68. Аденовирусы. Свойства, серотипы, роль в патологии человека. Диагностика аденовирусных инфекции.

Аденовирусы (гр. aden, железа) - группа вирусов, первоначально выделенных из аденоидов (отсюда название) и вызывающих ряд заболеваний - острый катар верхних дыхательных путей, конъюнктивиты, энтероколиты, некоторые виды воспаления легких. Аденовирусы представляют собой сложные ДНК-содержащие вирусы диаметром 70-80 нм. Аденовирусы человека принадлежат к роду Mastadenovirus , включающему не менее 47 серотипов.

ДНК-содержащие вирусы – вирусы, геном которых представлен ДНК и репликация, как правило, идёт посредством ДНК-зависимой ДНК-полимеразы без использования РНК как промежуточного звена-посредника.

К ДНК-вирусам относят представителей более 45 семейств, а также нескольких родов и видов, не отнесенных к каким-либо семействам. По классификации Балтимора они относятся к группе I, II или VII. Среди значимых для человека выделяют следующие семейства:

I группа (дцДНК): Herpesviridae (вирусы герпеса), Adenoviridae (аденовирусы), Papillomaviridae (папилломавирусы), Poxviridae (поксвирусы), Polyomaviridae (полиомавирусы); II группа (оцДНК): Parvoviridae (парвовирус В19), Circoviridae (вирус гепатита ТТ);

VII группа (дцДНК с обратной транскриптазой): Hepadnaviridae (вирус гепатита В).

156.2. Аденовирусы. Аденовирусные инфекции

Аденовирусы (Adenoviridae, от лат. adenoides, откуда впервые были выделены) – семейство вирусов, включающее более 5 родов, из которых для медицины имеет значение один – Mastadenovirus, представители которого поражают млекопитающих. Общее количество серотипов аденовирусов млекопитающих превышает 100, более 50 из них патогенны для человека.

▪ Общая характеристика:

• тип: простой, симметрия икосаэдрическая;

• форма: икосаэдр, приближена к сферической;

• размеры: 70-90 нм;

• геном: двунитевая линейная ДНК.

▪ Структура:

• ДНК вместе с белками формирует 12-петельный дезоксирибонуклеопротеид;

• капсид состоит из 252 капсомеров, из них 240 (гексоны) образуют грани, 12 (пентоны) образуют вершины капсида;

• к пентонам прикреплены фибры – гликопротеиновые нити с головкой; и пентоны, и фибры обладают гемагглютинирующей активностью.

▪ Репродукция:

• типичная для простых ДНК-вирусов (транскрипция и репликация – в ядре, трансляция – в цитоплазме);

• цикл репродукции обычно завершается лизисом клетки (как и у всех простых вирусов), но при поражении лимфоидных клеток может развиться латентная инфекция;

▪ Антигенная структура:

• нуклеокапсид – комплементсвязывающий антиген, идентичный у всех сероваров;

• А-антиген (гексоны) – группоспецифический антиген;

• В-антиген (пентоны) – антиген подгрупп (всего 3);

• С-антиген (фибры) – типоспецифический (определяет серовар).

▪ Диагностика (материал – смывы из носоглотки, отделяемое конъюнктивы, фекалии):

• экспресс-метод: прямая РИФ;

• вирусологический метод: заражение культур эпителиальных клеток; индикация – ЦПД (внутриядерные включения, мелкоклеточная дегенерация, зернистость), идентификация – РИФ, РСК, РН;

• серологический метод: исследование парных сывороток в РСК, РН, РТГА, ИФА;

• молекулярно-генетический метод: ПЦР.

Источниками аденовирусной инфекции являются больные люди. Основные пути распространения – воздушно-капельный и контактный, кишечные аденовирусы также передаются фекально-оральным. Заболевания имеют осенне-зимнюю сезонность.

В течение инкубационного периода, составляющего 4-7 дней, вирусы размножаются в слизистых дыхательных путей и кишечника, конъюнктиве глаза, лимфоидной ткани.

