viendabīgi un acidofīli, retāk granulēti un ar neregulārām kontūrām. Guarnieri ķermeņi ir "fabrikas", kurās vairojas baku vīruss. Uztriepēs, kas sagatavotas no baku pūslīšu satura un iekrāsotas ar M. Morozova metodi, tiek atrasti baku virioni - Pašenas ķermeņi.

Lai izolētu un identificētu vīrusu, 12–14 dienu vecus vistas embrijus inficē uz horiona-alantoja membrānas, kur vīruss veido mazas bālganas plāksnes, un šūnu kultūras tiek inficētas arī citopātiska efekta noteikšanai, hemadsorbcijas vai imunofluorescences reakcijas iestatīšanai. Infekcijas materiāls ir asinis, nazofaringālie izdalījumi, izsitumu ādas elementu nokasījumi, kreveles, kā arī autopsijas materiāls.

Bakas vīrusa specifisko antigēnu var noteikt izsitumu elementu uztriepēs-nospiedumos un nazofaringālos izdalījumos, izmantojot netiešo imunofluorescenci. Izsitumu elementu materiālā antigēnu var noteikt, izmantojot imūndifūziju, RSC vai IFM.

Jau pēc pirmās slimības nedēļas var noteikt vīrusu neitralizējošas, komplementu fiksējošas antivielas un hemaglutinīnus. Komplementu fiksējošo antivielu klātbūtne tiek uzskatīta par visuzticamāko baku pazīmi, jo tās reti saglabājas vakcinētām personām ilgāk par 12 mēnešiem.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Ārstēšana

Specifiskas ārstēšanas un profilakses nolūkos tiek lietots metisazons (marborāns) - zāles, kas nomāc baku vīrusa intracelulāro reprodukciju. Tas ir īpaši efektīvs slimības sākumposmā un inkubācijas periodā.

Cilvēces civilizācijas vēsturē ir daudz baku epidēmiju un pandēmiju. Vienīgi Eiropā līdz 18. gadsimta beigām no bakām nomira vismaz 150 miljoni cilvēku. Pēc tam, kad E. Dženners (1796) saņēma vakcīnu pret bakām, sākās aktīva cīņa pret šo slimību, kas beidzās ar tās pilnīgu iznīcināšanu. Padomju Savienībā bakas tika iznīcinātas 1936. gadā, bet ievesto gadījumu dēļ tās bija reģistrētas līdz 1960. gadam. 1958. gadā pēc PSRS delegācijas iniciatīvas PVO Asamblejā tika pieņemta rezolūcija par baku izskaušanu visā pasaulē, un 1967. gadā PVO pieņēma pastiprinātu baku izskaušanas programmu. PSRS, ASV un Zviedrija sniedza plašu finansiālu palīdzību šai programmai. PSRS ne tikai sniedza palīdzību ar speciālistiem, kas strādā daudzās endēmiskās valstīs, bet arī ziedoja aptuveni 1,5 miljardus baku vakcīnas devu. Izmantotā vakcīna bija dzīvs baku vīruss, kas tika audzēts uz teļa somiņas, pēc tam attīrīts un žāvēts. Labi rezultāti tika iegūti arī ar kultūras un embrionālo (ovovakcīnu) dzīvajām vakcīnām. Vakcinācijas laikā dažkārt radušos komplikāciju profilaksei un ārstēšanai tika izmantots pretbaku donoru imūnglobulīns (10% šķīdums fizioloģiskā šķīdumā no donoru asinīm, kas īpaši revakcinētas pret bakām, gamma-globulīna frakcijas) un cilvēka asiņu imūnglobulīns, kas titrēts pretbaku antivielu saturam.

[ 18 ]