Далее инфекция протекает либо в продуктивной форме (острая, клетки гибнут в конце цикла репродукции), либо в персистирующей форме (хроническая, бессимптомная, клетки не погибают). У новорожденных грызунов может развиваться особая форма – трансформирующая инфекция, при которой проявляется онкогенное действие вируса и появляются опухоли.

Клинически заболевание чаще всего протекает как ОРВИ, реже в форме гастроэнтерита, бронхопневмонии. У детей аденовирусы нередко вызывают кератоконъюнктивиты. Редко встречаются такие тяжелые формы, как менингоэнцефалиты, геморрагические циститы, генерализованные инфекции.

Иммунитет после перенесенного заболевания ненапряженный и типоспецифический. Лечение симптоматическое. Специфическая профилактика не разработана.

Икосаэдрический капсид аденовирусов имеет 20 равносторонних треугольных поверхностей и 12 вершин. Капсид состоит из гексонов, несущих группоспецифические и типоспецифические антигены, и пентонов, содержащих у каждой вершины преимущественно группоспецифические антигены. Из каждого пентона исходит нить с головкой на конце, несущая типоспецифические и некоторые группоспецифические антигены.

Геном аденовирусов - линейная двухцепочечная ДНК, кодирующая структурные и неструктурные белки. На основании гомологии ДНК и других свойств аденовирусы человека делят на шесть групп (A-F).

Проникнув в клетки, аденовирусы вызывают активную или латентную инфекцию. В латентном состоянии они сохраняются главным образом в лимфоидных клетках.

Некоторые аденовирусы могут вызывать опухолевую трансформацию клеток и злокачественные новообразования у грызунов. У человека, несмотря на интенсивные исследования, связь злокачественных новообразований с аденовирусами не выявлена.

У детей наиболее часто обнаруживаются аденовирусы серотипов 1, 2, 3 и 5. С некоторыми серотипами, в частности 4 и 7, а также 3, 14 и 21, связаны вспышки ОРЗ среди новобранцев зимой и весной.

Аденовирусные инфекции передаются воздушно-пылевым путем, внесением вируса на конъюнктиву и, возможно, фекально-оральным путем.

Аденовирусы могут поражать не только дыхательные пути, но и другие органы. Так, серотипы 40 и 41 вызывают понос у детей раннего возраста, а серотипы 11 и 21 - геморрагический цистит . Серотипы 8, 19 и 37 вызывают эпидемический кератоконъюнктивит ; заболевание часто бывает связано с заражением из общего источника (обсемененных вирусом глазных капель или полотенец).

У лиц с иммунодефицитом , в том числе у больных СПИДом и реципиентов костного мозга и внутренних органов , аденовирусы вызывают генерализованную инфекцию и пневмонию 

Имеют величину от 70 до 90 нм. Внутренняя структура вирусной частицы — вириона — состоит из наружной белковой мембраны и внутренних субъединиц величиной ок. 7 нм (рис. 1 и 2). Число субъединиц, называемых капсомерами, у всех исследованных А. имеет постоянную величину и равно 252. Вирионы имеют кубическую икосаэдральную структуру. А. содержат двунитчатую ДНК с мол. весом 20—25 млн. дальтон, составляющую 12—14% массы вириона с меньшим содержанием аденина и тимидина (43%), чем гуанина и цитозина (57%). В случае выраженной онкогенной активности (12-й и 18-й серотипы) соотношение гуанина к цитозину падает до 48—49% против 50—60% у неонкогенных А. Белок составляет 87% массы очищенного вириона с мол. весом менее 35000. Липиды, углеводы, собственные энзимы отсутствуют.

Действие физических и химических факторов. инактивируются прогреванием при t° 56° в течение 5 мин. или 20—30 мин. при t° 50°; сохраняют активность в течение 7 дней при t° 36°, 14 дней — при t° 22—23°, 70 дней — при t° 4°. Устойчивы в кислой зоне рН от 6,5 до 3,0; при рН 1,5—2,5 частично инактивируются в течение 30 мин. при t° 36°. При комнатной температуре хорошо сохраняются в зоне рН от 6,0 до 9,5, более чувствительны к повышению щелочной, чем кислой, границы рН. Резистентны к органическим растворителям (эфиру, хлороформу, флуорокарбону), а также к трипсину, папаину, рибонуклеазе, дезоксирибонуклеазе и к желчи.

Антигенная структура. С помощью хроматографии и электрофореза выделены три различных растворимых антигена, отличающихся по иммунологическим свойствам и связанных с различными морфологическими субъединицами вируса.

1. А-антиген, гексон.

2. В-антиген, пентон,

3. С-антиген — нитевой (fiber) антиген

Патогенность для человека и животных. В отличие от других респираторных вирусов, А. размножаются не только в цилиндрическом мерцательном эпителии верхних дыхательных путей, трахеи и бронхов, но и в подслизистой оболочке. С участием А. наиболее часто связано развитие острой респираторной инфекции, протекающей с явлениями ангины, фарингита, кашля, озноба, боли в мышцах, головной боли, при непостоянном насморке и повышении температуры .

Гемагглютинирующие свойства. Все серотипы А. человека, кроме типа 18, способны агглютинировать эритроциты обезьян резус или крыс. По этому признаку А. можно классифицировать на следующие четыре подгруппы: первая включает девять серотипов (3, 7, 11, 14, 16, 20, 21, 25, 28), агглютинирующих только эритроциты обезьян; вторая включает двенадцать серотипов (8, 9, 10, 13, 15, 17, 19, 22, 23, 24, 26, 27), агглютинирующих эритроциты крыс; третья — шесть серотипов (1, 2, 4, 5, 6, 12), агглютинирующих эритроциты крыс после взаимодействия с иммунной аденовирусной сывороткой против других типов (напр., 6 типа); четвертая включает серотип 18, не способный к гемагглютинации.

Онкогенные свойства. Способность А. человека вызывать развитие злокачественных опухолей (сарком) у новорожденных сирийских хомяков, зараженных подкожно массивной дозой активного вируса, впервые выявлена у серотипа 12. Онкогенные свойства подтверждены сейчас у семи других типов А. человека, а также у шести типов от обезьян и у одного от птиц. Наибольшую активность проявили серотипы 12, 18 и 31; тип 12 вызывал опухолевый рост, помимо хомяков, также у новорожденных крыс, диких африканских грызунов Mastomys и нек-рых линий мышей. В образовавшихся опухолях инфекционные частицы А. отсутствовали.

Выделение аденовирусов осуществляется заражением чувствительных тканевых культур отделяемым из полости носа, зева, конъюнктивы, а также кишечным содержимым. А. лучше размножаются (с развитием характерных цитопатических изменений) в перевиваемых эпителиальных культурах (HeLa, KB, HEp-2), а также в первичной культуре эмбриональной почки человека; слабее размножаются в первичных эпителиальных культурах человеческой трахеи, амниона, почечной ткани обезьян и кроликов. Оптимальный метод выделения — заражение первичной клеточной культуры эмбриональной почки человека с пассажами на перевиваемых линиях после адаптации вируса.

Серологическая идентификация выделенных штаммов. Для отнесения к группе А. выделенные агенты дифференцируются иммунологически путем установления общего группового антигена в РСК или в реакции преципитации (по методу диффузии в агаровом геле). Определение серотипа проводится с помощью реакции торможения гемагглютинации или нейтрализации. Для идентификации серотипа выделенного штамма определяют его принадлежность к одной из четырех подгрупп по гемагглютинации, после чего ставят реакцию торможения гемагглютинации (РТГА) с иммунными сыворотками кроликов или лошадей, обработанными каолином и истощенными чувствительными для данной подгруппы эритроцитами. Результаты РТГА проверяют в реакции нейтрализации на тканевых культурах с гомологичной иммунной сывороткой. В современной классификации вирусов человека А. занимают самостоятельное положение среди ДНК-содержащих вирусов, четко дифференцируясь от других сочленов этой группы по свойствам вирионов.